自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試畢業(yè)論文

精選文庫(kù)三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文題目 ： 自動(dòng)化生產(chǎn)線的調(diào)試與維護(hù) 專 業(yè) ： 機(jī)電工程學(xué)院 班 級(jí) ：機(jī)電一體化5班 姓 名 ：王杰 學(xué) 號(hào)：1208010711目 錄第一章 嵌入式組態(tài)技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用1.1 MCGS嵌入版1.2 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的構(gòu)成1.2.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)1.2.2 主控窗口1.2.3 設(shè)備窗口1.2.4 用戶窗口1.2.5 運(yùn)行策略第二章 自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備2.1 自動(dòng)化生產(chǎn)線（YL-335B）的基本組成2.2 YL-335B的電氣控制2.2.1 YL-335B 工作單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.2.2 YL-335B的控制系統(tǒng)2.3 自動(dòng)化生產(chǎn)線工藝流程介紹2.3.1 供料站的工作流程2.3.2 裝配站的工作流程2.3.3 加工站的工作流程2.3.4 輸送站的工作流程2.3.5 分揀站的工作流程：2.4 三菱FX系列 PLC N:N通信2.4.1 三菱FX系列 PLC N:N通信網(wǎng)絡(luò)的特性2.4.2 安裝和連接N:N 通信網(wǎng)絡(luò)2.4.3 組建N:N 通信網(wǎng)絡(luò)第三章 自動(dòng)生產(chǎn)線監(jiān)控畫面的制作3.2 建立仿真畫面3.2.1 創(chuàng)建新的工程3.2.2 建立新的畫面3.2.3 定義變量及命令語(yǔ)言3.3 工程下載第四章 總結(jié)致謝文獻(xiàn)第一章 嵌入式組態(tài)技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用1.1 MCGS嵌入版MCGS嵌入版是在MCGS通用版的基礎(chǔ)上開發(fā)的，專門應(yīng)用于嵌入式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，MCGS嵌入版包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩部分，它的組態(tài)環(huán)境能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺(tái)上運(yùn)行，運(yùn)行環(huán)境則是在實(shí)時(shí)多任務(wù)嵌入式操作系統(tǒng)WindowsCE中運(yùn)行。適應(yīng)于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性能有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫顯示、報(bào)警處理、流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問題的方案，在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。此外MCGS嵌入版還帶有一個(gè)模擬運(yùn)行環(huán)境，用于對(duì)組態(tài)后的工程進(jìn)行模擬測(cè)試，方便用戶對(duì)組態(tài)過程的調(diào)試。1.2 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的構(gòu)成MCGS嵌入式體系結(jié)構(gòu)分為組態(tài)環(huán)境、模擬運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境三部分。組態(tài)環(huán)境和模擬運(yùn)行環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，可以在PC機(jī)上運(yùn)行。用戶可根據(jù)實(shí)際需要裁減其中內(nèi)容。它幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的組態(tài)工程并進(jìn)行功能測(cè)試。運(yùn)行環(huán)境則是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行系統(tǒng)，它按照組態(tài)工程中用戶指定的方式進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。運(yùn)行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)工程一起作為一個(gè)整體，才能構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成，并且將組態(tài)好的工程通過串口或以太網(wǎng)下載到下位機(jī)的運(yùn)行環(huán)境中，組態(tài)工程就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨(dú)立運(yùn)行在下位機(jī)上。從而實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、確定性和安全性。由MCGS嵌入版生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五個(gè)部分構(gòu)成，如圖1.2所示。圖1.2 MCGS的構(gòu)成窗口是屏幕中的一塊空間，是一個(gè)“容器”，直接提供給用戶使用。在窗口內(nèi)，用戶可以放置不同的構(gòu)件，創(chuàng)建圖形對(duì)象并調(diào)整畫面的布局，組態(tài)配置不同的參數(shù)以完成不同的功能。在MCGS嵌入版中，每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)只能有一個(gè)主控窗口和一個(gè)設(shè)備窗口，但可以有多個(gè)用戶窗口和多個(gè)運(yùn)行策略，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中也可以有多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象。MCGS嵌入版用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的人機(jī)交互圖形界面，組態(tài)配置各種不同類型和功能的對(duì)象或構(gòu)件，同時(shí)可以對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。1.2.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，同時(shí)也起到公用數(shù)據(jù)交換區(qū)的作用。MCGS嵌入版使用自建文件系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來管理所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。從外部設(shè)備采集來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)其它部分操作的數(shù)據(jù)也來自于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)完成對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的報(bào)警處理和存盤處理，同時(shí)它還根據(jù)需要把有關(guān)信息以事件的方式發(fā)送給系統(tǒng)的其它部分，以便觸發(fā)相關(guān)事件，進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。因此，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)所存儲(chǔ)的單元，不單單是變量的數(shù)值，還包括變量的特征參數(shù)（屬性）及對(duì)該變量的操作方法（報(bào)警屬性、報(bào)警處理和存盤處理等）。這種將數(shù)值、屬性、方法封裝在一起的數(shù)據(jù)我們稱之為數(shù)據(jù)對(duì)象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，為其它部分提供服務(wù)，提供了系統(tǒng)各個(gè)功能部件的數(shù)據(jù)共享。1.2.2 主控窗口主控窗口確定了工業(yè)控制中工程作業(yè)的總體輪廓，以及運(yùn)行流程、特性參數(shù)和啟動(dòng)特性等項(xiàng)內(nèi)容，是應(yīng)用系統(tǒng)的主框架。1.2.3 設(shè)備窗口設(shè)備窗口專門用來放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的操作和控制。設(shè)備窗口通過設(shè)備構(gòu)件把外部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集進(jìn)來，送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，或把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備。一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)只有一個(gè)設(shè)備窗口，運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開設(shè)備窗口，管理和調(diào)度所有設(shè)備構(gòu)件正常工作，并在后臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行。注意，對(duì)用戶來說，設(shè)備窗口在運(yùn)行時(shí)是不可見的。1.2.4 用戶窗口用戶窗口中可以放置三種不同類型的圖形對(duì)象：圖元、圖符和動(dòng)畫構(gòu)件。圖元和圖符對(duì)象為用戶提供了一套完善的設(shè)計(jì)制作圖形畫面和定義動(dòng)畫的方法。動(dòng)畫構(gòu)件對(duì)應(yīng)于不同的動(dòng)畫功能，它們是從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出的常用的動(dòng)畫顯示與操作模塊，用戶可以直接使用。通過在用戶窗口內(nèi)放置不同的圖形對(duì)象，搭制多個(gè)用戶窗口，用戶可以構(gòu)造各種復(fù)雜的圖形界面，用不同的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和流程的“可視化”。1.2.5 運(yùn)行策略運(yùn)行策略本身是系統(tǒng)提供的一個(gè)框架，其里面放置有策略條件構(gòu)件和策略構(gòu)件組成的“策略行”，通過對(duì)運(yùn)行策略的定義，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、控制用戶窗口的打開、關(guān)閉并確定設(shè)備構(gòu)件的工作狀態(tài)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備工作過程的精確控制。一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)有三個(gè)固定的運(yùn)行策略：?jiǎn)?dòng)策略、循環(huán)策略和退出策略，同時(shí)允許用戶創(chuàng)建或定義最多512個(gè)用戶策略。啟動(dòng)策略在應(yīng)用系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)調(diào)用，退出策略在應(yīng)用系統(tǒng)退出運(yùn)行時(shí)調(diào)用，循環(huán)策略由系統(tǒng)在運(yùn)行過程中定時(shí)循環(huán)調(diào)用，用戶策略供系統(tǒng)中的其它部件調(diào)用。第二章 自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備2.1 自動(dòng)化生產(chǎn)線（YL-335B）的基本組成亞龍YL-335B型自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的供料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個(gè)單元組成。其中，每一工作單元都可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也都是一個(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)。各個(gè)單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本上以氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主，但輸送單元的機(jī)械手裝置整體運(yùn)動(dòng)則采取步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密定位的位置控制，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有長(zhǎng)行程、多定位點(diǎn)的特點(diǎn)，是一個(gè)典型的一維位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳送帶驅(qū)動(dòng)則采用了通用變頻器驅(qū)動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的交流傳動(dòng)裝置。位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。在YL-335B設(shè)備上應(yīng)用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運(yùn)動(dòng)位置、物體通過的狀態(tài)、物體的顏色及材質(zhì)等。傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是現(xiàn)代工業(yè)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的前提之一。在控制方面，YL-335B采用了基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò)控制方案，即每一工作單元由一臺(tái)PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過RS485串行通訊實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。用戶可根據(jù)需要選擇不同廠家的PLC及其所支持的RS485通信模式，組建成一個(gè)小型的PLC網(wǎng)絡(luò)。小型PLC網(wǎng)絡(luò)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的特點(diǎn)在小型自動(dòng)生產(chǎn)線仍然有著廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信中仍占據(jù)相當(dāng)?shù)姆蓊~。另一方面，掌握基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將為進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等打下了良好的基礎(chǔ)。1、供料單元的基本功能：供料單元是YL-335B中的起始單元，在整個(gè)系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。具體的功能是：按照需要將放置在料倉(cāng)中待加工工件（原料）自動(dòng)地推出到物料臺(tái)上，以便輸送單元的機(jī)械手將其抓取，輸送到其他單元上。2、加工單元的基本功能：把該單元物料臺(tái)上的工件（工件由輸送單元的抓取機(jī)械手裝置送來）送到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)下面，完成一次沖壓加工動(dòng)作，然后再送回到物料臺(tái)上，待輸送單元的抓取機(jī)械手裝置取出。3、裝配單元的基本功能：完成將該單元料倉(cāng)內(nèi)的黑色或白色小圓柱工件嵌入到已加工的工件中的裝配過程。4、分揀單元的基本功能：完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。如圖3.5所示分揀單元實(shí)物的全貌。5、輸送單元的基本功能：該單元通過直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)抓取機(jī)械手裝置到指定單元的物料臺(tái)上精確定位，并在該物料臺(tái)上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下，實(shí)現(xiàn)傳送工件的功能。直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器可采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，視實(shí)訓(xùn)目的而定。YL-335B的標(biāo)準(zhǔn)配置為伺服電機(jī)。2.2 YL-335B的電氣控制2.2.1 YL-335B 工作單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)YL-335B設(shè)備中的各工作單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是機(jī)械裝置和電氣控制部分的相對(duì)分離。每一工作單元機(jī)械裝置整體安裝在底板上，而控制工作單元生產(chǎn)過程的PLC裝置則安裝在工作臺(tái)兩側(cè)的抽屜板上。因此，工作單元機(jī)械裝置與PLC裝置之間的信息交換是一個(gè)關(guān)鍵的問題。YL-335B的解決方案是：機(jī)械裝置上的各電磁閥和傳感器的引線均連接到裝置側(cè)的接線端口上。PLC的I/O引出線則連接到PLC側(cè)的接線端口上。兩個(gè)接線端口間通過多芯信號(hào)電纜互連。裝置側(cè)的接線端口的接線端子采用三層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接DC24V電源的+24V端，底層端子用以連接DC24V電源的0V端，中間層端子用以連接各信號(hào)線。PLC側(cè)的接線端口的接線端子采用兩層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接各信號(hào)線,其端子號(hào)與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對(duì)應(yīng)。底層端子用以連接DC24V電源的+24V端和0V端。裝置側(cè)的接線端口和PLC側(cè)的接線端口之間通過專用電纜連結(jié)。其中25針接頭電纜連接PLC的輸入信號(hào)，15針接頭電纜連接PLC的輸出信號(hào)。2.2.2 YL-335B的控制系統(tǒng)YL-335B的每一工作單元都可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也可以通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。1、當(dāng)工作單元自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)時(shí)，其設(shè)備運(yùn)行的主令信號(hào)以及運(yùn)行過程中的狀態(tài)顯示信號(hào)，來源于該工作單元按鈕指示燈模塊。按鈕指示燈模塊如圖3.9所示。模塊上的指示燈和按鈕的端腳全部引到端子排上。模塊盒上器件包括：指示燈（24VDC）：黃色（HL1）、綠色（HL2）、紅色（HL3）各一只。主令器件：綠色常開按鈕SB1一只紅色常開按鈕SB2一只選擇開關(guān)SA（一對(duì)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)）急停按鈕QS（一個(gè)常閉觸點(diǎn)）2、當(dāng)各工作單元通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于采用三菱FX系列PLC的設(shè)備，YL-335B的標(biāo)準(zhǔn)配置是采用了基于RS485串行通信的N：N通信方式。圖3.10 YL-335B的通信網(wǎng)絡(luò)各工作站PLC配置如下：輸送單元：FX1N-40MT主單元，共24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)晶體管輸出。供料單元：FX2N-32MR主單元，共16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出。加工單元：FX2N-32MR主單元，共16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出。裝配單元：FX2N-48MR主單元，共24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)繼電器輸出。分揀單元：FX2N-32MR主單元，共16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出。3、人機(jī)界面系統(tǒng)運(yùn)行的主令信號(hào)（復(fù)位、啟動(dòng)、停止等）通過觸模屏人機(jī)界面給出。同時(shí)，人機(jī)界面上也顯示系統(tǒng)運(yùn)行的各種狀態(tài)信息。人機(jī)界面是在操作人員和機(jī)器設(shè)備之間做雙向溝通的橋梁。使用人機(jī)界面能夠明確指示并告知操作員機(jī)器設(shè)備目前的狀況，使操作變的簡(jiǎn)單生動(dòng)，并且可以減少操作上的失誤，即使是新手也可以很輕松的操作整個(gè)機(jī)器設(shè)備。使用人機(jī)界面還可以使機(jī)器的配線標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化，同時(shí)也能減少PLC 控制器所需的I/O 點(diǎn)數(shù)，降低生產(chǎn)的成本，同時(shí)由于面板控制的小型化及高性能，相對(duì)的提高了整套設(shè)備的附加價(jià)值。YL-335B采用了昆侖通態(tài)（MCGS）TPC7062KS觸摸屏作為它的人機(jī)界面。TPC7062KS是一款以嵌入式低功耗CPU為核心（主頻400MHz）的高性能嵌入式一體化工控機(jī)。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用了7英寸高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率800480），四線電阻式觸摸屏（分辨率40964096），同時(shí)還預(yù)裝了微軟嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)WinCE.NET（中文版）和MCGS嵌入式組態(tài)軟件（運(yùn)行版）。2.3 自動(dòng)化生產(chǎn)線工藝流程介紹 2.3.1 供料站的工作流程供料站接收到系統(tǒng)發(fā)來的供料指令后，如果出料臺(tái)上沒有工件，即進(jìn)行把工件推到出料臺(tái)上的操作。工件推出到出料臺(tái)后，應(yīng)向系統(tǒng)發(fā)出出料臺(tái)上有工件信號(hào)。若供料站的料倉(cāng)內(nèi)沒有工件或工件不足，則向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警或預(yù)警信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)來的啟動(dòng)信號(hào)被復(fù)位時(shí)，工作站在完成本工作周期后退出運(yùn)行狀態(tài)。2.3.2 裝配站的工作流程 啟動(dòng)后，如果回轉(zhuǎn)臺(tái)上的左料盤內(nèi)沒有小園柱零件，就執(zhí)行下料操作；如果左料盤內(nèi)有零件，而右料盤內(nèi)沒有零件，執(zhí)行回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)操作。 如果回轉(zhuǎn)臺(tái)上的右料盤內(nèi)有小園柱零件且裝配臺(tái)上有待裝配工件，開始執(zhí)行裝配過程。執(zhí)行裝配機(jī)械手抓取小園柱零件，放入待裝配工件中的操作。裝入動(dòng)作完成后，向系統(tǒng)發(fā)出裝配完成信號(hào)。 完成裝配任務(wù)后，裝配機(jī)械手應(yīng)返回初始位置，等待下一次裝配。2.3.3 加工站的工作流程加工站接收到系統(tǒng)發(fā)來的啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，即進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)加工臺(tái)上有工件且被檢出后，設(shè)備執(zhí)行將工件夾緊，送往加工區(qū)域沖壓，完成沖壓動(dòng)作后返回待料位置的工件加工工序。沖壓動(dòng)作完成且加工臺(tái)返回待料位置后，向系統(tǒng)發(fā)出加工完成信號(hào)。如果沒有停止信號(hào)輸入，當(dāng)再有待加工工件送到加工臺(tái)上時(shí)，加工單元又開始下一周期工作。2.3.4 輸送站的工作流程輸送站接收到人機(jī)界面發(fā)來的啟動(dòng)指令后，即把啟動(dòng)指令發(fā)往各從站。在接收到供料站的“出料臺(tái)上有工件”信號(hào)后，輸送站抓取機(jī)械手裝置應(yīng)執(zhí)行抓取供料站工件的操作。動(dòng)作完成后，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置以不小于300mm/s的速度移動(dòng)到裝配站裝配臺(tái)的正前方，把工件放到裝配站的裝配臺(tái)上。接收到裝配完成信號(hào)后，機(jī)械手裝置應(yīng)抓取已裝配的工件，然后從裝配站向加工站運(yùn)送工件，到達(dá)加工站的加工臺(tái)正前方，把工件放到加工臺(tái)上。機(jī)械手裝置的運(yùn)動(dòng)速度要求與相同。接收到加工完成信號(hào)后，機(jī)械手裝置應(yīng)執(zhí)行抓取已壓緊工件的操作。抓取動(dòng)作完成后，機(jī)械手臂逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90，然后伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置移動(dòng)到分揀站進(jìn)料口。執(zhí)行在傳送帶進(jìn)料口上方把工件放下的操作。機(jī)械手裝置的運(yùn)動(dòng)速度要求與相同。機(jī)械手裝置完成放下工件的操作并縮回到位后，手臂應(yīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90，等待下一次搬運(yùn)工作。2.3.5 分揀站的工作流程：分揀站接收到系統(tǒng)發(fā)來的啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，即進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)輸送站機(jī)械手裝置放下工件、縮回到位后，分揀站的變頻器即啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)人機(jī)界面所指定的變頻器運(yùn)行頻率的速度，把工件帶入檢測(cè)區(qū)進(jìn)行芯件嵌入高度檢測(cè)和芯件顏色檢測(cè)。進(jìn)行芯件嵌入高度檢測(cè)時(shí)允許傳送帶停車，停車時(shí)間可根據(jù)檢測(cè)裝置的特性自行確定。成品工件按芯件嵌入高度分為兩類：若芯件端面與杯形工件端面之間的高度差值在0.5毫米以內(nèi)為第一類成品。若芯件端面凸出杯形工件端面大于0.5毫米且小于1.5毫米，為第二類成品。不在上述兩類成品范圍內(nèi)的工件為廢品。滿足套件關(guān)系的第一類成品工件(每個(gè)白色芯工件和一個(gè)黑色芯工件搭配組合成一組套件，不考慮二個(gè)工件的排列順序) 到達(dá)1號(hào)滑槽中間時(shí)，傳送帶停止，推料氣缸1動(dòng)作把工件推出；滿足套件關(guān)系的第二類成品工件(每個(gè)白色芯工件和一個(gè)黑色芯工件搭配組合成一組套件，不考慮二個(gè)工件的排列順序) 到達(dá)2號(hào)滑槽中間時(shí)，傳送帶停止，推料氣缸2動(dòng)作把工件推出。不滿足上述套件關(guān)系的工件和廢品工件到達(dá)3號(hào)滑槽中間時(shí)，傳送帶停止，推料氣缸3動(dòng)作把工件推出。從分揀站1號(hào)滑槽和2號(hào)滑槽輸出的總套件數(shù)達(dá)到指定數(shù)量時(shí)，一批生產(chǎn)任務(wù)完成，系統(tǒng)發(fā)出停止運(yùn)行指令。2.4 三菱FX系列 PLC N:N通信2.4.1 三菱FX系列 PLC N:N通信網(wǎng)絡(luò)的特性FX系列PLC支持以下5種類型的通訊：（1）N：N網(wǎng)絡(luò)：用FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N 等PLC進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸可建立在N：N的基礎(chǔ)上，使用這種網(wǎng)絡(luò)，能鏈接小規(guī)模系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。它適合于數(shù)量不超過8個(gè)的PLC（FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N）之間的互連。（2）并行鏈接：這種網(wǎng)絡(luò)采用100個(gè)輔助繼電器和10個(gè)數(shù)據(jù)寄存器在1：1的基礎(chǔ)上來完成數(shù)據(jù)傳輸。（3） 計(jì)算機(jī)鏈接（用專用協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸）：用RS485（422）單元進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸在1：n（16）的基礎(chǔ)上完成。（4）無(wú)協(xié)議通訊（用RS指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸）：用各種RS232單元，包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、條形碼閱讀器和打印機(jī)，來進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，可通過無(wú)協(xié)議通訊完成，這種通訊使用RS指令或者一個(gè)FX2N-232IF特殊功能模塊。（5）可選編程端口：對(duì)于FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S系列的PLC，當(dāng)該端口連接在FX1N-232BD、FX0N-232ADP、FX1N-232BD、FX2N-422BD上時(shí)，可以和外圍設(shè)備（編程工具、數(shù)據(jù)訪問單元、電氣操作終端等）互連。采用三菱FX系列PLC的YL335B系統(tǒng)選用N：N網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各工作站的數(shù)據(jù)通訊，本節(jié)只介紹N:N通信網(wǎng)絡(luò)的基本特性和組網(wǎng)方法，有關(guān)其他通訊類型，請(qǐng)參閱“FX通信用戶手冊(cè)”。N：N網(wǎng)絡(luò)建立在RS485傳輸標(biāo)準(zhǔn)上，網(wǎng)絡(luò)中必須有一臺(tái)PLC為主站，其他PLC為從站，網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)的總數(shù)不超過8個(gè)。圖3.11所示是YL-335A的N：N網(wǎng)絡(luò)配置。圖3.11 YL-335A系統(tǒng)中N：N通信網(wǎng)絡(luò)的配置系統(tǒng)中使用的RS485通信接口板為FX2N-485-BD和FX1N-485-BD，最大延伸距離50m，網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)數(shù)為5個(gè)。N:N網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議是固定的：通信方式采用半雙工通訊，波特率（BPS）固定為38400 BPS；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、奇偶校驗(yàn)、停止位、標(biāo)題字符、終結(jié)字符以及和校驗(yàn)等也均是固定的。N:N網(wǎng)絡(luò)是采用廣播方式進(jìn)行通信的：網(wǎng)絡(luò)中每一站點(diǎn)都指定一個(gè)用特殊輔助繼電器和特殊數(shù)據(jù)寄存器組成的鏈接存儲(chǔ)區(qū)，各個(gè)站點(diǎn)鏈接存儲(chǔ)區(qū)地址編號(hào)都是相同的。各站點(diǎn)向自己站點(diǎn)鏈接存儲(chǔ)區(qū)中規(guī)定的數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)寫入數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)上任何1 臺(tái)PLC 中的發(fā)送區(qū)的狀態(tài)會(huì)反映到網(wǎng)絡(luò)中的其他PLC，因此，數(shù)據(jù)可供通過PLC鏈接連接起來的所有PLC 共享，且所有單元的數(shù)據(jù)都能同時(shí)完成更新。2.4.2 安裝和連接N:N 通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)安裝前，應(yīng)斷開電源。各站PLC應(yīng)插上485-BD通信板。它的LED 顯示/端子排列如圖3.12所示。圖2.12 485-BD板顯示/端子排列YL-335B系統(tǒng)的 N：N鏈接網(wǎng)絡(luò)，各站點(diǎn)間用屏蔽雙絞線相連，如圖3.13所示，接線時(shí)須注意終端站要接上110歐姆的終端電阻（485BD板附件）。 圖2.13 335A PLC鏈接網(wǎng)絡(luò)連接 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)應(yīng)注意：1、圖3.13中，R為終端電阻。在端子RDA和RDB之間連接終端電阻（110歐姆）2、將端子SG連接到可編程控制器主體的每個(gè)端子，而主體用100歐姆或更小的電阻接地。3、屏蔽雙絞線的線徑應(yīng)在英制AWG2616范圍，否則由于端子可能接觸不良，不能確保正常的通信。連線時(shí)宜用壓接工具把電纜插入端子，如果連接不穩(wěn)定，則通訊會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果網(wǎng)絡(luò)上各站點(diǎn)PLC已完成網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置，則在完成網(wǎng)絡(luò)連接后，再接通各PLC工作電源，可以看到，各站通信板上的SD LED和RD LED指示燈兩者都出現(xiàn)點(diǎn)亮/熄滅交替的閃爍狀態(tài)，說明N：N網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)組建成功。如果RD LED指示燈處于點(diǎn)亮/熄滅的閃爍狀態(tài)，而SD LED沒有（根本不亮），這時(shí)須檢查站點(diǎn)編號(hào)的設(shè)置、傳輸速率（波特率）和從站的總數(shù)目。2.4.3 組建N:N 通信網(wǎng)絡(luò)1、網(wǎng)絡(luò)組建的基本概念和過程FX系列 PLC N:N通信網(wǎng)絡(luò)的組建主要是對(duì)各站點(diǎn)PLC用編程方式設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)實(shí)現(xiàn)的。FX系列 PLC規(guī)定了與N：N網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的標(biāo)志位（特殊輔助繼電器）和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的特殊數(shù)據(jù)寄存器。當(dāng)PLC為FX1N或FX2N（C）時(shí)，N：N網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)標(biāo)志（特殊輔助繼電器）如表3.15所示，相關(guān)特殊數(shù)據(jù)寄存器如表3.16所示。表3.15 特殊輔助繼電器特性輔助繼電器名稱描述響應(yīng)類型RM8038N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置用來設(shè)置N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)M，LRM8183主站點(diǎn)的通信錯(cuò)誤當(dāng)主站點(diǎn)產(chǎn)生通信錯(cuò)誤時(shí)ONLRM8184M8190從站點(diǎn)的通信錯(cuò)誤當(dāng)從站點(diǎn)產(chǎn)生通信錯(cuò)誤時(shí)ONM，LRM8191數(shù)據(jù)通信當(dāng)與其他站點(diǎn)通信時(shí)ONM，L表3.16 特殊數(shù)據(jù)寄存器特性數(shù)據(jù)寄存器名稱描述響應(yīng)類型RD8173站點(diǎn)號(hào)存儲(chǔ)它自己的站點(diǎn)號(hào)M，LRD8174從站點(diǎn)總數(shù)存儲(chǔ)從站點(diǎn)的總數(shù)M，LRD8175刷新范圍存儲(chǔ)刷新范圍M，LWD8176站點(diǎn)號(hào)設(shè)置設(shè)置它自己的站點(diǎn)號(hào)M，LWD8177從站點(diǎn)總數(shù)設(shè)置設(shè)置從站點(diǎn)總數(shù)MWD8178刷新范圍設(shè)置設(shè)置刷新范圍模式號(hào)MW/RD8179重試次數(shù)設(shè)置設(shè)置重試次數(shù)MW/RD8180通信超時(shí)設(shè)置設(shè)置通信超時(shí)MRD8201當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)掃描時(shí)間存儲(chǔ)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)掃描時(shí)間M，LRD8202最大網(wǎng)絡(luò)掃描時(shí)間存儲(chǔ)最大網(wǎng)絡(luò)掃描時(shí)間M，LRD8203主站點(diǎn)通信錯(cuò)誤數(shù)目存儲(chǔ)主站點(diǎn)通信錯(cuò)誤數(shù)目LRD8204D8210從站點(diǎn)通信錯(cuò)誤數(shù)目存儲(chǔ)從站點(diǎn)通信錯(cuò)誤數(shù)目M，LRD8211主站點(diǎn)通信錯(cuò)誤代碼存儲(chǔ)主站點(diǎn)通信錯(cuò)誤代碼LRD8201D8218從站點(diǎn)通信錯(cuò)誤代碼存儲(chǔ)從站點(diǎn)通信錯(cuò)誤代碼M，L在表2.15中，特殊輔助繼電器M8038（N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置繼電器，只讀）用來設(shè)置N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。對(duì)于主站點(diǎn)，用編程方法設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，就是在程序開始的第0步（LD M8038），向特殊數(shù)據(jù)寄存器D8176D8180寫入相應(yīng)的參數(shù)，僅此而已。對(duì)于從站點(diǎn)，則更為簡(jiǎn)單，只須在第0步（LD M8038）向D8176寫入站點(diǎn)號(hào)即可。例如，圖2.17給出了設(shè)置輸送站（主站）網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的程序。圖2.17 主站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置程序上述程序說明如下： 編程時(shí)注意，必須確保把以上程序作為N：N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定程序從第0步開始寫入，在不屬于上述程序的任何指令或設(shè)備執(zhí)行時(shí)結(jié)束。這程序段不需要執(zhí)行，只須把其編入此位置時(shí)，它自動(dòng)變?yōu)橛行А?特殊數(shù)據(jù)寄存器D8178用作設(shè)置刷新范圍，刷新范圍指的是各站點(diǎn)的鏈接存儲(chǔ)區(qū)。對(duì)于從站點(diǎn)，此設(shè)定不需要。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中信息交換的數(shù)據(jù)量不同，可選擇如表3.19（模式0），表3.20（模式1）和表3.21（模式2）三種刷新模式。在每種模式下使用的元件被N：N網(wǎng)絡(luò)所有站點(diǎn)所占用。表3.19 模式0 站號(hào)與字元件對(duì)應(yīng)表 表3.20 模式1 站號(hào)與位、字元件對(duì)應(yīng)表 站點(diǎn)號(hào)元 件站點(diǎn)號(hào)元 件位軟元件(M)字軟元件(D)位軟元件(M)字軟元件(D)0點(diǎn)4點(diǎn)32點(diǎn)4點(diǎn)第0號(hào)D0D3第0號(hào)M1000M1031D0D3第1號(hào)D10D13第1號(hào)M1064M1095D10D13第2號(hào)D20D23第2號(hào)M1128M1159D20D23第3號(hào)D30D33第3號(hào)M1192M1223D30D33第4號(hào)D40D43第4號(hào)M1256M1287D40D43第5號(hào)D50D53第5號(hào)M1320M1351D50D53第6號(hào)D60D63第6號(hào)M1384M1415D60D63第7號(hào)D70D73第7號(hào)M1448M1479D70D73表2.21 模式2 站號(hào)與位、字元件對(duì)應(yīng)表站點(diǎn)號(hào)元 件位軟元件(M)字軟元件(D)64點(diǎn)4點(diǎn)第0號(hào)M1000M1063D0D3第1號(hào)M1064M1127D10D13第2號(hào)M1128M1191D20D23第3號(hào)M1192M1255D30D33第4號(hào)M1256M1319D40D43第5號(hào)M1320M1383D50D53第6號(hào)M1384M1447D60D63第7號(hào)M1448M1511D70D73在圖2.21的程序例子里，刷新范圍設(shè)定為模式1。這時(shí)每一站點(diǎn)占用328個(gè)位軟元件，48個(gè)字軟元件作為鏈接存儲(chǔ)區(qū)。在運(yùn)行中，對(duì)于第0號(hào)站（主站），希望發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)量數(shù)據(jù)應(yīng)寫入位軟元件M1000M1063中，而希望發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字量數(shù)據(jù)應(yīng)寫入字軟元件D0D3中，,對(duì)其他各站點(diǎn)如此類推。 特殊數(shù)據(jù)寄存器D8179設(shè)定重試次數(shù)，設(shè)定范圍為010（默認(rèn)=3），對(duì)于從站點(diǎn)，此設(shè)定不需要。如果一個(gè)主站點(diǎn)試圖以此重試次數(shù)（或更高）與從站通信，此站點(diǎn)將發(fā)生通信錯(cuò)誤。 特殊數(shù)據(jù)寄存器D8180設(shè)定通信超時(shí)值，設(shè)定范圍為5255（默認(rèn)=5），此值乘以10ms 就是通信超時(shí)的持續(xù)駐留時(shí)間。 對(duì)于從站點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置只需設(shè)定站點(diǎn)號(hào)即可，例如供料站（1號(hào)站）的設(shè)置，如圖3.22所示。圖2.22 從站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置程序例如果按上述對(duì)主站和各從站編程，完成網(wǎng)絡(luò)連接后，再接通各PLC工作電源，即使在STOP狀態(tài)下，通信也將在進(jìn)行。第三章 自動(dòng)生產(chǎn)線監(jiān)控畫面的制作3.1 規(guī)劃聯(lián)機(jī)所需要的輔助繼電器清單在進(jìn)行組態(tài)之前，首先我們要對(duì)燭臺(tái)畫面中所要用到的一些輔助繼電器進(jìn)行規(guī)劃，從而做到有條不紊。如圖5.1所示。圖3.1 PLC與觸摸屏通訊的存儲(chǔ)器分配3.2 建立仿真畫面3.2.1 創(chuàng)建新的工程打開MCGS嵌入版組態(tài)軟件，鼠標(biāo)點(diǎn)擊左上方的文件。在下拉框中選擇“新建工程”。如圖5.1所示：圖3.1 新建畫面添加設(shè)備組態(tài)，過程如第四章中3.2.1節(jié)中所示。3.2.2 建立新的畫面根據(jù)任務(wù)和實(shí)際要求創(chuàng)建相對(duì)的畫面，所以，必須得創(chuàng)建的界面有歡迎界面，測(cè)試界面，運(yùn)行界面，和一些提示界面等。這里要注意的是提示界面的語(yǔ)言和界面的大小。因?yàn)樘崾窘缑婵梢栽谶\(yùn)行過程中跳出來的。所以界面的大小，我們?cè)O(shè)置的應(yīng)該合理。1.創(chuàng)建歡迎界面，測(cè)試界面和運(yùn)行界面。首先，歡迎界面，我們應(yīng)該寫上歡迎的標(biāo)語(yǔ)。隨后用一張自動(dòng)化生產(chǎn)線的圖片作為界面的背景。如圖5.2所示圖3.2 歡迎畫面測(cè)試界面和運(yùn)行界面，我們只需要適當(dāng)添加上按鈕，文本框即可。這里需要注意的是測(cè)試監(jiān)控畫面中。我們需要選擇一根刻度尺來表示小車當(dāng)前的位置。測(cè)試界面和運(yùn)行界面如圖5.3圖,5.4所示圖3.3 測(cè)試畫面圖3.4 運(yùn)行界面2.創(chuàng)建提示界面提示界面的大小，我們?cè)O(shè)置為（325，134），然后提示畫面中，我們只要放入提示的內(nèi)容和一個(gè)按鈕即可。如圖5.5所示圖3.5 提示界面窗口3.2.3 定義變量及命令語(yǔ)言1.定義變量根據(jù)前面所列出的輔助繼電器的規(guī)劃表，這里我們就可以很方便的定義變量，我們現(xiàn)在“設(shè)備組態(tài)”下面的“設(shè)備0”中增加這些設(shè)備通道。然后在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中添加幾個(gè)界面中所需要的這些變量。如圖3.6,圖3.7所示。圖3.6 設(shè)備窗口圖3.7 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)2.命令語(yǔ)言（1）歡迎界面中歡迎標(biāo)語(yǔ)的移動(dòng)命令語(yǔ)言歡迎界面屏幕上方的標(biāo)題文字向左循環(huán)移動(dòng)，循環(huán)周期約14秒，所以，先雙擊歡迎文字，然后在它的水平移動(dòng)上面打鉤，然后單擊水平移動(dòng)，進(jìn)行變量的關(guān)聯(lián)和移動(dòng)距離的設(shè)置，具體如下圖3.8所示。圖3.8 水平移動(dòng)設(shè)置（2）提示界面的窗口跳出命令語(yǔ)言提示窗口的彈出根據(jù)要求的不同來定義不同的彈出條件，但是方法總是千遍一律的。例如復(fù)位完成后跳出的復(fù)位完成提示框。在測(cè)試畫面的空白處，右擊然后單擊選擇屬性，然后選