畢業(yè)設(shè)計（論文）-汽車自動線升降機(jī)車設(shè)計（全套圖紙）.doc

長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計摘要我國汽車工業(yè)快速發(fā)展，汽車生產(chǎn)線自動化程度隨之增強(qiáng)。國外許多汽車公司相繼進(jìn)入中國的市場。在汽車生產(chǎn)線中，汽車生產(chǎn)流水線的主干是滑撬輸送系統(tǒng)，高效率的汽車生產(chǎn)必然要求先進(jìn)的生產(chǎn)線控制方式，隨著汽車生產(chǎn)線自動化程度的提高，對組裝，焊接生產(chǎn)線的輸送效率有更高的要求。一些工件在各個工位要進(jìn)行各個工序的操作，然而各個工位的高度并不都是在同一平面上，所以升降機(jī)車的的設(shè)計合理性直接影響到各個工序的順利情況。本文主要說明了汽車自動線升降機(jī)車的設(shè)計，其中介紹了升降機(jī)車的設(shè)計原則，升降機(jī)車中的升降機(jī)構(gòu)、傳動和停止機(jī)構(gòu)、傳動原理以及PLC的設(shè)計方法及注意事項等。生產(chǎn)過程中所需要的時間大大減少，從而提高了生產(chǎn)效率。關(guān)健字：汽車自動線升降機(jī)車 停止機(jī)構(gòu) 升降機(jī)構(gòu) 全套圖紙，加153893706Abstract The automobile industry develops quickly, and the automation degree of automobile production line is enhanced. Many foreign car companies have access to Chinas market. In the automobile production line, the backbone of auto production line is skid conveyor system, high efficiency of automobile production inevitable requirement of advanced production line control, with the improvement of the automobile production line, assembly, welding the transmission efficiency of the production line have higher requirements. Some artifacts in each station to each process of operation. However, the height of each station are not in the same plane, so the locomotive lifting the design rationality has direct effect to each process smoothly. This paper mainly describes the design of automobile automatic lifting line locomotive, which introduced the locomotive lifting design principles, locomotive lifting of the lifting mechanism, driving and stopping mechanism, transmission principle and PLC design method and matters needing attention. The time needed in the production is greatly reduced, which can improve the production efficiency.Keywords: Auto line lift locomotive Stop mechanism Lifting mechanism目 錄1 緒論1 1.1 汽車自動線升降機(jī)車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1 1.2升降機(jī)車的主要研究內(nèi)容1 1.3 汽車自動線升降機(jī)車的結(jié)構(gòu)與用途2 1.3.1汽車自動線升降機(jī)車的結(jié)構(gòu)2 1.3.2汽車自動線升降機(jī)車的用途2 1.4 汽車自動線升降機(jī)車原理32 汽車自動線升降機(jī)車的總體布局4 2.1 汽車自動線升降機(jī)車的總體布局4 2.2 升降機(jī)車的總體設(shè)計4 2.3 加工零件4 2.4 初步估計組成部分4 2.5 總體布局初步設(shè)計4 2.6 縱向與橫向尺寸的確定53 汽車自動線升降機(jī)車的主要零部件6 3.1 傳動裝置6 3.1.1 傳動軸旋轉(zhuǎn)精度和提高措施6 3.1.2 傳動軸軸承系統(tǒng)的剛性6 3.1.3 傳動軸設(shè)計6 3.1.4 深溝球軸承7 3.1.5 傳動裝置的設(shè)計8 3.2 升降裝置設(shè)計12 3.2.1 減速電機(jī)的選擇12 3.2.2 四桿機(jī)構(gòu)尺寸的計算12 3.2.3 四桿機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的校核13 3.3 停止器13 3.3.1 緩沖器的選擇14 3.2.3 氣缸的選擇14 3.4 電動控制元件的選擇15 3.4.1 傳感器的選擇15 3.4.2 行程開關(guān)的選擇154 PLC可編程控制系統(tǒng)設(shè)計16 4.1 概述16 4.2 確定硬件設(shè)計總體方案17 4.2.1 S7-400概述17 4.2.2 s7-400的硬件結(jié)構(gòu)17 4.3 SEW變頻器的控制20 4.3.1 SEW變頻器的介紹20 4.3.2 SEW變頻器的應(yīng)用21 4.4 INTERBUS總線21 4.4.1 inline模塊21 4.4.2 PNOZ multi 模塊22 4.4.3 RL模塊22 4.4.4 SWAC控制面板23 4.5 傳感器和執(zhí)行器24 4.5.1 接近開關(guān)24 4.5.2 SEW電機(jī)245 汽車自動線升降機(jī)車的注意事項26 5.1 升降機(jī)車使用的注意事項、保養(yǎng)以及維護(hù)26 5.2 升降機(jī)車的裝配要求26結(jié)論28致謝30參考文獻(xiàn)311 緒論1.1 汽車自動線升降機(jī)車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢隨著汽車生產(chǎn)線自動化程度要求不斷提高以及新型材料的應(yīng)用增多，輸送裝置正朝著快速、高效、平穩(wěn)研制高精度安全系數(shù)高自動化升降機(jī)車床等方向發(fā)展，在工廠的機(jī)械化輸送系統(tǒng)中經(jīng)常采用升降機(jī)車滑橇輸送系統(tǒng)，滑撬式輸送系統(tǒng)是為適應(yīng)科學(xué)發(fā)展的需要，在消化吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)的具有國際化先進(jìn)水平的新型輸送系統(tǒng)。汽車生產(chǎn)線焊裝車間、涂裝車間、工藝車間的機(jī)械化輸送系統(tǒng)絕大部分采用滑橇輸送系統(tǒng)，平的新型輸送系統(tǒng)。它是由積放雙鏈輸送機(jī)、工藝雙鏈輸送機(jī)、鏈?zhǔn)綑M移機(jī)、自動橫移機(jī)、升降機(jī)、過渡雙鏈輸送機(jī)等多種基本單元聯(lián)合組成的輸送系統(tǒng)。目前普遍應(yīng)用的滑橇輸送系統(tǒng)控制技術(shù)解決方案主要有3種，即分散控制方案、分散集成控制方案和分布控制方案。分布控制投資少，工程期短的特點被認(rèn)為是滑橇輸送系統(tǒng)是汽車自動化控制技術(shù)進(jìn)步的必然發(fā)展趨勢，在國際上汽車行業(yè)的自動化控制系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用。我國引進(jìn)的項目，如奇瑞A3、一汽大眾焊裝車間、一汽解放卡車駕駛室涂裝車間及一汽轎車涂裝車間等的升降機(jī)車均采用了滑撬輸送系統(tǒng)。此外，對汽車自動線升降機(jī)車的工作環(huán)境要求越來越高，絕大部分的產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼，絕對沒有潤滑油外濺的現(xiàn)象，并且采用降低噪聲原則。升降機(jī)車在高速重載的條件下也能傳動平穩(wěn)，跳動小，具有良好的耐磨性能。1. 2升降機(jī)車的主要研究內(nèi)容升降機(jī)車的主要研究內(nèi)容有以下幾方面：1設(shè)計一臺升降機(jī)車，用來實現(xiàn)快速將滑撬及工件運送到不同工位，能用于生產(chǎn)線上運送各種零件；2四桿機(jī)構(gòu)強(qiáng)度計算，繪制四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；3水平傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計，伺服電機(jī)和減速器設(shè)計計算；4.升降機(jī)車總體設(shè)計方案確定，繪制三維圖5. 停止器的設(shè)計，繪制停止器的三維圖；6升降機(jī)車的可編程控制器PLC系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計本課題主要研究方法：本次設(shè)計以SIEMENS的高速升降滾床為原型，分析它的結(jié)構(gòu)特點對它進(jìn)行改進(jìn)。為了提高升降機(jī)車的傳動速度，采用伺服電機(jī)和減速器用同步輪和同步帶移動，1帶輪采用聚氨酯材料，提高耐磨強(qiáng)度，保證滑撬可以在升降機(jī)車上順利通過到達(dá)指定工位。平行四桿機(jī)構(gòu)用45號鋼，制作保證其升降時強(qiáng)度，軸和連桿之間采用 6305深溝球軸承回轉(zhuǎn)精度高，剛性大，承載能力強(qiáng)的特點?？删幊炭刂葡到y(tǒng)采用PLC控制，通過傳感器和執(zhí)行開關(guān)發(fā)送信號，可以準(zhǔn)確的完成升降機(jī)車的工藝過程。1.3 汽車自動線升降機(jī)車的結(jié)構(gòu)與用途1.3.1汽車自動線升降機(jī)車的結(jié)構(gòu)用于輸送線上的入口處升降輸送設(shè)備，具體地說是橇體及工件的輸送及轉(zhuǎn)接裝置。統(tǒng)稱為升降機(jī)車。按照本實用新型所提供的設(shè)計方案，升降架安裝在機(jī)架上，在升降架的兩端各安裝一個擺動架，在擺動架上鉸接升降機(jī)車；擺動架同時與連桿鉸接，連桿的另一端與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)鉸接，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與安裝于機(jī)架上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，兩個擺動架之間利用拉桿相互連接，在升降架的端部鉸接止推桿，在升降機(jī)車的相應(yīng)部位安裝中間輪組件。升降機(jī)車的結(jié)構(gòu)特點： 1.結(jié)構(gòu)簡單、布局上所占空間少而緊湊。 2.制造加工容易。利用機(jī)械加工，滿足構(gòu)件加工精度等要求。 3.具有比較高的機(jī)械和生產(chǎn)效率。1.3.2汽車自動線升降機(jī)車的用途升降機(jī)車可以快速而準(zhǔn)確的將滑撬和工件運送到各個工位的不同位置以便于機(jī)器人對工件進(jìn)行焊接，用途十分廣泛，可以縮短工作時間，降低生產(chǎn)制造成本。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對車間生產(chǎn)線的自動化程度要求越來越高，各種自動化設(shè)備用日益增多。汽車自動線升降機(jī)車的發(fā)展，使得有可能將生產(chǎn)線上所用的運輸時間大大縮短。高速傳動和快速升降，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率，適用范圍日益擴(kuò)大，主焊線車間中汽車自動線升降機(jī)車的比例不斷上升，目前在發(fā)達(dá)國家中，車間生產(chǎn)線中升降機(jī)車的比例可達(dá)20%-30%。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)表明，25%擁有車間生產(chǎn)線的企業(yè)認(rèn)為汽車自動線升降機(jī)車才是它們理想的生產(chǎn)線運輸工具，它們認(rèn)為現(xiàn)有的運輸工具不能滿足對生產(chǎn)產(chǎn)品時間的要求。由此可見，在焊裝傳輸過程中，有許多步驟需要在汽車自動線升降機(jī)車上進(jìn)行，因此汽車自動線升降機(jī)車在焊裝生產(chǎn)線中占有舉足輕重的作用。但是要實現(xiàn)準(zhǔn)確傳輸，則所用的升降機(jī)車就應(yīng)該滿足以下幾個基本要求： 1高傳動速度。 升降機(jī)車應(yīng)該有高的傳動速度，主要有同步帶輪的轉(zhuǎn)速、電動機(jī)減速器控制四桿機(jī)構(gòu)以保證工件到達(dá)指定位置的速度。傳動軸軸承軸承可采用深溝球軸承、SKF 512M的軸承配套。主軸的徑向圓跳動一般應(yīng)小于1um，軸向圓跳動應(yīng)限制在23um以內(nèi)。2.高速行進(jìn)升降過程的穩(wěn)定性。 由于滑撬在升降機(jī)車上行進(jìn)的速度是0.94m/s的高速運動，因此工作臺保證平穩(wěn)運動，要求無爬行和無沖擊現(xiàn)象并能平穩(wěn)工作。3.減少振動。 升降機(jī)車升降時如果產(chǎn)生振動，有肯能導(dǎo)致滑撬和車模相對位置發(fā)生變化。故對于升降機(jī)車，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮減少振動。1.4 汽車自動線升降機(jī)車原理1.升降運動在升降運動過程中，工件是安裝撬體上并通過滑撬與車體連接的，升降機(jī)車升降運動是引起工件升降的主要來源和原因。基本的升降方法是通過電動機(jī)減速器帶動平行四桿機(jī)構(gòu)運動，從而使升降機(jī)車達(dá)到升降的目的。升降機(jī)車是一種用于焊裝生產(chǎn)線中輸送工件的一種工具，它宜于工件的快速輸送，有較高的生產(chǎn)率，節(jié)約生產(chǎn)時間。它的特點如下：（1）升降機(jī)車的布局形式和運動聯(lián)系與普通滾床相似，只是加入了電動機(jī)減速器和四桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)其升降的作用。（如圖1-1所示）為避免電動機(jī)和四桿機(jī)構(gòu)相干涉，電機(jī)減速器用法蘭安裝在升降機(jī)車的最右側(cè)，通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與連桿相連。（2）由于它適用于自動化程度高的生產(chǎn)線，所以大多數(shù)工位由機(jī)器人完成焊接工作。 圖1-1汽車自動線升降機(jī)車2 汽車自動線升降機(jī)車的總體布局2.1 汽車自動線升降機(jī)車的總體布局1.輸送滑撬的工藝分析（表面形狀，尺寸，材料，技術(shù)條件，重量等）；2.調(diào)查研究 比較國內(nèi)，外同類滾床，經(jīng)驗總結(jié)，進(jìn)行改革創(chuàng)新；3.圖紙設(shè)計（總圖，部件裝配圖，零件圖，目錄，標(biāo)準(zhǔn)件， 鑄件，說明書）；4.制造，裝配，調(diào)試；5.小批量生產(chǎn)，設(shè)計改進(jìn)；2.2 升降機(jī)車的總體設(shè)計1.保證汽車自動線升降機(jī)車滿足輸送要求，剛性，穩(wěn)定性好；2.傳動系統(tǒng)力求簡短；3.操作調(diào)整方便；4.安全保護(hù)，控制噪聲減弱。2.3 加工零件傳動軸，精度IT7以下，Ra1.6-Ra0.4，材料45#，40cr，等；軸承座支架，精度IT8以下，材料45#等；2.4 初步估計組成部分a床身；b底座；c四桿機(jī)構(gòu)；d傳動裝置；e傳感器；f停止器；g 保護(hù)裝置；h 升降電機(jī)；I 輸送電機(jī)；j PLC可編程控制裝置；2.5 總體布局初步設(shè)計1H型床身；2.可工作臺移動；3.工作臺型面采用3mm厚鋁合金花紋鋼板的型面；4.平行四桿機(jī)構(gòu)擺動架與上升桿在上升至最高處是成135角；5.連動桿始終保持水平；6.采用SEW電機(jī)減速器，采用FETSO氣缸，配用該公司輔助安裝器件，采用ACE SCS45-50M的緩沖器。7.PLC系統(tǒng)的兩坐標(biāo)軸X軸：滑撬進(jìn)給Y軸：升降機(jī)車縱向上升各軸采用交流伺服電機(jī)，通過精密無間隙彈性連軸器直接與四桿機(jī)構(gòu)相連；8.電器框與機(jī)床采用空中走線；2.6 縱向與橫向尺寸的確定縱向尺寸如下：1.升降機(jī)車上升最大高度 600 mm；2.升降機(jī)車高度 140 mm；3.底部支架高度 264 mm；4.升降機(jī)車長度 5500 mm；5.底部支架長度 4055 mm；6.中間兩根傳動軸之間的間距 895 mm；7.其余傳動軸之間的間距 1085 mm；8.總寬度 830 mm；3 汽車自動線升降機(jī)車的主要零部件3.1 傳動裝置傳動裝置是升降機(jī)車上用來帶動滑撬以及撬體上的工件高速行走的主要部件，主要由傳動部件和主軸軸承部分組成，主軸與軸承是傳動裝置的主要組成部分，因此對傳動裝置設(shè)計提出的基本要求也是針對主軸軸承部分的。傳動裝置設(shè)計應(yīng)滿足以下幾點基本要求：1.主軸旋轉(zhuǎn)精度高，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。2.主軸軸承系統(tǒng)剛性好，振動小，發(fā)熱少。3.調(diào)整維修方便。3.1.1 傳動軸旋轉(zhuǎn)精度和提高措施1.傳動裝置旋轉(zhuǎn)精度是指主軸前端的徑向跳動和軸向躥動大小，它直接影響滑撬在升降機(jī)車上的行走速度。一般升降機(jī)車允許的徑向和軸向跳動允許誤差取0.10.2。2.提高主軸旋轉(zhuǎn)精度的措施（1）選擇合適的傳動軸軸承軸軸承。（2）正確選擇傳動軸軸向止推方式。（3）提高主軸的加工精度。3.1.2 傳動軸軸承系統(tǒng)的剛性主軸軸承系統(tǒng)的剛性是指在磨削力或傳動力作用下，主軸軸承抵抗變形的能力。通常以主軸前端的撓度來度量。過低的剛性會降低華僑行走的速度，引起直波形和螺旋線缺陷。3.1.3 傳動軸設(shè)計1.升降機(jī)車傳動軸的強(qiáng)度校核進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核時，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況采取相應(yīng)的計算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。對傳動軸來說，由于采用了同步皮帶輪裝置，傳動軸主要承受扭矩，應(yīng)該按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算，且在選取許用應(yīng)力時應(yīng)該選取較小值。傳動軸材料采用45#，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)，故選取許用應(yīng)力為260Mpa。圖31 傳動軸尺寸示意圖3.1.4 深溝球軸承深溝球軸承是最具代表性滾動軸承，用途廣泛?？沙惺軓较蜇?fù)荷與雙向軸向負(fù)荷，適用于高速旋轉(zhuǎn)及要求低噪聲、低振動的場合，帶鋼板防塵蓋或橡膠密封墊圈的密封型軸承內(nèi)預(yù)先充填了適當(dāng)?shù)臐櫥馊е箘迎h(huán)和凸緣，容易軸向定位，又便于外殼內(nèi)的安裝。由于是點接觸，故承載能力小，適用于輕中等載荷的大小。深溝球軸承適用于純徑向力的載荷。一般摩擦力矩小、發(fā)熱量小的軸承高速性能好。球軸承比滾子軸承油較高的極限轉(zhuǎn)速，由于滑撬在升降機(jī)車上屬于高速運動，所以選用深溝球球軸承。它的優(yōu)點如下：1.適用于高速旋轉(zhuǎn)，噪聲低,穩(wěn)定性好。2.油膜剛度高，阻尼大，抗振性好。3.摩擦阻力小，磨損大.由于總有一層油膜將相對運動表面隔開，因此摩擦阻力小，磨損小，能長期保持很高的運動精度，壽命長.且對軸承軸頸材料要求也較低。4.主軸回轉(zhuǎn)精度高.深溝球軸承具有良好的糾正軸和軸向跳動。5.使用較經(jīng)濟(jì)，適用于鋼板沖壓保持架。軸承的選用 采用深溝球軸承，軸承型號為6305-Z。其尺寸參數(shù)為：d25mm、D62mm、B17mm。技術(shù)參數(shù)：額定動載荷。圖3-2 6305深溝球軸承計算軸承額定動載荷： (3-1)式中 壽命系數(shù)；轉(zhuǎn)速系數(shù)。 (3-2)式中可靠性為90的額定壽命，取為15000h。得 (3-3) (3-4)將代入（3-1）， 得 可用，X、Y軸相同3.1.5 傳動裝置的設(shè)計為了提高主軸的旋轉(zhuǎn)精度，皮帶輪不直接裝在主軸上，而是裝在單獨的支架上，并且用花鍵套帶動主軸旋轉(zhuǎn)，即采用卸荷皮帶輪的方案。其優(yōu)點是，減少主軸的變形，而且還提高了承載能力。1.減速電機(jī)的選擇 通過查表可知，n=1400r/min 最大轉(zhuǎn)矩M=200N.m。所以選擇R37 DT90 L4型減速電機(jī)。圖3-3 R37 DT 90L4傳動減速電機(jī)2.同步帶設(shè)計同步齒形帶是由一根內(nèi)周表面設(shè)有等間距齒形的環(huán)形帶及具有相吻合的輪所組成。轉(zhuǎn)動時，通過帶齒與輪的齒槽相嚙合來傳遞動力。該同步帶傳動具有準(zhǔn)確的傳動比，無滑差，可獲得恒定的速比，傳動平穩(wěn)，振動小，噪音小，傳動比大，一般可達(dá)1：10。允許線速度可達(dá)50M/S，傳遞功率從幾瓦到百千瓦。結(jié)構(gòu)緊湊還適用多軸傳動，張緊力小，不需潤滑，無污染，在惡劣的場所下正常工作。1）同步帶材料的選用同步帶材料選用聚氨酯。2）設(shè)計計算已知小帶輪轉(zhuǎn)速，即傳動比i=1；（1）計算功率由機(jī)械設(shè)計表8.7查得，工作情況系數(shù)為2.0，故 (3-5)（2）由和選擇帶型 由于，查表后可知，取帶型為L型。（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑由金屬切削機(jī)床設(shè)計簡明手冊表443，取主動輪基準(zhǔn)直徑，由此得, (3-6)（4）驗算帶速 (3-7)V=5.13m/s30m/s，所以帶速合格。（5）初定軸向間距由公式（34） (3-8)可知（6）所需基準(zhǔn)帶長 (3-9)由金屬切削機(jī)床設(shè)計簡明手冊表45，取相近的基準(zhǔn)帶長。（7）實際軸向間距 (3-10)所以皮帶的實際軸向間距取。（8）同步帶的基本額定功率由金屬切削機(jī)床設(shè)計簡明手冊表440，可以查得。（9）小帶輪的包角 (3-11)（10）同步帶齒數(shù)的確定 (3-12)因為同步帶的截距，所以可以確定同步帶的齒數(shù)Z等于300。3.帶輪設(shè)計1）帶輪設(shè)計的要求： （1）質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造應(yīng)力；（2）質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡校證；（3）槽輪工作面要經(jīng)過精細(xì)加工，以減少帶的磨損；（4）輪槽的尺寸和角度應(yīng)有一定的精度，以使載荷分布均勻。2）帶輪的材料選用帶輪的材料選用HT200。 3）帶輪的結(jié)構(gòu)小帶輪直徑（d為軸的直徑），所以采用實心式。4）小帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸圖3-4小帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 (3-13)其中帶輪的外徑，軸的直徑，基準(zhǔn)線上槽深。 (3-14) (3-15)4.鍵套的選用由軸端直徑30選用內(nèi)花鍵套：832H736H1012H11GB/T1144-2001，如圖3-5:圖35內(nèi)花鍵套的結(jié)構(gòu)尺寸3.2 升降裝置設(shè)計升降裝置是升降機(jī)車的重要組成部分，升降機(jī)車依靠它實現(xiàn)升降功能，升降裝置由減速電機(jī)和平行四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成。四桿機(jī)構(gòu)是起到支撐升降機(jī)車和滑撬及上面的工件的作用，在轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)軸受到較大彎矩作用，所以必須具有一定的強(qiáng)度和硬度，在升降機(jī)車中選擇45#進(jìn)行調(diào)質(zhì)來實現(xiàn)其功能，因為加強(qiáng)筋板是和四桿機(jī)構(gòu)焊接在一起的，起支撐作用，所以需要較強(qiáng)的硬度，又為了實現(xiàn)好的焊接效果，所以選用40cr作為加強(qiáng)筋板的材料。3.2.1 減速電機(jī)的選擇由于減速電機(jī)起到帶動平行四桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)升降的作用，所以選擇圓柱斜齒輪減速電機(jī)更適合實現(xiàn)其功能，,n=1430r/min,轉(zhuǎn)矩=6130N.m，速比i=174.4，潤滑油選擇：clp220/25L。減速電機(jī)的型號為R137 DV132 S4如圖（3-6）, 安裝方式為M6。 圖3-6 R137 DV 132S4升降減速電機(jī)3.2.2 四桿機(jī)構(gòu)尺寸的計算 在升降機(jī)車中，四桿機(jī)構(gòu)用的是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，根據(jù)機(jī)械原理可以得出，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的桿長條件存在曲柄的條件為：（1）最短桿和最長桿長度之和必小于或等于其他兩桿長度之和。（2）連架桿和機(jī)架中必有一桿最短； 即在滿足桿長條件下，以最短桿相鄰的桿做機(jī)架時，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 在升降機(jī)車中的四桿機(jī)構(gòu)，我們以減速電機(jī)和聯(lián)軸器中軸的一端為機(jī)架，與減速電機(jī)相連桿為曲柄，來實現(xiàn)其升降功能，桿長從小到大為180mm、200mm、1200mm、1210mm。又因為180+1210200+1200，以最短桿相鄰的桿為機(jī)架，所以該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 四桿機(jī)構(gòu)如下圖:圖3-7 升降四桿機(jī)構(gòu)示意圖3.2.3 四桿機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的校核1.升降機(jī)車中的四桿機(jī)構(gòu)的材料我們選用45#，45#的許用抗拉強(qiáng)度為，升降機(jī)車中，機(jī)車、滑撬、車身的重量家在一起大約3000Kg，由受力分析得：，所以，該升降桿的強(qiáng)度滿足使用要求。2.由于四桿機(jī)構(gòu)中連桿是二力桿，受拉力和壓力，所以需要對該連桿的強(qiáng)度進(jìn)行校核，因為電動機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩是6130Nm，力臂是180mm，所以連桿受的力連桿選的材料也是45#，抗拉強(qiáng)度，又因為連桿的截面積,所以 (3-16)所以連桿強(qiáng)度也符合標(biāo)準(zhǔn)。3.3 停止器 停止器是汽車自動線升降機(jī)車重要組成部分，它起到防止傳感器不起作用時滑撬沖出升降機(jī)車的情況發(fā)生，適用于緊急環(huán)境。停止器由緩沖器和氣缸組成，當(dāng)氣缸伸出時，擋板伸出，滑撬傳過來時，滑撬上的傳感器感應(yīng)到擋板的存在，滑撬停止，然后把信號傳遞出去，隨即執(zhí)行升降機(jī)車下降的命令；當(dāng)對工件加工完成時，升降機(jī)車上升到軌道上，氣缸收縮，也帶動擋塊收縮，滑撬上的傳感器感應(yīng)不到擋塊后，隨即離開軌道。氣缸與電磁閥對應(yīng)使用。通過控制電磁閥來控制氣路的進(jìn)出形式，從而控制氣缸的伸縮。3.3.1 緩沖器的選擇 緩沖器選擇的是SCS45-50M型號的緩沖器，SCS型緩沖器在設(shè)計上使用了布雷德膠囊蓄壓器及氮氣作為回轉(zhuǎn)中心再回歸之特殊設(shè)計，所以當(dāng)接觸到瞬間的物體沖擊時，所產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力，并且以平穩(wěn)的軟性減速吸震性能，在減速吸震行程內(nèi)將快而重的物體安全停止且不具危險。它的吸震行程是50mm，螺紋直徑是M45。最大吸震能量是1360-2350J。圖3-8 緩沖器的技術(shù)尺寸3.2.3 氣缸的選擇氣缸選擇的是FETSO，DNG-50-80-PPV， 其相應(yīng)附件包括快插接頭、耳環(huán)安裝件、Y型帶銷接桿、單向節(jié)流閥、快速接頭等。圖3-9 氣缸的外形圖3.4 電動控制元件的選擇3.4.1 傳感器的選擇在汽車自動線升降機(jī)車中，由于對工件到位的準(zhǔn)確度要求很高，所以傳感器控制的準(zhǔn)確度十分重要，選擇ELCO方形傳感器Ni40-C40-OP6L-Q12四個，分別起加速、勻速、減速、停止作用四個傳感器。安裝方式為非齊平，輸出類型為PNP，輸出功能常開，電源電壓為10-30VDC，額定電流=200MA，開關(guān)頻率為150HZ，連接方式是M12連接器。 圖3-10 接近開關(guān) 圖3-11 BALLUFF光電開關(guān)3.4.2 行程開關(guān)的選擇 為了實現(xiàn)停止器的功能，在停止器上安了兩XCK-J.C(IEC60947-5-1,GB14048.5, Ui500VAC15 240V 3A)型號的接近開關(guān)，在保護(hù)桿的位置也安裝了一個行程開關(guān)。德國巴魯夫(BALLUFF)BOS21M-PA-ID10-S4 傳感器兩個。4 PLC可編程控制系統(tǒng)設(shè)計4.1 概述任何一個數(shù)控系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分構(gòu)成，硬件是組成系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件是系統(tǒng)的靈魂。有了硬件和軟件和配合才能有效的完成系統(tǒng)的使命。硬件電路的可靠性直接影響到可編程控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)。本設(shè)計中要升降機(jī)車傳動軸自動橫向進(jìn)給（X）和升降機(jī)車縱向進(jìn)給（Y）在兩坐標(biāo)進(jìn)行控制。對汽車自動線升降機(jī)車工作過程進(jìn)行分析：其調(diào)整過程有焊工件，手動按鈕按下，將滑撬輸送走，停止器上升；升降機(jī)車升起，下各工位的滑撬及工件運送到這個上，升降機(jī)車下降在早期的汽車產(chǎn)業(yè)中，汽車的生產(chǎn)完全是基于手動，半自動化的生產(chǎn)，在生產(chǎn)上不僅達(dá)不到質(zhì)量上的保障，并且在生產(chǎn)數(shù)量上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，手動、半自動化生產(chǎn)水平不高，汽車生產(chǎn)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們的需求，汽車行業(yè)逐步意識到汽車工業(yè)自動化對自身的重要性。汽車工業(yè)要想飛速的發(fā)展，自動化生產(chǎn)線的改造是一個革命性的變化。在可編程序控制器問世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是以繼電器控制占主導(dǎo)地位的。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)存在著明顯的缺點：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度不高，尤其對生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性差。如果生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計，并改變硬件結(jié)構(gòu)，這不僅影響了產(chǎn)品的更新?lián)Q代的周期，而且對于比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)來說，不但設(shè)計制造困難，而且其可靠性不高，查找和排除故障也費時和困難的。隨著PLC產(chǎn)品性能價格比的不斷提高，一些企業(yè)普及應(yīng)用PLC的投資已經(jīng)完全可以承受?？梢灶A(yù)見，PLC技術(shù)的推廣應(yīng)用會使我國的工業(yè)自動化水平產(chǎn)生一個革命性的飛躍。特別是德國西門子公司推出的S7系列PLC以其功能強(qiáng)大、性價比高、語言較易掌握等特點而受國內(nèi)用戶歡迎。由于汽車生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng)，工序多，工藝復(fù)雜，現(xiàn)場設(shè)備、I/O 點多、分布廣、通訊數(shù)據(jù)量大。我們依據(jù)小型s7-200系列的PLC無法完成這樣復(fù)雜的工作，對于小型的s7-200只適用于小型的自動化控制系統(tǒng)。所以要想完成汽車生產(chǎn)線自動化，應(yīng)選擇快速、堅固和極具通信能力的大型s7-400系列的PLC來完成自動控制系統(tǒng)。一汽大眾新寶來生產(chǎn)線是上世紀(jì)八十年代從德國整套引進(jìn)的，從第一臺寶來車下線距今已有幾年的歷史，以前在工位與工位之間進(jìn)行傳遞汽車的時候是用人工或是懸掛鏈條式傳遞，這樣不僅費時、費力在產(chǎn)量上也得不到提高，因此提出了升降機(jī)車這一概念，通過機(jī)車在工位上傳遞汽車可使生產(chǎn)線簡單化、節(jié)省了很多的不必要的措施，生產(chǎn)速度也得到了提高。并且在生產(chǎn)上實現(xiàn)了工業(yè)自動化，所以升降機(jī)車的提出和應(yīng)用對于汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景是非常好的，鑒于機(jī)車的功能更加使我們對于升降機(jī)車研究加深。4.2 確定硬件設(shè)計總體方案4.2.1 S7-400概述S7-400是具有快速、堅固和極具通信能力的大型系列PLC自動控制系統(tǒng)的一種可編程邏輯控制器。其在程序執(zhí)行方面，指令執(zhí)行時間極短；在惡劣、不穩(wěn)定的工業(yè)環(huán)境下，堅固、全部密封的模塊依然可正常工作；無風(fēng)扇操作降低了安裝的費用；在操作運行過程中模塊可插拔；分布式的內(nèi)部總線允許在CPU與中央I/O間進(jìn)行非?？斓耐ㄐ牛≒總線與輸入/輸出模塊間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，C總線可將大量數(shù)據(jù)傳送到功能模塊和通信模塊）；一些CPU裝備了內(nèi)置的SINEC L2 DP接口，保證了對分布式I/O進(jìn)行快速數(shù)據(jù)交換；強(qiáng)大的通信模塊允許點到點通信，以及用SINEC L2和SINEC H1總線系統(tǒng)進(jìn)行通信。通過選擇合適的s7-400組件，可實現(xiàn)幾乎所有的自動化任務(wù)。S7-400模塊采用了在機(jī)架中進(jìn)行懸掛安裝的模塊化設(shè)計。并提供擴(kuò)展機(jī)架以對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，S7-400自動化系統(tǒng)集原有系統(tǒng)與新系統(tǒng)和新軟件的所有優(yōu)點于一身。4.2.2 s7-400的硬件結(jié)構(gòu)S7-400PLC是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，各種單獨模塊之間可以進(jìn)行廣泛組合和擴(kuò)展。它的主要主要組成部分有機(jī)架、電源（PS）模塊、中央處理器單元（CPU）模塊、接口模塊（IM）、信號模塊（SM）、功能模塊（FM）、和通信（CP）模塊等。1、機(jī)架S7-400的機(jī)架為各類模塊提供支架和電源，并通過背板總線連接各模塊。采用分布式總線（P總線和C總線）使CPU與中央I/O間的通信速度可以非?？?，P總線(I/O總線)用于I/O信號的高速交換和對信號模塊數(shù)據(jù)的高速訪問，C總線（通信總線，或稱K總線）用于在C總線各站之間的高速數(shù)據(jù)交換。兩種總線分開后，控制和通信分別有各自的數(shù)據(jù)通道。2、電源(PS)模塊電源模塊用于為s7-400 PLC的CPU、通信模塊、傳感器和執(zhí)行器等提供DC 24V和5V電源。S7-400 PLC的電源模塊直接安裝在機(jī)架背板上，向背板總線提供DC 5V和24V電源，所有安裝于一個機(jī)架（如果擴(kuò)展機(jī)架需要主機(jī)架供電時則為兩個機(jī)架）上的模塊消耗DC 5V和24V電流總線不能超過電源模塊的輸出容量。電源模塊不能與CPU機(jī)架分離安裝，CPU可以對電源模塊的狀態(tài)進(jìn)行診斷。電源模塊不能為信號提供負(fù)載電壓。電源模塊上可以安裝備份電池，即使電源斷電，CPU中的程序和過程數(shù)據(jù)也不會丟失。S7-400 PLC的電源模塊只能安裝在一個機(jī)架上。S7-400 PLC可供選擇的電源模塊有：PS 405（4A）、PS 405 (10A)、 PS 405 (20A)、 PS 407 (10A)和 PS 407 (20A)等。S7-400 PLC電源模塊的特點為：用于s7-400 PLC系統(tǒng)安裝基板的封裝設(shè)計；通過自然對流冷卻；帶AC-DC編碼的電源電壓的插入式連接；短路保護(hù)；對兩個輸出電壓的監(jiān)視，如果其中一個電壓故障，則向CPU發(fā)送故障信號；兩個輸出電壓（DC 5V和DC 24V）共地；前面板上有運行和故障/出錯指示LED。3、CPU模塊S7-400 PLC的CPU模塊種類有 CPU 412-1、CPU 413-1/413-2 DP、CPU 414-1/ 414-2DP、CPU 416-1等。CPU 412-1、適用于中等性能的經(jīng)濟(jì)型中小型項目；CPU 413-1和CPU 413-2 DP適用于中等性能的較大系統(tǒng)；CPU 414-1和CPU 414-2 DP適用于中等性能，對程序規(guī)模、指令處理速度及通信要求較高的場合；CPU 416-1適用于高性能要求的復(fù)雜場合。具有集成DP接口的CPU可作為PROFIBUS-DP的主站。（1）實時時鐘功能CPU的后備時鐘和8個時鐘位存儲器，有日期時鐘同步功能，同步時在PLC內(nèi)和MPI上可以作為主站和從站。（2）IEC定時器/計數(shù)器功能S7-400 PLC都有IEC定時器/計數(shù)器（SFB類型），每一優(yōu)先級嵌套深度24級，在錯誤OB中附加2級。S7信令功能可以處理診斷報文。（3）測試功能可以測試I/O、位操作、DB（數(shù)據(jù)塊）、分布式I/O、定時器和計數(shù)器；可以強(qiáng)制I/O、位操作和分布式I/O。有狀態(tài)塊和單步執(zhí)行功能，調(diào)試程序時可以設(shè)置斷點。（4）通信處理器（CP）通信處理器（CP）的塊數(shù)只受槽的數(shù)目和通信的連接數(shù)量的限制。S7-400可以與編程器和操作員面板（OP）通信，有全局?jǐn)?shù)據(jù)通信功能。在s7通信中，可以作服務(wù)器和客戶機(jī)，分別為編程器（PG）和OP保留了一個連接。（5）CPU模塊內(nèi)置第一個通信接口的功能第一個通信接口可以作MPI（默認(rèn)設(shè)置）和DP主站，有光電隔離。作MPI時，可以與編輯器和OP通信，可以作路由器。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信的GD包最大為64KB。S7標(biāo)準(zhǔn)通信每個作業(yè)的用戶數(shù)據(jù)最大為76KB，s7通信每個作業(yè)的用戶數(shù)據(jù)最大為64KB，s5兼容通信每個作業(yè)的用戶數(shù)據(jù)最大為8KB，通過CP和可裝載的FC可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)通信。內(nèi)置的各通信接口最大傳輸速率為12Mbit/s。作DP主站時，可以與編程器和OP通信，支持內(nèi)部節(jié)點通信，有等時線和SYNC/FREEZE功能，除s7-400外，有全局?jǐn)?shù)據(jù)通信、s7基本通信和s7通信功能。最多32個DP從站，可以作路由器，插槽數(shù)最多為512個。最多地址區(qū)為2KB，每個DP從站的最大可用數(shù)據(jù)為244B輸入/244B輸出。（6）CPU模塊內(nèi)置第二個通信接口的功能第二個通信接口可以作DP主站（默認(rèn)設(shè)置）和PTP(點對點)接口，有光電隔離。作DP主站時，可以與編程器和OP通信，支持內(nèi)部節(jié)點通信，有等時線和SYNC/FREEZE功能。每個DP從站的最大可用數(shù)據(jù)為244B輸入/244B輸出。4、通信處理器（CP）模塊通信處理器是一種智能模塊，它用于PLC之間、PLC與計算機(jī)或其他智能設(shè)備之間的通信，可以將PLC接入PROFIBUS-DP、AS-i和工業(yè)以太網(wǎng)，或用于實現(xiàn)點對點通信等。通信處理器可以減輕CPU處理通信的負(fù)擔(dān)，并減少用戶對通信的編輯工作。5、IBS s7 400 DSC/I-TINTERBUS 總線控制器為第四代SIMATIC版的S7-400控制器的連接到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。IBS s7 400 DSC/I-T可以外接 高達(dá)254遠(yuǎn)程總線設(shè)備、多達(dá)16個設(shè)備水平、多達(dá)512個設(shè)備、高達(dá)4096的I / O點、高達(dá)62個PCP設(shè)備。可以與S7 - 400的控制器同步運行并支持嵌入式系統(tǒng)和INTERBUS總線回路/ 2個回路設(shè)備，得到了加利福尼亞四國集團(tuán)的支持。IBS s7 400 DSC/I-T可以根據(jù)需要，用戶自定義處理，控制器板可以對數(shù)據(jù)預(yù)處理和全面的系統(tǒng)診斷。控制器上的液晶顯示器能經(jīng)營和直接顯示通信的診斷信息。在控制面板上有RS 232接口，可以通過固件下載，一個RJ - 45接口以太網(wǎng)連接使用雙絞線電纜并符合TCP / IP協(xié)議。IBS s7 400 DSC/I-T有兩個接口一個是遠(yuǎn)程總線連接接口，遠(yuǎn)程總線連接到INTERBUS總線控制器的設(shè)備上。另一個是診斷接口，通過此接口連接到個人的計算機(jī)上或是PC上，對系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的操作。圖4-1 s7-400的硬件結(jié)構(gòu)4.3 SEW變頻器的控制4.3.1 SEW變頻器的介紹MOVIDRIVE 通過現(xiàn)場總線接口可對所有驅(qū)動參數(shù)和功能進(jìn)行數(shù)字訪問。變頻器的控制是通過快速、周期性過程數(shù)據(jù)交換得到。過程數(shù)據(jù)通道提供了一種工具，不僅能設(shè)定設(shè)定值（例如轉(zhuǎn)速設(shè)定值，加速和減速用的斜坡發(fā)生器時間等），而且也能激發(fā)各種驅(qū)動功能（例如啟動，控制器禁止，停止，快速停止等）。該通道還能從變頻器中讀取實際值，例如實際轉(zhuǎn)速，電流，變頻器狀態(tài)，錯誤碼以及參考信息。在變頻器中內(nèi)置有順序及定位控制系統(tǒng)IPOS，所以過程數(shù)據(jù)通道也能用作PLC和IPOS之間的直接連接。在這種情況下，過程數(shù)據(jù)不是由變頻器計算，而是由IPOS控制程序直接計算。雖然過程數(shù)據(jù)一般按周期交換，但是驅(qū)動器參數(shù)也能通過READ和WAITE功能非周期性讀和寫。參數(shù)數(shù)據(jù)的這種交換使之應(yīng)用程序得以執(zhí)行，因為所有重要的驅(qū)動參數(shù)存放在高一級自動化裝置內(nèi)，這就避免了在變頻器上手動調(diào)整參數(shù)，這種調(diào)整通常是十分費時的?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)的使用需要附加的驅(qū)動系統(tǒng)監(jiān)視，例如現(xiàn)場總線的時間監(jiān)視（現(xiàn)場總線超時中斷）或甚至是專門緊急停止的概念。MOVIDRIVE監(jiān)視功能可以預(yù)測在應(yīng)用程序中。這樣的話，用戶可以確定總線出錯時變頻器應(yīng)該觸發(fā)哪個錯誤響應(yīng)?？焖偻Ｖ箤τ谠S多應(yīng)用是切實可行的，但是也能凍結(jié)最后的設(shè)定值，使用最后的有效設(shè)定值繼續(xù)驅(qū)動（例如傳送帶）。由于變頻器在現(xiàn)場總線方式工作時也能確?？刂贫俗拥墓δ埽ㄟ^變頻器的端子仍然實現(xiàn)和現(xiàn)場總線無關(guān)的緊急停止。MOVIDRIVE 變頻器為啟動和運行提供了許多診斷選項例如，從高一級控制發(fā)來的設(shè)定值和實際值都能用手提鍵盤式的現(xiàn)場總線監(jiān)視器進(jìn)行檢查，也能從現(xiàn)場總線選件上的狀態(tài)指示提供許多的附加信息。PC軟件MX-SHELL甚至能提供更方便的診斷選項，除了可以設(shè)定所有的驅(qū)動器參數(shù)（包括現(xiàn)場總線參數(shù)），還能提供現(xiàn)場總線和變頻器狀態(tài)信息和詳細(xì)顯示。MOVIDRIVE變頻器的控制在現(xiàn)場總線系統(tǒng)上是利于過程數(shù)據(jù)進(jìn)行的。一般來講，過程輸入數(shù)據(jù)和過程輸出數(shù)據(jù)應(yīng)該是分開處理。這樣的話，能分別確定你的應(yīng)用中哪個過程輸出數(shù)據(jù)（設(shè)定值）將由控制器傳送給變頻器，或者哪個過程輸入數(shù)據(jù)（實際值）將由MOVIDRIVE變頻器傳送給高一級控制裝置。圖4-2 變頻器4.3.2 SEW變頻器的應(yīng)用對于升降機(jī)車傳動使用的電機(jī)主要是3KW，所以我們選擇MDX61B0040-5A3-4-OT型號的變頻器來控制升降機(jī)車，SEW電機(jī)的控制通常在4KW以下時，我們采用星型連接控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，而在4KW以上的電機(jī)我們常常采用三角形的連接控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動。因為在升降機(jī)車中我們采用的是3KW的SEW電機(jī)，所以我們采用星型的連接控制，對于滾床的加速、減速、停止我們通過SEW變頻器的軟件來設(shè)置內(nèi)部參數(shù)來進(jìn)行控制。4.4 INTERBUS總線4.4.1 inline模塊inline模塊主要是由光電耦合器、電源模塊、輸入模塊和輸出模塊組成。其中光電耦合器是用于連接INTERBUS總線嵌入式的終端，并且遠(yuǎn)程總線使用光纖連接。它主要的作用是把PLC的光信號轉(zhuǎn)換成按鈕、顯示燈等電信號或是把按鈕、顯示燈電信號轉(zhuǎn)換成光信號，在光電耦合器的后面通常接有電源模塊、輸入模塊和輸出模塊，電源模塊是給輸入模塊和輸出模塊提供電源的，輸入終端模塊是專為嵌入式站內(nèi)使用，它是用來接受數(shù)字信號，輸入模塊主要連接一些按鈕等輸入信號。輸出終端模塊也是專為嵌入式站內(nèi)使用，它是用于輸出數(shù)字信號，輸出模塊主要用來連接顯示燈等器件。4.4.2 PNOZ multi 模塊PNOZ multi 模塊主要由電源模塊、通信模塊、基礎(chǔ)模塊、擴(kuò)展的輸入模塊和輸出模塊組成。PNOZ multi 模塊化安全系統(tǒng)是用于安全電路的中斷和安全使用而設(shè)計的。通信擴(kuò)展模塊是用于與PNOZ multi模塊化安全系統(tǒng)和INTERBUS總線通信的中轉(zhuǎn)站，它是一個INTERBUS總線用戶的一個從站。Inter bus總線之間的相互通信的基本功能符合歐洲的標(biāo)準(zhǔn)。在通信時中央控制器（主站）周期性的讀取從站輸入信息和輸出信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使整個系統(tǒng)建立了一定的聯(lián)系?；A(chǔ)模塊具有噪音抑制功能，最多能連接8個擴(kuò)展模塊和1個現(xiàn)場總線模塊（通信模塊），基礎(chǔ)模塊是PNOZ multi的主體，它上面有20用于連接的輸入點，主要連接：1、急停按鈕2、雙手按鈕3、安全門限位開關(guān)4、復(fù)位按鈕5、光幕6、掃描儀7、啟用開關(guān)8、壓力傳感器9、操作模式選擇開關(guān)。一個32位內(nèi)存可用芯片卡，用于存儲安全回路程序。四個半導(dǎo)體輸出主要外接一些可控的繼電器，用于控制一個區(qū)域的安全。2個繼電器輸出直接控制工位的安全回路。模塊上的LED指示燈有診斷電壓、輸出和輸入電路正確與否的顯示功能，我們可以根據(jù)顯示燈的不同狀態(tài)得到不同的信息。電源模塊主要是給基礎(chǔ)模塊，擴(kuò)展模塊提供電源。在基礎(chǔ)模塊的輸入點和輸出點不夠用的情況下我們需要擴(kuò)展一些輸入模塊和輸出模塊，輸入模塊輸出模塊上的輸入點輸出點的功能和基礎(chǔ)模塊上的輸入和輸出的功能是一樣的。4.4.3 RL模塊RL模塊被設(shè)計使用在系統(tǒng)工程中，有IP67防護(hù)等級，它是適合使用在條件惡劣的工業(yè)中。不需要放在一個控制柜中，它可以使用的工具平臺上，直接焊接機(jī)器人或輸送系統(tǒng)。本文中該模塊主要被使用在輸送系統(tǒng)。該模塊提供兩種不同的傳輸速率，在使用中一個輸送系統(tǒng)的傳輸速率要統(tǒng)一。在RL模塊上有一對INTERBUS總線遠(yuǎn)程總線（光纖）端口、一對US1/US2電源端口和8個輸入或輸出的5針端口。五針的端口主要接升降機(jī)車上上的接近開關(guān)。圖4-3 RL模塊4.4.4 SWAC控制面板在本設(shè)計中SWAC控制面板主要起到顯示和控制的作用。SWAC控制面板上一共有64個點。每個點都有顯示和控制的作用，一個點代表一個器件的一種狀態(tài)。例如：滾床上的接近開關(guān)，在接近劃蹺的時候接近開關(guān)感應(yīng)，SWAC上代表這個傳感器的顯示燈變化。SWAC控制面板上有的點還有控制的功能，像一些啟動按鈕和停止。圖4-4 SWAC控制面板4.5 傳感器和執(zhí)行器4.5.1 接近開關(guān)再設(shè)計中我們使用一種對接近物件有“感知”能力的元件位移傳感器。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開