項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)七柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng)提升及高架倉庫單元設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)

1、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)七：柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng)提升及高架倉庫單元設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試一、本單元系統(tǒng)組成及功能1、系統(tǒng)組成提升及高架倉庫單元，如圖一所示，由以下部件組成：1、S7-226 PLC2、EM277 DP通信模塊3、Profibus-DP總線及連接器4、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器5、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器6、三位短柄選擇開關(guān)7、兩位短柄選擇開關(guān)8、平頭按鈕9、急停按鈕10、指示燈11、傳感器12、電動(dòng)機(jī)13、繼電器14、電磁鐵15、學(xué)習(xí)板16、電源插座 圖一 提升及高架倉庫單元系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如圖二所示。2、系統(tǒng)功能提升及高架倉庫單元只有滿足原點(diǎn)條件時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，設(shè)備才可能處于運(yùn)行工作狀態(tài)。成、廢品分揀及廢品輸送單元的原

2、點(diǎn)啟動(dòng)條件為： 傳送帶上工件檢測位置處沒有放置工件。圖二 提升及高架倉庫單元結(jié)構(gòu)簡圖該單元按照先放倉庫1，后放倉庫2；先底層后高層的順序放置工件，每層放置1個(gè)，放完7層后，從倉庫1的第二層開始重新放置。當(dāng)提升單元位于運(yùn)行原點(diǎn)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，本站運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮，若該單元未碰到（7SQ2）或（7SQ5）兩個(gè)限位開關(guān)時(shí)，則按照先步進(jìn)后伺服的順序發(fā)多段脈沖，先后啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，直至該單元碰到伺服原點(diǎn)和提升下限位。然后該單元的直流減速電機(jī)（M11）及倉庫1的一層傳送帶電機(jī)（M12）啟動(dòng)，帶動(dòng)傳送帶旋轉(zhuǎn)。當(dāng)傳感器（7SQ1）檢測到工件到位時(shí)，直流減速電機(jī)（M11）停止運(yùn)行。若工件需放到倉庫2，

3、則啟動(dòng)伺服電機(jī)，將提升單元向后水平拖動(dòng)到倉庫2，否則根據(jù)工件被放置的層數(shù)發(fā)不同數(shù)量的脈沖啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，將提升單元的升降臺(tái)垂直向上拖動(dòng)。當(dāng)升降臺(tái)移動(dòng)到相應(yīng)的倉庫和層時(shí)，該單元的直流減速電機(jī)（M11）及相應(yīng)倉庫相應(yīng)層的傳送帶電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)傳送帶運(yùn)行。當(dāng)該層的工件檢測傳感器感應(yīng)到工件到位時(shí)，該層的傳送帶延時(shí)通電0.5秒后與直流減速電機(jī)（M11）均斷電。而后，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，使提升單元垂直向下運(yùn)動(dòng)，直至碰到提升下限位開關(guān)（7SQ5）。若提升單元位于倉庫2，則啟動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)該單元水平向前運(yùn)動(dòng)到伺服原點(diǎn)（7SQ2）。而后，直流減速電機(jī)（M11）再次啟動(dòng)。二、控制系統(tǒng)硬件部分1、硬件清單本單元所用硬件清單如

4、表一所示。表一 提升及高架倉庫單元硬件清單代 號(hào)名 稱數(shù)量規(guī) 格 型 號(hào)備注SB36選擇開關(guān)1LA42X3-40/B “S”， 三位四常開短柄，黑色運(yùn)行狀態(tài)選擇SB-A7、SB-B7選擇開關(guān)2LA42X2-10/B “S”， 二位一常開短柄，黑色交流、直流開關(guān)SB37按鈕1AL42P-10/G “S”，一常開，綠色啟動(dòng)SB38按鈕1AL42P-10/R “S”，一常開，紅色停止SB39按鈕1AL42P-10/Y “S”，一常開，黃色復(fù)位SB40急停按鈕1LA42J-11/R，一常開一常閉，紅色急停HL30、HL32指示燈2AD17-22/DC24V G，（綠色）直流、運(yùn)行指示HL31指示燈1A

5、D17-22/AC220V R，（紅色）交流指示HL33指示燈1AD17-22/DC24V R，（紅色）報(bào)警ACH7單相三孔插座1AC 220V / 6A7PC可編程序控制器1S7-200-226，24I/16O，24VDC電源、輸入、24VDC晶體管輸出西門子通訊模塊1EM277，PROFIBUS-DP模塊同上PLC隔離輸入板繼電器及隔離輸出板11自制7KA1-7KA11繼電器11AHN22324，坐：AHNA21，24VDC，5A松下M12-M19直流減速電機(jī)855ZYN001J2000，直流24V，傳動(dòng)比1:40，50r/min傳送帶驅(qū)動(dòng)M11直流減速電機(jī)155ZYN001J2000，直

6、流24V，傳動(dòng)比1:75，26r/min安裝在升降臺(tái)M20步進(jìn)電機(jī)186BYG250A, 混合式步進(jìn)電機(jī) 2相, 靜力矩2.5NM北京四通；升降M21伺服電機(jī)1MSMA5AZA1G, 50W，額定轉(zhuǎn)速：3000rpm，3AC42V, 編碼器規(guī)格：2500p/r增量式松下；滾軸絲杠驅(qū)動(dòng)GDC光柵尺1尺：KA-300表臺(tái)：SDS3-1廣州信和SH步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1SH-20806N，2470VDC，0.93A，64細(xì)分，接口方式：共陽，控制信號(hào)：5/24V，步進(jìn)脈沖頻率02MHz北京四通MSDA5A3A1A CNI/F伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1MSDA5A3A1A，輸入200230V3，0.4A，50/60H

7、z，輸出42V3，1.0A，輸出功率50W，編碼器規(guī)格：2500p/r增量式。松下7SQ1、7SQ6-7SQ12電容式傳感器8TC-18P10C，PNP，常開，三線，10-65DC東崎電氣有限7SQ2-7SQ5微動(dòng)開關(guān)4SS-5GL2，3A 250V AC （OMRON）移動(dòng)臺(tái)上下、前后限位FU14、FU18熔斷器26*30mm，10AFU13、FU15- FU17熔斷器45*20mm，10A17X、27X、28X接線端子板32線正面接線端子萬可電子2、采用PLC控制的I/O地址分配單元結(jié)構(gòu)簡圖中，各電氣設(shè)備在西門子S7-226 PLC中對(duì)應(yīng)的I/O地址如表二所示。表二 I/O地址分配名稱地址

8、相關(guān)設(shè)備自動(dòng)7I0.0三位選擇開關(guān)（SB36）啟動(dòng)7I0.2綠色按鈕（SB37）停止7I0.3紅色按鈕（SB38）復(fù)位7I0.4黃色按鈕（SB39）急停7I0.5急停按鈕（SB40）工體檢測7I1.0傳感器（7SQ1）伺服原點(diǎn)I1.1微動(dòng)開關(guān)（7SQ2）伺服限位I1.2微動(dòng)開關(guān)（7SQ3）提升上限位I1.3微動(dòng)開關(guān)（7SQ4）提升下限位I1.4微動(dòng)開關(guān)（7SQ5）倉庫1_2工件檢測I2.0傳感器（7SQ6）倉庫1_3工件檢測I2.1傳感器（7SQ7）倉庫1_4工件檢測I2.2傳感器（7SQ8）倉庫2_1工件檢測I2.3傳感器（7SQ9）倉庫2_2工件檢測I2.4傳感器（7SQ10）倉庫2_3工

9、件檢測I2.5傳感器（7SQ11）倉庫2_4工件檢測I2.6傳感器（7SQ12）伺服電機(jī)脈沖Q0.0伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（CN I/F）步進(jìn)電機(jī)脈沖Q0.1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（ZH）伺服旋轉(zhuǎn)方向Q0.2伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（CN I/F）步進(jìn)旋轉(zhuǎn)方向Q0.3步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(ZH)傳送帶電機(jī)Q0.4繼電器（7KA1）皮帶電機(jī)控制Q0.5繼電器（7KA2）運(yùn)行7Q0.6指示燈（HL32）報(bào)警7Q0.7指示燈（HL33）倉庫1_2電機(jī)Q1.0繼電器（7KA3）倉庫1_3電機(jī)Q1.1繼電器（7KA4）倉庫1_4電機(jī)Q1.2繼電器（7KA5）倉庫2_1電機(jī)Q1.3繼電器（7KA6）倉庫2_2電機(jī)Q1.4繼電器（7KA7

10、）倉庫2_3電機(jī)Q1.5繼電器（7KA8）倉庫2_4電機(jī)Q1.6繼電器（7KA9）步進(jìn)、伺服電源Q1.7繼電器（7KA10、7KA11）三、控制系統(tǒng)軟件部分1、單元?jiǎng)幼鱾鞲衅鳎?SQ1）檢測到工件時(shí)，傳送皮帶停止運(yùn)行。根據(jù)工件的顏色，將工件放置在倉庫的各層中。放置的邏輯如下：紅色工件：倉庫1和2的第二層，優(yōu)先放在倉庫1中。黃色工件：倉庫1和2的第三層，優(yōu)先放在倉庫1中。藍(lán)色工件：倉庫1和2的第四層，優(yōu)先放在倉庫1中。2、程序流程圖由于本單元的動(dòng)作過程為順序動(dòng)作過程，因此可采用順序控制的方法來設(shè)計(jì)控制軟件。可將整個(gè)動(dòng)作順序劃分為：工件檢測、提升、倉庫工件檢測、傳送帶控制等。具體的順序控制功能圖如下：V0.0 M2.1M2.0M2.2M2.3M2.4M2.5Q0.0Q0.0Q0.5步進(jìn)/伺服Q0.4QB1Q0.1T6+sm66.7+sm76.7I0.2 (啟動(dòng))I0.3 (停車) I1.0 (工體檢測) Vb2>0IB2I1.1+I1.4T15原點(diǎn) （I1.0+I1.1+I1.4）M2.6M2.7Q0.0QB1T7+sm66.7