機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告

1、中央廣播電視大學(xué)實(shí)訓(xùn)報(bào)告實(shí) 訓(xùn)課題機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告陜西廣播電視大學(xué)開放教育學(xué)院姓 名 陳星學(xué) 號 1461001458716專 業(yè)機(jī)械制造與自動(dòng)化（機(jī)電方向）教育層次1#指導(dǎo)教師李洪聲成 績 、實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)及時(shí)間在這最后一學(xué)期學(xué)校安排我們進(jìn)行為期三個(gè)月的PLC學(xué)習(xí)，主要以亞龍 335A 型自動(dòng)生產(chǎn)線為樣機(jī)的機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)，經(jīng)過多個(gè)課題的練習(xí)，從簡單到困難，深刻理解自動(dòng)生產(chǎn)線編程的重要性。二、實(shí)習(xí)目的及要求（一）實(shí)訓(xùn)目的：了解生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)、組成及工作原理、了解生產(chǎn)線的編程思路和方法、了解梯形圖的變形原則、掌握生產(chǎn)線編程相關(guān)的基本指令、掌握生產(chǎn)線編程相應(yīng)的步進(jìn)指令、掌握移位控制類指令的功能及

2、應(yīng)用、熟悉電磁閥的工作原理、熟悉生產(chǎn)線各線的工作流程。（二）實(shí)訓(xùn)要求：按時(shí)上課，不遲到早退，進(jìn)入實(shí)習(xí)間穿戴好勞保用具，不在實(shí)習(xí)間嬉戲打鬧，不破壞車間各種設(shè)施，不亂摸各種設(shè)備，積極學(xué)好自動(dòng)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)安裝及其工作原理。三、實(shí)訓(xùn)器材1、亞龍PLC三菱主機(jī)單元一臺。2、亞龍PLCH三相異步電動(dòng)機(jī)順序控制單元一臺。3、計(jì)算機(jī)或編程器一臺。四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及步驟（一）生產(chǎn)線基本組成簡介亞龍YL 335A型自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備有安裝在鋁合金導(dǎo)軌實(shí)訓(xùn)臺上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分煉單元 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)也是一個(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)，哥哥單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本以氣動(dòng)

3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主，但輸送與與機(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)具有長行程，多定位的特點(diǎn)，是一個(gè)典型的一維位置控制系統(tǒng)。傳送帶驅(qū)動(dòng)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)代化工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。亞龍YL335A 設(shè)備上應(yīng)用另外許多種類型的傳感器和步進(jìn)電機(jī)，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)中關(guān)鍵技術(shù)之一，也是現(xiàn)代化工業(yè)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的前提之一。（二）生產(chǎn)線工作流程1 供料站本站工作如下：系統(tǒng)啟動(dòng)后，頂料氣缸伸出頂住倒數(shù)第二個(gè)物料，推料氣缸推出，把料槽底層的工件推

4、到物料臺上抓取位，工件到位傳感器檢測到工件懂啊位后，推出氣缸和頂料氣缸逐個(gè)縮回，倒數(shù)第二層工件掉落到底層，等待推出，搬運(yùn)站的機(jī)械手伸出并抓取該工件， 并將其運(yùn)到加工站。五、供料單元的結(jié)構(gòu)與控制供料單元是YL-335A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中待加工工件（原料）自動(dòng)地推出到物料臺上，以便輸送單元的機(jī)械手將其抓取，輸送到其他單元上。如圖 1所示：圖11 .供料單元的結(jié)構(gòu)組成主要結(jié)構(gòu)組成：工件推出與支撐、工件漏斗、閥組、端子排組件、PLG急停按鈕和啟動(dòng)/停止按鈕、走線梢等。工件推出與支撐及漏斗部分用于儲存工件原料，并在需要

5、時(shí)將料倉中最下層的工件推出物料 臺上。它最主要由大工件裝料管、推料氣缸、頂料氣缸、磁感應(yīng)接近 開關(guān)、漫射式光電傳感器組成由圖 2所示。圖2、PLC的I/O接線本單元中，傳感器信號占用7個(gè)輸入點(diǎn)，留出1個(gè)點(diǎn)提供給啟/停 按鈕作本地主令信，則所需的 PLC I/O點(diǎn)數(shù)為8點(diǎn)輸入/2點(diǎn)輸出電甑E得* 用郭制電.做1mmT0V加1丸也加杵初位尢餐怫£白aw供料單元的電氣接線采用雙層接線端子排，集中連接本工作單元所有電磁閥、傳感器等器件的電氣連接線、plc的I/O端口及直流電源。上層端子用作連接公共電源正、負(fù)極（Vcc和OV）,下層端子用作信號線的連接。端子排上的每一個(gè)端子旁邊都有數(shù)字標(biāo)號，以

6、說明端子的位地址。接線端口通過導(dǎo)軌固定在底板上。圖3是本單元的端子接線另外 用出 TtL Y1XI)(SuxoKI吃K3X7比：、 泛 ClMYOfl® ® ® ®A00-o-00-Q0Qs0o 0-o。0o- 0o0S-OS-c00 0 0 0®®冬S ® S ® S S ® S S S ® ®0 0 0 0圖3I/O分配表輸入輸出X0頂料到位Y0頂料電磁閥X1頂料復(fù)位Y1推料臺輸出X2推料到位X3推料復(fù)位X4物料不夠檢測X5物料有無檢測X6物料臺有無檢測X7啟動(dòng)、停止梯形圖U3C1

7、3KX007XQD3MlMl100510X30c升(SE7YOCO24X030WOEX0D3指令表SETY001RSTY001fxSTYGG&0LDM8dl31MOVKID81766LDX0077ORMlSAMI7003gourMl10LDM1112ANDX00513ANIX00614SETY00015MRD16AND700017SETY0Q118MRD19ANDX00220RSTY00121MPP22ANDX00323RSTY000Z4END按下啟動(dòng)按鈕X7物料臺檢測X6無物料，X5檢測有物料，頂料氣 缸Y0得電，頂住倒數(shù)第二個(gè)物料，然后頂?shù)轿籜0,推料氣缸Y1得電, 推出底層物料，

8、當(dāng)推出到位 X2,復(fù)位推料氣缸，推料氣缸到位 X3,復(fù) 位頂料氣缸。2 .加工站加工站主要由物料臺、夾緊機(jī)械手、物料臺伸出 /縮回氣缸、加工（沖壓）氣缸以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成，如圖 2所示。圖4本站的功能是完成一個(gè)對工件的沖壓加工過程，流程如下:搬運(yùn)站機(jī)械手把工件運(yùn)送到物料臺上一物料檢測傳感器檢測到工 件一機(jī)械手指夾緊工件一物料臺回到加工區(qū)域沖壓氣缸的下方一沖壓 氣缸向下伸出沖壓工件一完成沖壓動(dòng)作后向上縮回一沖壓氣缸縮回到 位一物料臺重新伸出一到位后機(jī)械手指松開一搬運(yùn)站機(jī)械手伸出并夾 緊工件，將其運(yùn)送往裝配站。1. PLC的I/O接線voooYOOZYOOQT<JQ2FX2NC-1

9、6MRxoooxootX0042、I/O分配表外部電源興赫*毋僧弟R工 壓頭外端電源外部電翎10V二三二 乳化粉 jU沖在下 我佇險(xiǎn) 測后學(xué)先 陵U物抖臺 前氫位 檢3J輸入輸出X0物料臺有無物料Y0夾緊氣缸X1夾緊檢測Y1物料臺氣缸X2沖壓上到位檢測Y2沖壓氣缸X3沖壓卜到位檢測X4物料臺后到位檢測X5物料臺前到位檢測3、梯形圖MS013MOV K2 DS17DIODO6| |(MlMl一 I'SET YM1m xoci10 | |_| ：SET YQOO-9YOGIX0C4SETY002X002K1OHIfoTO-|非 TYQ02xocs-|SETYOGITESTYOOO323.指

10、令表011130131M07KID81766L1如g7ORML8OUTMl9SETY00110LEML11MFS12MWX00113SETYOOO14RSTTOO1SMED16MWX00417SETTOON16MEL1日AFTX00220OUTTOK1023MED24ANDTO2SRSTT00226MED27AITOX0Q326SETY001通MF?30AKDM00531RSTY00332EtlD3.裝配站裝配站主要有供料單元、旋轉(zhuǎn)送料單元、機(jī)械手裝配單元、放料臺 以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成，如圖 5所示圖5本站功能是完成上蓋工序，即把黑色或白色兩種小圓柱工件嵌入到 大工件中的裝配過程。當(dāng)搬

11、運(yùn)站的機(jī)械手把工件運(yùn)送到裝配站物料臺上時(shí)，頂料氣缸伸出頂住供料單元倒數(shù)第二個(gè)工件；擋料氣缸縮回，使料梢中最底層的小圓柱工件落到旋轉(zhuǎn)供料臺上，然后旋轉(zhuǎn)供料單元順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度（右 旋），到位后裝配機(jī)械手按下降氣動(dòng)手爪一抓取小圓柱一手爪提升一手 臂伸出一手爪下降一手爪松開的動(dòng)作順序，把小園柱工件順利裝入大工件中，機(jī)械手裝配單元復(fù)位的同時(shí)，旋轉(zhuǎn)送料單元逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度（左旋）回到原位，搬運(yùn)站機(jī)械手伸出并抓取該工件，并將其運(yùn)送 往物料分解站。分揀站主要有傳送帶、變頻器、三相電機(jī)、推料氣缸、電磁閥和定位光電傳感器及區(qū)分黑白兩種顏色的光纖傳感器構(gòu)成。如圖6所示。圖6本站的功能是完成從裝配站送來的裝配好

12、的工件進(jìn)行分揀。當(dāng)搬運(yùn)站送來工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測到時(shí)，即啟動(dòng)變 頻器，工件開始送入分揀區(qū)，如果進(jìn)入分揀區(qū)工件為白色，則由檢測 白色物料的光纖傳感器動(dòng)作，作為 1號梢推料氣缸啟動(dòng)信號，將白色 料推到1號梢里，如果進(jìn)入分揀區(qū)工件為黑色，由檢測黑色的光纖傳 感器作為2號梢推料氣缸啟動(dòng)信號，將黑色料推到 2號梢里。自動(dòng)生 產(chǎn)線的加工結(jié)束。5.搬運(yùn)站搬運(yùn)站主要有步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、線性導(dǎo)軌、四自由度搬運(yùn)機(jī) 械手、電磁閥和原點(diǎn)定位開關(guān)構(gòu)成。如圖 7所示圖7本站的功能是完成向各個(gè)工作單元輸送工件，系統(tǒng)分為四自由度 抓取機(jī)械手單元和直線位移位置精確控制單元兩部分，系統(tǒng)上電后， 先執(zhí)行回原

13、點(diǎn)操作，當(dāng)?shù)竭_(dá)原點(diǎn)位置后，若系統(tǒng)啟動(dòng)，供料站物料臺 檢測傳感器檢測到有工件時(shí)，機(jī)械手整體先提升到位后手爪伸出到位 后手爪夾緊，手爪夾緊到位手爪開始縮會(huì)機(jī)械手整體下將到位后，步 進(jìn)電機(jī)開始工作按設(shè)定好的脈沖量到加工站。加工站到位后機(jī)械手整 體提升，提升到位后手爪伸出伸出到位后機(jī)械手整體下降，下降到位 后工件已放入加工站物料臺上，然后手爪松開，松開到位后機(jī)械手回縮，等加工站加工完成后再將工件送到裝配站和分揀站完成整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線加工過程。五、三菱FX2N系列：本方案采用FX2N的N: N通訊網(wǎng)絡(luò)。各工作站均插上FX2N-485-BD通訊板，以搬運(yùn)站PLC (FX2N-48MT為主站，其余各站為從站構(gòu)

14、成N: N通訊網(wǎng)絡(luò)。觸摸屏連接到主站編程口上，分揀站的 FR-E540 變頻器也 作為第 5 從站連接到網(wǎng)絡(luò)上。實(shí)訓(xùn)總結(jié)光陰似箭，日月如梭，學(xué)習(xí)了一個(gè)多月的PLC編程實(shí)訓(xùn)，充實(shí)的日子總是溜得這么快，為期兩周的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)落下了幕。通過這段時(shí)間的切身實(shí)踐，我們收獲了很多，一方面學(xué)習(xí)到了許多以前沒學(xué)過的專業(yè)理論知識與實(shí)際操作；另一方面還提高了自己動(dòng)手做項(xiàng)目的能力，其中我學(xué)會(huì)了一些如何與人交流合作、共同解決問題。在實(shí)訓(xùn)拉開帷幕時(shí)，首先是了解本次實(shí)訓(xùn)的目的、要求、主要內(nèi)容及任務(wù)安排。本次實(shí)訓(xùn)分兩個(gè)階段進(jìn)行，階段一是做好自動(dòng)化生產(chǎn)線的單元站即供料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元 5 個(gè)

15、單元；階段二是PLC®程，并完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告和實(shí)訓(xùn)總結(jié)。心得體會(huì)本次實(shí)訓(xùn)，是對我們能力的進(jìn)一步鍛煉，也是一種考驗(yàn), 從中獲得諸多收獲 . 在進(jìn)行當(dāng)中困難是隨處可見的， 就像剛開始做第一個(gè)單元的 時(shí)候，在編寫好程序準(zhǔn)備開始進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候。由于技術(shù)原因，電腦和PLC 一直無法連接，在經(jīng)過多種途徑都無法解決問題的時(shí)候先自己思考再與其他同學(xué)交流、合作，最后一起把問題解決了。原來調(diào)節(jié)電腦的搜索PLC波特率的大小才使得電腦能夠正常連接到PLG在調(diào)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)若擺動(dòng)氣缸擺臂在推料的同時(shí)還是處于工件位置很容易就會(huì)造成機(jī)械碰撞以至使器件損壞。因此，我們在程序上添加了一條能夠讓擺臂在推料的同時(shí)向右旋轉(zhuǎn)一定角度, 避免發(fā)生機(jī)械碰撞。通過亞龍YL-335B型自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，三菱FX系列PLC的實(shí)訓(xùn)，結(jié)合過去我們學(xué)習(xí)的多方面知識，來解決實(shí)際操作中遇到的問題，自動(dòng)化生產(chǎn)線的實(shí)訓(xùn)注重實(shí)踐，雖然我們熟知生產(chǎn)線的電氣控制部分，但對于機(jī)械裝置部分仍然欠缺實(shí)操訓(xùn)練。該課程的靈活性很強(qiáng)，要求要有嚴(yán)密的邏輯思維，這在PLC編程中就有體現(xiàn)，我深切地認(rèn)識到理論學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)也離不開實(shí)踐的應(yīng)用，更需要團(tuán)隊(duì)合作，因?yàn)樵谶@過程中會(huì)遇到各種問題，通討論交換意見，提高解決問題的效率。