自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行與調(diào)試實(shí)訓(xùn)報(bào)告

PAGEPAGE26蘇州市職業(yè)大學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)名稱(chēng)《自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行與調(diào)試》報(bào)告2012年02月23日至2012年06月01日共12周院系機(jī)電工程系班級(jí)10機(jī)電姓名大飛哥系主任陶亦亦教研室主任陸春元指導(dǎo)教師金芬

目錄第1章機(jī)電一體化簡(jiǎn)介 11．1機(jī)電一體化技術(shù) 11．2機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成 11．3機(jī)電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 2第2章上料站裝置電、氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 42．1MPS系統(tǒng)的總體介紹 42．2上料站裝置的組成與控制 62．2．1搬運(yùn)站裝置的組成 62．2．2伺服電機(jī) 62．2．3傳感器 72．2．4上料站裝置的動(dòng)作及控制要求 82．3上料站裝置的氣動(dòng)回路設(shè)計(jì) 82．4上料站裝置的電氣回路設(shè)計(jì) 82．4．1上料站PLC控制I/O端口 92．4．2急停系統(tǒng)原理 102．4．3上料站PLC梯形圖 102．4．4指令表程序 12第3章上料站裝置電、氣控制系統(tǒng)的實(shí)際回路安裝與調(diào)試 133．1機(jī)械手氣動(dòng)回路的組建 133．2調(diào)試過(guò)程 14第4章實(shí)訓(xùn)小結(jié) 16參考文獻(xiàn) 17

第一章機(jī)電一體化簡(jiǎn)介1.1機(jī)電一體化技術(shù)“機(jī)電一體化”是日本人在20世紀(jì)70年代初提出來(lái)的，意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。這一名稱(chēng)已得到包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)的承認(rèn)，我國(guó)的工程技術(shù)人員習(xí)慣上把它譯為機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)又稱(chēng)為機(jī)械電子技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)。機(jī)電一體化在國(guó)外被稱(chēng)為Mechatronics是日本人在20世紀(jì)70年代初提出來(lái)的，它是將英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個(gè)新詞，意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。這一名稱(chēng)已經(jīng)得到包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)的承認(rèn)，我國(guó)的工程技術(shù)人員習(xí)慣上把它譯為機(jī)電一體化技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)又稱(chēng)為機(jī)械電子技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。機(jī)電一體化技術(shù)是在以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透并與機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)，對(duì)各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運(yùn)動(dòng)傳遞，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，能量變換進(jìn)行研究，使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成1.2.1機(jī)電一體化系統(tǒng)組成1．五大組成要素：一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。機(jī)械本體（結(jié)構(gòu)組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，一般包括有機(jī)身、框架、支撐、聯(lián)接等。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分（動(dòng)力組成要素）依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力以使系統(tǒng)正常運(yùn)行。測(cè)試傳感部分（感知組成要素）對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并變成可識(shí)別的信號(hào)，傳輸給信息處理單元，經(jīng)過(guò)分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息?？刂萍靶畔⑻幚聿糠郑毮芙M成要素）將來(lái)之測(cè)試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。執(zhí)行機(jī)構(gòu)（運(yùn)動(dòng)組成要素）根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動(dòng)作和功能。2．機(jī)電一體化四大原則：構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。兩個(gè)需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間，由于信息模式不同（數(shù)字量與模擬量，串行碼與并行碼，連續(xù)脈沖與序列脈沖等）無(wú)法直接傳遞和交換，必須通過(guò)接口耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)。而兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過(guò)接口耦合后，才能匹配。變換放大后的信號(hào)要在兩個(gè)環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準(zhǔn)確的交換、傳遞，必須遵循一致的時(shí)序、信號(hào)格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時(shí)就必須具有保證信息的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞。運(yùn)動(dòng)傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成要素之間，不同類(lèi)型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸以及以運(yùn)動(dòng)控制為目的的優(yōu)化。在系統(tǒng)中，所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元，在軟、硬件的保證下，完成信息的采集、傳輸、儲(chǔ)存、分析、運(yùn)算、判斷、決策，以達(dá)到信息控制的目的。對(duì)于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識(shí)獲得、推理機(jī)制以及自學(xué)習(xí)功能等知識(shí)驅(qū)動(dòng)功能。兩個(gè)需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間，由于模式不同而無(wú)法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流，必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器，驅(qū)動(dòng)器和他們的不同類(lèi)型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。1.3機(jī)電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴(lài)并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。未來(lái)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：模塊化，是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。網(wǎng)絡(luò)化。20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。微型化。微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱(chēng)其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類(lèi)。系統(tǒng)化。系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一是機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。中國(guó)是從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)方面的研究和應(yīng)用的。雖然經(jīng)過(guò)20多年的努力取得了一定成果，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。為了加快發(fā)展、縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，需要我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)政策、金融政策和市場(chǎng)導(dǎo)向上，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)予以積極支持，主要包括：國(guó)家在政策上對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)給予大力支持，特別是涉及基礎(chǔ)技術(shù)、綜合技術(shù)等方面，要給予強(qiáng)有力的財(cái)政和各種扶助。由于機(jī)電一體化技術(shù)是各種高新技術(shù)的綜合和升華，需要多學(xué)科、多技術(shù)、多種機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)研發(fā)，這也對(duì)技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界的協(xié)調(diào)能力提出了挑戰(zhàn)，因而需要繼續(xù)發(fā)揮主管部門(mén)的作用。要把發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)作為增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的重要內(nèi)容，鼓勵(lì)和促進(jìn)企業(yè)在這個(gè)領(lǐng)域有所作為。同時(shí)，為縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，可以通過(guò)引進(jìn)、消化、升級(jí)來(lái)逐步達(dá)到提高自主創(chuàng)新能力的目的。有關(guān)部門(mén)可以通過(guò)政府采購(gòu)、項(xiàng)目設(shè)立等措施，達(dá)到支持和鼓勵(lì)自主創(chuàng)新的目標(biāo)。第2章上料站站裝置電，氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2．1MPS系統(tǒng)的總體介紹MPS系統(tǒng)是由獨(dú)立的各站相互連接在一起組成的一條自動(dòng)加工生產(chǎn)線(xiàn)。MPS系統(tǒng)如圖2.1所示，其中包括：上料檢測(cè)站（主要上料判別工件的顏色）、搬運(yùn)站（把工件搬運(yùn)到第三站便于加工）、加工站（加工件）、安裝站（把工件搬運(yùn)到第四站的盛料盤(pán)）、分裝站（把工件分類(lèi)放到倉(cāng)庫(kù)里）2.2上料站裝置的組成與控制2.2.1上料站裝置的組成1.機(jī)械部分（1）井式儲(chǔ)存料倉(cāng)：存儲(chǔ)待原料元件。（2）自動(dòng)推料單元：采用直線(xiàn)氣缸完成推料動(dòng)作，將工件由料倉(cāng)送到傳送帶。（3DC24V齒輪減速直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳送帶傳送單元：通過(guò)輸送帶將工件傳送到傳送帶待搬運(yùn)位置。（4）原料檢測(cè)單元：包含攔截定位裝置與檢測(cè)系統(tǒng)，完成工件檢測(cè)與顏色辨別的光電傳感器。（5）出料定位單元：由傳感器完成工件定位檢測(cè)。（6）報(bào)警蜂鳴裝置：區(qū)分不同顏色工件。2.控制部件（1）可編程序控制器CPUFX2N-48MR：PLC程序的控制與功能實(shí)現(xiàn)。（2）FX2N-485BD模塊及通訊電纜：完成整個(gè)MPS系統(tǒng)聯(lián)機(jī)工作。（3）帶短路保護(hù)的DC24V開(kāi)關(guān)電源：提供工作電源與保護(hù)。3.氣動(dòng)元件氣源：氣源裝置通常包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)存裝置、冷卻裝置、凈化裝置等。氣源可以提供氣動(dòng)系統(tǒng)所需的壓縮空氣，其中減壓閥用于調(diào)節(jié)工作壓力。實(shí)訓(xùn)裝置中將一體式壓縮機(jī)將壓縮空氣送到裝置上，裝置上通過(guò)一個(gè)氣動(dòng)三聯(lián)件調(diào)整壓力和進(jìn)一步凈化壓縮空氣，供設(shè)備使用。圖3為三聯(lián)件外形圖，圖4為二聯(lián)件的外形圖。氣源三聯(lián)件，包含過(guò)濾器、減壓閥和油霧器。而二聯(lián)件沒(méi)有油霧器。二位五通換向閥；換向閥是利用閥芯的位置變動(dòng)，改變閥體上各通口的通斷狀態(tài)，從而控制油路（或氣路）連通、斷開(kāi)或改變介質(zhì)的流動(dòng)方向?？呻娍鼗蚴謩?dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)換向。本站的一個(gè)兩位五通雙電控電磁閥，用于驅(qū)動(dòng)推出氣缸控制；一個(gè)兩位五通單電控電磁閥，用于驅(qū)動(dòng)擋缸控制?？烧{(diào)單向節(jié)流閥:可調(diào)單向節(jié)流閥由單向閥和可調(diào)節(jié)流閥組成，單向閥在一個(gè)方向上可以阻止壓縮空氣流動(dòng)，此時(shí)，壓縮空氣經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥流出，調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)節(jié)流面積。4.檢測(cè)元件行程開(kāi)關(guān)：一種無(wú)源開(kāi)關(guān)，其工作不需要電源，但必須依靠外力，即在外力作用下使觸點(diǎn)發(fā)生變化，因此，這一類(lèi)開(kāi)關(guān)一般都是接觸式的。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。但需要外力作用，觸點(diǎn)損耗大，壽命短。嚴(yán)格意義上，行程開(kāi)關(guān)不屬于傳感器范疇常用傳感器：電感接近開(kāi)關(guān)、電容接近開(kāi)關(guān)、舌簧管開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等電感接近開(kāi)關(guān)：利用電渦流原理制成的新型非接觸式開(kāi)關(guān)元件。能檢測(cè)金屬物體，但有效檢測(cè)距離非常近。不同金屬的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率不同，因此，有效距離也不同。相同金屬的表面情況不一樣，有效距離也不同。電容接近開(kāi)關(guān)：利用變介電常數(shù)電容傳感器原理制成的非接觸式開(kāi)關(guān)元件。能檢測(cè)固、液體物體，有效距離較電感式遠(yuǎn)。金屬有較的檢測(cè)距離，非金屬固體相對(duì)有效距離近。干簧管式：又稱(chēng)舌簧管開(kāi)關(guān)，利用電磁力對(duì)電極吸引原理制成的非接觸式開(kāi)關(guān)元件。能檢測(cè)強(qiáng)磁性物體，有效檢測(cè)距離較近，在液壓、氣壓缸上用于檢測(cè)活塞位置。光電開(kāi)關(guān)：投光器發(fā)出的光線(xiàn)被物體阻斷或反射，受光器根據(jù)是否能接受到光來(lái)判斷是否有物體。光電開(kāi)關(guān)應(yīng)用最廣泛，具有有效距離遠(yuǎn)，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。光纖式的光電開(kāi)關(guān)具有安裝靈活，適宜復(fù)雜環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。但在灰塵多的環(huán)境，要保持投光器和受光器的潔凈。有反射、對(duì)射兩大類(lèi)。2．2．2直流電機(jī)直流電機(jī)原理：直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過(guò)轉(zhuǎn)子上的線(xiàn)圈產(chǎn)生洛倫茲力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線(xiàn)圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒏淖?，因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線(xiàn)圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機(jī)能保持一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由直流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)工作原理示意圖可以看到，直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱(chēng)為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱(chēng)為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱(chēng)為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。直流電機(jī)的勵(lì)磁方式1．他勵(lì)直流電機(jī)2．并勵(lì)直流電機(jī)3．串勵(lì)直流電機(jī)4．復(fù)勵(lì)直流電機(jī)2．2．3傳感器傳感器是一種能把物理量及其化學(xué)量轉(zhuǎn)變?yōu)槔谑褂秒娦盘?hào)的器件設(shè)備。傳感器是傳感系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它是被測(cè)量物體所帶的信號(hào)輸入的第一道關(guān)口。傳感器的分類(lèi)：①根據(jù)被測(cè)物理量分類(lèi)速度傳感器、位移傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等。②按工作原理分類(lèi)應(yīng)變式、電壓式、電容式、渦流式、差動(dòng)變壓器式等。在實(shí)訓(xùn)中六個(gè)站點(diǎn)所用到得傳感器有：磁性傳感器原理：根據(jù)電磁感應(yīng)定律，N匝線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由磁通的變化率決定。磁通量協(xié)的變化可以通過(guò)很多辦法來(lái)實(shí)現(xiàn):如磁鐵與線(xiàn)圈之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng);磁路中磁阻變化;恒定磁場(chǎng)中線(xiàn)圈面積變化等作用：不需要供電電源，電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，輸出信號(hào)強(qiáng)，輸出阻抗小，具有一定的頻率響應(yīng)范圍，適合于振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、扭矩等測(cè)量。但這種傳感器的尺寸和重量都較大。光電傳感器原理：由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學(xué)測(cè)控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類(lèi),即模擬式光電傳感器和脈沖(開(kāi)關(guān))式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換。成連續(xù)變化的光電流,它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測(cè)量(檢測(cè)目標(biāo)物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類(lèi).所謂透射式是指被測(cè)物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過(guò)被測(cè)物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上,再?gòu)谋粶y(cè)物體表面反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物光遮其中一部份,使投射剄光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測(cè)物體在光路位置有關(guān).作用：具有有效距離遠(yuǎn)，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。光纖式的光電開(kāi)關(guān)具有安裝靈活，適宜復(fù)雜環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。但在灰塵多的環(huán)境，要保持投光器和受光器的潔凈。電容傳感器原理：電容傳感器在接通電源且無(wú)檢測(cè)物體時(shí)，在電容C兩端的電荷大小，方向相反，傳感器表面產(chǎn)生的靜電場(chǎng)是平衡的。當(dāng)物體是接近傳感器底端部時(shí)，其端部原有的平衡電場(chǎng)被打破，使得傳感器內(nèi)部的振蕩器工作，再進(jìn)過(guò)放大比較，傳感器輸出信號(hào)變化表明已經(jīng)檢測(cè)到物體。作用；電容式傳感器可檢測(cè)任何物質(zhì)，當(dāng)檢測(cè)物體是非金屬時(shí)，檢測(cè)距離要減小。電感傳感器原理：利用電渦流原理制成的新型非接觸式傳感器。作用：能檢測(cè)金屬物體，但有效檢測(cè)距離非常近。不同金屬的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率不同，因此，有效距離也不同。相同金屬的表面情況不一樣，有效距離也不同。2．2．4上料站裝置的動(dòng)作及控制要求搬運(yùn)站的控制要求如下：當(dāng)系統(tǒng)上電后，需先按下“上電”按鈕，這時(shí)復(fù)位燈開(kāi)始閃動(dòng)，開(kāi)始依次按下“復(fù)位”按鈕待各站完全復(fù)位后，開(kāi)始燈閃動(dòng)，按下開(kāi)始按鈕后，推出氣缸1將工件推出，傳感器檢測(cè)到工件至傳送帶后，推出氣缸1縮回，回轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工件到顏色鑒別工位，傳送帶工作2S后，工件被氣缸2推桿擋住，檢測(cè)顏色并根據(jù)顏色作出相應(yīng)反應(yīng)：藍(lán)色工件報(bào)警燈亮，黑色工件蜂鳴器響，持續(xù)時(shí)間都為3秒。檢測(cè)后工件由帶輪送至待搬運(yùn)工位后停止，完成一個(gè)循環(huán)；返回。2．3上料站裝置的氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)氣動(dòng)元件氣源：氣源裝置通常包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)存裝置、冷卻裝置、凈化裝置等。氣源可以提供氣動(dòng)系統(tǒng)所需的壓縮空氣，其中減壓閥用于調(diào)節(jié)工作壓力。實(shí)訓(xùn)裝置中將一體式壓縮機(jī)將壓縮空氣送到裝置上，裝置上通過(guò)一個(gè)氣動(dòng)三聯(lián)件調(diào)整壓力和進(jìn)一步凈化壓縮空氣，供設(shè)備使用。圖3為三聯(lián)件外形圖，圖4為二聯(lián)件的外形圖。氣源三聯(lián)件，包含過(guò)濾器、減壓閥和油霧器。而二聯(lián)件沒(méi)有油霧器。二位五通換向閥；換向閥是利用閥芯的位置變動(dòng)，改變閥體上各通口的通斷狀態(tài)，從而控制油路（或氣路）連通、斷開(kāi)或改變介質(zhì)的流動(dòng)方向?？呻娍鼗蚴謩?dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)換向。本站的一個(gè)兩位五通雙電控電磁閥，用于驅(qū)動(dòng)推出氣缸控制；一個(gè)兩位五通單電控電磁閥，用于驅(qū)動(dòng)擋缸控制。可調(diào)單向節(jié)流閥:可調(diào)單向節(jié)流閥由單向閥和可調(diào)節(jié)流閥組成，單向閥在一個(gè)方向上可以阻止壓縮空氣流動(dòng)，此時(shí)，壓縮空氣經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥流出，調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)節(jié)流面積。氣動(dòng)回路原理圖工作原理：關(guān)閉氣源，將所用的各氣動(dòng)元件安裝在工作臺(tái)上，再將上料檢測(cè)站的總氣管連接到供氣網(wǎng)絡(luò)上，然后用氣管按圖9依次完成氣動(dòng)回路的連接，調(diào)整單項(xiàng)節(jié)流閥至合適位置，最后手動(dòng)調(diào)試氣動(dòng)回路，直至動(dòng)作正常，無(wú)漏氣即可。表2電磁鐵動(dòng)作順序表

YA1YA2YA3A++--B+-+-B+2.4上料站裝置的電氣回路設(shè)計(jì)2．4．1上料站PLC控制I/O端口I/O元件地址分配下表輸入作用輸出作用X0檢測(cè)有無(wú)工件SQ0Y0電機(jī)KMX1顏色判定SQ1Y1蜂鳴器HAX2傳送帶末端有無(wú)工件SQ2Y2報(bào)警燈HL1X3氣缸1縮回到位SQ3Y3氣缸1伸出YA1X4氣缸1伸出到位SQ4Y4氣缸2伸出YA2X5氣缸2縮回到位SQ5Y5氣缸2縮回YA3X6氣缸2伸出到位SQ6Y10開(kāi)始燈HL10X10開(kāi)始SB1Y11復(fù)位燈HL11X11復(fù)位SB2

X12特殊功能按鈕SB3

X13自動(dòng)/手動(dòng)SA4

X14單站/聯(lián)網(wǎng)SA5

X15停止SB6

X16上電SB7

I/O端口接線(xiàn)圖如下圖2．4．2急停系統(tǒng)原理"急停開(kāi)關(guān)"通常為手動(dòng)控制的按壓式開(kāi)關(guān),按下鎖住旋轉(zhuǎn)釋放紅色蘑菇頭按鈕開(kāi)關(guān)或圓形按鈕開(kāi)關(guān)，串聯(lián)接入設(shè)備的控制電路,用于緊急情況下直接斷開(kāi)控制電路電源從而快速停止設(shè)備避免非正常工作。它是屬于主令控制電器的一種,當(dāng)機(jī)器處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí),通過(guò)急停開(kāi)關(guān)切斷電源,停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到保護(hù)人身和設(shè)備的安全。急停系統(tǒng)原理圖如圖2.7所示。2．4．3上料站PLC梯形圖1.設(shè)計(jì)思路根據(jù)任務(wù)一可知，該系統(tǒng)動(dòng)作為一順序控制，對(duì)于順序控制流程，編程方法很多。常用方法為采用步進(jìn)梯形指令編程，或采用起、保、停法編程、或采用移位指令編程。順序控制流程：根據(jù)工藝流程圖，將這個(gè)復(fù)雜的控制過(guò)程分解為若干個(gè)工序（工步），弄清各個(gè)工序的工作細(xì)節(jié)（工序成立的條件、工序轉(zhuǎn)移的條件和轉(zhuǎn)移的方向），每個(gè)工序定義一個(gè)狀態(tài)器或輔助繼電器，將各個(gè)工作狀態(tài)，按控制順序要求聯(lián)系起來(lái)，就形成了工作流程圖。2．狀態(tài)轉(zhuǎn)意圖3．梯形圖2．4．3指令表程序指令表程序如表3所示。第3章上料站裝置電、氣控制系統(tǒng)的實(shí)際回路安裝與調(diào)試3．1機(jī)械手氣動(dòng)回路的組建控制面板報(bào)警燈搬運(yùn)站氣動(dòng)回路的連接:根據(jù)要求依次將氣源，氣動(dòng)二聯(lián)件，二位五通電磁換向閥，可調(diào)單向節(jié)流閥，雙作用氣缸按一定要求連接起來(lái)。搬運(yùn)站氣動(dòng)回路實(shí)物照片如圖3.1所示控制面板報(bào)警燈端子排熔斷器急停繼電器軟上電繼電器I／O接口485PLCI／O接口繼電器電磁閥極限開(kāi)關(guān)攔截氣缸有無(wú)工件直流電機(jī)顏色識(shí)別有無(wú)工件XO推出氣缸蜂鳴器。圖1端子排熔斷器急停繼電器軟上電繼電器I／O接口485PLCI／O接口繼電器電磁閥極限開(kāi)關(guān)攔截氣缸有無(wú)工件直流電機(jī)顏色識(shí)別有無(wú)工件XO推出氣缸蜂鳴器圖3.1上料站氣動(dòng)回路實(shí)物照片3．2調(diào)試過(guò)程1）編寫(xiě)程序：根據(jù)控制要求編寫(xiě)PLC程序，