電氣控制與PLC技術(shù)課程設(shè)計(jì)

1、課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)報(bào)報(bào) 告告專專 班班 級級 姓姓 名名 課程設(shè)計(jì)成績評定標(biāo)準(zhǔn)及成績課程設(shè)計(jì)成績評定標(biāo)準(zhǔn)及成績序號評審項(xiàng)目指 標(biāo)滿分評分1工作態(tài)度遵守紀(jì)律，學(xué)習(xí)認(rèn)真；作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，踏實(shí)肯干；善于與他人合作。52工作量按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，難易程度和工作量符合要求；完成運(yùn)料小車控制設(shè)計(jì) 8分，完成單軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 12 分。20全勤：10 分有遲到、早退、請假現(xiàn)象：8 分曠課 1 天：5 分曠課 2 天：2 分3出勤情況曠課 2 天以上：0 分10 分4設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方案控制要求詳細(xì)，變化多樣，能自主設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)自己的控制要求，想法獨(dú)特。能靈活運(yùn)用相關(guān)專業(yè)知識，有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識，有獨(dú)特見解，設(shè)計(jì)有

2、一定應(yīng)用價(jià)值。30 分5實(shí)驗(yàn)技能動(dòng)手能力強(qiáng)，能獨(dú)立完成接線及編程工作，能解決設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題。10 分6小組表現(xiàn)注重團(tuán)隊(duì)合作，在小組中表現(xiàn)突出，對設(shè)計(jì)方案的制定及選取起主要作用，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，承擔(dān)主要執(zhí)行者。5 分7設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量報(bào)告結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)合理；文理通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符合規(guī)范；圖表完備、正確，繪圖準(zhǔn)確、符合國家標(biāo)準(zhǔn)；。20 分總 分評語：等等 級：級： 評閱人：評閱人： 職稱：職稱： 講講 師師 日期：日期： 2014 年年 月月 日日河河 南南 工工 程程 學(xué)學(xué) 院院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)名稱：設(shè)計(jì)名稱：電氣控制與 PLC 技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間：自設(shè)計(jì)時(shí)間：自 1212

3、 月月 8 8 日至日至 1212 月月 1919 日，日，共共 1010 天。天。設(shè)計(jì)地點(diǎn)：河南工程學(xué)設(shè)計(jì)地點(diǎn)：河南工程學(xué)設(shè)計(jì)單位：河設(shè)計(jì)單位：河指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：目錄目錄 1.自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).11.1 自動(dòng)送料裝車控制的發(fā)展.11.2 自動(dòng)送料裝車在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀.11.3 自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和意義.21.4 基本控制要求.21.5 控制系統(tǒng)的元件.21.5.1 可編程控制器.21.5.2 三相交流異步電動(dòng)機(jī).31.5.3 傳感器.31.5.4 變頻調(diào)速技術(shù).31.6 主要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備.41.7I/O 分配.41.8PLC 接線圖.51.9PLC 程序.62.單軸

4、位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).72.1 單軸位置控制裝置簡介.72.2 控制原理：.112.3 基本控制要求.142.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備.152.5I/O 地址分配表.162.5.1 開關(guān)量輸入.162.5.2 開關(guān)量輸出.162.6 單軸運(yùn)動(dòng)控制機(jī)械手接線示意圖.172.7PLC 控制程序自動(dòng)方式.173.結(jié)論.22 1.1.自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1.11.1 自動(dòng)送料裝車控制的發(fā)展自動(dòng)送料裝車控制的發(fā)展 料裝車設(shè)備廣泛地應(yīng)用于建材、冶金、煤炭、電力、化工、料裝車設(shè)備廣泛地應(yīng)用于建材、冶金、煤炭、電力、化工、 輕工等工業(yè)生輕工等工業(yè)生產(chǎn)部門。老式送料裝車設(shè)備因?yàn)闆]有計(jì)量而存在多

5、裝、少裝的問題。特別是在產(chǎn)部門。老式送料裝車設(shè)備因?yàn)闆]有計(jì)量而存在多裝、少裝的問題。特別是在運(yùn)輸?shù)倪^程中，不允許車輛超載，多裝了，得卸掉，少裝了，得進(jìn)行二次裝車，運(yùn)輸?shù)倪^程中，不允許車輛超載，多裝了，得卸掉，少裝了，得進(jìn)行二次裝車，使得裝車工作進(jìn)行非常緩慢。使得裝車工作進(jìn)行非常緩慢。 隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類物料輸送隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類物料輸送的生產(chǎn)線對自動(dòng)化程度的要求越來越高，原有的生產(chǎn)送裝料設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不的生產(chǎn)線對自動(dòng)化程度的要求越來越高，原有的生產(chǎn)送裝料設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)化的需要。由于控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展和革新，使得生產(chǎn)線能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)化的需要。由

6、于控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展和革新，使得生產(chǎn)線的運(yùn)輸控制也將得到不斷的改善和生產(chǎn)效率的不斷提高，送料裝車的控制經(jīng)歷的運(yùn)輸控制也將得到不斷的改善和生產(chǎn)效率的不斷提高，送料裝車的控制經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：了以下幾個(gè)階段： 1.1.手動(dòng)控制：在手動(dòng)控制：在 2020 世紀(jì)世紀(jì) 6060 年代末年代末 7070 年代初期，便有一些年代初期，便有一些工業(yè)生產(chǎn)采用工業(yè)生產(chǎn)采用 PLCPLC 來實(shí)現(xiàn)送料裝車的控制，但是限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)還不夠成熟，來實(shí)現(xiàn)送料裝車的控制，但是限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)還不夠成熟，只能采用手動(dòng)的控制方式來控制機(jī)器設(shè)備，而且早期送料裝車控制系統(tǒng)多為繼只能采用手動(dòng)的控制方式來控制機(jī)器設(shè)備，而且早期送料裝車控

7、制系統(tǒng)多為繼電器和接觸器所組成的復(fù)雜控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長、體積大、成電器和接觸器所組成的復(fù)雜控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長、體積大、成本高等缺陷，幾乎無數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須要有專人負(fù)責(zé)操作。本高等缺陷，幾乎無數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須要有專人負(fù)責(zé)操作。 2.2.自動(dòng)自動(dòng)控制：在控制：在 2020 世紀(jì)世紀(jì) 8080 年代，由于計(jì)算機(jī)的價(jià)格普遍下降，這時(shí)的大型工控企業(yè)年代，由于計(jì)算機(jī)的價(jià)格普遍下降，這時(shí)的大型工控企業(yè)將將 PLCPLC 充分的與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，通過機(jī)器人技術(shù)，自動(dòng)化設(shè)備終于實(shí)現(xiàn)了充分的與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，通過機(jī)器人技術(shù)，自動(dòng)化設(shè)備終于實(shí)現(xiàn)了 PLCPLC在送料裝車控制系

8、統(tǒng)中自動(dòng)控制方面的應(yīng)用。在送料裝車控制系統(tǒng)中自動(dòng)控制方面的應(yīng)用。 3.3.全自動(dòng)控制：現(xiàn)階段，由于全自動(dòng)控制：現(xiàn)階段，由于PLCPLC 技術(shù)向高性能、高速度、大容量發(fā)展，大型技術(shù)向高性能、高速度、大容量發(fā)展，大型 PLCPLC 大多數(shù)采用多大多數(shù)采用多 CPUCPU 結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)，不斷向高性能、高速度、大容量方向發(fā)展。將不斷向高性能、高速度、大容量方向發(fā)展。將 PLCPLC 運(yùn)用到送料裝車控制系統(tǒng)中，運(yùn)用到送料裝車控制系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)送料裝車的全自動(dòng)控制，降低了系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用?？蓪?shí)現(xiàn)送料裝車的全自動(dòng)控制，降低了系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。PLCPLC 控制的送料裝車控制的送料裝車自動(dòng)控制系統(tǒng)具有連線簡單、控制

9、速度快、精度高、可靠性和可維護(hù)性好、維自動(dòng)控制系統(tǒng)具有連線簡單、控制速度快、精度高、可靠性和可維護(hù)性好、維修和改造方便等優(yōu)點(diǎn)修和改造方便等優(yōu)點(diǎn). . 1.21.2 自動(dòng)送料裝車在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀自動(dòng)送料裝車在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 在國內(nèi)，大多數(shù)還是還是人工管理，智能控制及需普及，國外工程機(jī)械產(chǎn)在國內(nèi)，大多數(shù)還是還是人工管理，智能控制及需普及，國外工程機(jī)械產(chǎn)品以電子、信息技術(shù)為先導(dǎo)，開發(fā)出各種工程機(jī)械相匹配的軟、硬件系統(tǒng)，使品以電子、信息技術(shù)為先導(dǎo)，開發(fā)出各種工程機(jī)械相匹配的軟、硬件系統(tǒng)，使工程機(jī)械向信息化、智能化前進(jìn)。工程機(jī)械向信息化、智能化前進(jìn)。 國外大多數(shù)國外大多數(shù) PLCPLC 品牌都有與之

10、相應(yīng)的開發(fā)品牌都有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺(tái)和組態(tài)軟件，軟件和硬件的相互結(jié)合使系統(tǒng)的性能大幅度的提高，人機(jī)界平臺(tái)和組態(tài)軟件，軟件和硬件的相互結(jié)合使系統(tǒng)的性能大幅度的提高，人機(jī)界面更加的友好。通訊技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)場總線的發(fā)展及以太網(wǎng)的發(fā)展時(shí)通訊能力面更加的友好。通訊技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)場總線的發(fā)展及以太網(wǎng)的發(fā)展時(shí)通訊能力大大加強(qiáng)。大大加強(qiáng)。 在國外的送料裝車控制系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在國外的送料裝車控制系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛的應(yīng)用 PLCPLC 控制系統(tǒng)，而控制系統(tǒng)，而采用可靠性比較高的采用可靠性比較高的 FX2NFX2N 系列系列 PLCPLC 軟件來控制該系統(tǒng)軟件來控制該系統(tǒng), ,實(shí)現(xiàn)送料裝車系統(tǒng)的自實(shí)現(xiàn)送料裝車系統(tǒng)

11、的自動(dòng)控制過程動(dòng)控制過程, ,滿足了系統(tǒng)可靠性、滿足了系統(tǒng)可靠性、 穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求。穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求。 1.31.3 自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和意義自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和意義 送料裝車控制系統(tǒng)的工作環(huán)境通常比較惡劣送料裝車控制系統(tǒng)的工作環(huán)境通常比較惡劣, , 設(shè)備周圍所處的環(huán)境一般粉設(shè)備周圍所處的環(huán)境一般粉塵比較大、空氣濕度相對高且操作分散塵比較大、空氣濕度相對高且操作分散, ,所以對送料裝車控制系統(tǒng)工作的安全性、所以對送料裝車控制系統(tǒng)工作的安全性、 可靠性、可靠性、 維護(hù)簡便性要求比較高。維護(hù)簡便性要求比較高。 在早期的送料裝車控制中通常都采用繼在早期的送料裝車控制

12、中通常都采用繼電器邏輯控制電器邏輯控制, ,繼電器控制系統(tǒng)中大多數(shù)采用分立的繼電器、繼電器控制系統(tǒng)中大多數(shù)采用分立的繼電器、 接觸器等電器元接觸器等電器元件作為控制元件件作為控制元件, ,其控制系統(tǒng)復(fù)雜、其控制系統(tǒng)復(fù)雜、 操作難度大操作難度大, , 并且安裝接線時(shí)工作量大、并且安裝接線時(shí)工作量大、 修改控制策略難、修改控制策略難、 維護(hù)量大等問題，嚴(yán)重影響了正常的工業(yè)生產(chǎn)。維護(hù)量大等問題，嚴(yán)重影響了正常的工業(yè)生產(chǎn)。 PLCPLC 所控所控制的系統(tǒng)可以方便地通過改變用戶程序，以實(shí)現(xiàn)各種控制功能，從根本上解決制的系統(tǒng)可以方便地通過改變用戶程序，以實(shí)現(xiàn)各種控制功能，從根本上解決了電器控制系統(tǒng)控制電路

13、難以改變的問題。同時(shí)，了電器控制系統(tǒng)控制電路難以改變的問題。同時(shí)，PLCPLC 控制的系統(tǒng)不僅能夠?qū)嵖刂频南到y(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯運(yùn)算，還具有數(shù)值運(yùn)算及過程控制等復(fù)雜的控制功能?，F(xiàn)邏輯運(yùn)算，還具有數(shù)值運(yùn)算及過程控制等復(fù)雜的控制功能。 對于復(fù)雜的控對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用制系統(tǒng)，使用 PLCPLC 后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型 PLCPLC 的的體積相當(dāng)于幾個(gè)繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的體積相當(dāng)于幾個(gè)繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/21/21/101/10。 PLCPLC 的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少

14、得多，從而可以節(jié)省下的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，從而可以節(jié)省下大量的配線和附件，減少了大量的安裝接線工作時(shí)，可以減少大量費(fèi)用。大量的配線和附件，減少了大量的安裝接線工作時(shí)，可以減少大量費(fèi)用。 PLCPLC不僅用于開關(guān)量控制，還可用于模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，不僅用于開關(guān)量控制，還可用于模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；還可聯(lián)網(wǎng)、通訊，實(shí)現(xiàn)大范圍、跨地域的控制與管還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；還可聯(lián)網(wǎng)、通訊，實(shí)現(xiàn)大范圍、跨地域的控制與管理。理。PLCPLC 已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個(gè)重要的角色已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個(gè)重要的角色. .

15、1.41.4 基本控制要求基本控制要求按下啟動(dòng)按鈕按下啟動(dòng)按鈕 SB1SB1，小車運(yùn)動(dòng)到，小車運(yùn)動(dòng)到 1 1 號工地裝料號工地裝料 1 1，停止，停止 2 2 秒，運(yùn)動(dòng)到秒，運(yùn)動(dòng)到 2 2 號工號工地卸貨，停止地卸貨，停止 2 2 秒，運(yùn)動(dòng)到秒，運(yùn)動(dòng)到 3 3 號工地裝料號工地裝料 2 2，停止，停止 3 3 秒，運(yùn)動(dòng)到秒，運(yùn)動(dòng)到 4 4 號工地卸貨，號工地卸貨，停止停止 3 3 秒，返回秒，返回 1 1 號工地。循環(huán)上述過程。按下停止按鈕，回到號工地停止。號工地。循環(huán)上述過程。按下停止按鈕，回到號工地停止?？杉釉O(shè)急停?？杉釉O(shè)急停。 1.51.5 控制系統(tǒng)的元件控制系統(tǒng)的元件 1.5.11.5

16、.1 可編程控制器可編程控制器 可編程控制器（可編程控制器（ProgrammableProgrammable ControllerController，PCPC）由于和個(gè)人計(jì)算機(jī)）由于和個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalPersonal ComputerComputer，PCPC）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLCPLC 作為可編程序控制器作為可編程序控制器的簡稱。的簡稱。 PLCPLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定它采用了可編程

17、序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLCPLC 采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu), ,主要由主要由 CPUCPU、存、存儲(chǔ)器、采用掃描方式工作的儲(chǔ)器、采用掃描方式工作的 I/OI/O 接口電路和電源等組成接口電路和電源等組成. . 電源電源 輸入電路輸入電路 輸出設(shè)備輸出設(shè)備 ROMROM 編輯器或外圍設(shè)備編輯器或外圍設(shè)備 CPUCPU RAMRAM 按鈕繼電器觸按鈕繼電器觸

18、電電 行程開關(guān)行程開關(guān) 接觸器電磁閥接觸器電磁閥 指示燈指示燈 圖圖 2-22-2 PLCPLC 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 PLCPLC 采采用循環(huán)掃描工作方式，集中進(jìn)行輸入采樣，集中進(jìn)行輸出刷新。用循環(huán)掃描工作方式，集中進(jìn)行輸入采樣，集中進(jìn)行輸出刷新。I/OI/O 映像區(qū)分映像區(qū)分別存放執(zhí)行程序之前的各輸入狀態(tài)和執(zhí)行過程中各結(jié)果的狀態(tài)。別存放執(zhí)行程序之前的各輸入狀態(tài)和執(zhí)行過程中各結(jié)果的狀態(tài)。 PLCPLC 循環(huán)掃循環(huán)掃描工作方式一般包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理與自診斷、與外設(shè)進(jìn)行通信處理、輸描工作方式一般包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理與自診斷、與外設(shè)進(jìn)行通信處理、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新五

19、個(gè)階段入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新五個(gè)階段. .1.5.21.5.2 三相交流異步電動(dòng)機(jī)三相交流異步電動(dòng)機(jī) 三相交流異步電動(dòng)機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電力拖動(dòng)裝置。它主要三相交流異步電動(dòng)機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電力拖動(dòng)裝置。它主要由定子、轉(zhuǎn)子和它們之間的氣隙構(gòu)成。對定子繞組通往三相交流電源后，產(chǎn)生由定子、轉(zhuǎn)子和它們之間的氣隙構(gòu)成。對定子繞組通往三相交流電源后，產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場并切割轉(zhuǎn)子，就獲得轉(zhuǎn)矩。三相交流異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)了旋轉(zhuǎn)磁場并切割轉(zhuǎn)子，就獲得轉(zhuǎn)矩。三相交流異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜、過載能力強(qiáng)及使用、安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)行可靠、價(jià)格便宜、過載能力強(qiáng)及使用

20、、安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn), ,被廣泛應(yīng)用于被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。各個(gè)領(lǐng)域。 1.5.31.5.3 傳感器傳感器 傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中，敏感元件是指傳感器中直接或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中，敏感元件是指傳感器中直接感受被測量的部分，轉(zhuǎn)換元件是指傳感器能將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)換為適于傳輸感受被測量的部分，轉(zhuǎn)換元件是指傳感器能將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)換為適于傳輸和測量的電信號部分。和測量的電信號部分。 傳感器輸出信號有很多形式，如電壓、電流、頻率、傳

21、感器輸出信號有很多形式，如電壓、電流、頻率、脈沖等，輸出信號的形式由傳感器的原理確定。脈沖等，輸出信號的形式由傳感器的原理確定。通常，傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。但是由于傳感器輸出信號一般通常，傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。但是由于傳感器輸出信號一般都很微弱，需要有信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路將其放大或變換為容易傳輸、處理、記都很微弱，需要有信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路將其放大或變換為容易傳輸、處理、記錄和顯示的形式。隨著半導(dǎo)體器件與集成技術(shù)在傳感器中的應(yīng)用，傳感器的信錄和顯示的形式。隨著半導(dǎo)體器件與集成技術(shù)在傳感器中的應(yīng)用，傳感器的信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換可以安裝在傳感器的殼體里或與敏感元件一起集成在同一芯片上。號

22、調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換可以安裝在傳感器的殼體里或與敏感元件一起集成在同一芯片上。因此，信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路以及所需電源都應(yīng)作為傳感器的組成部分。因此，信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路以及所需電源都應(yīng)作為傳感器的組成部分。 1.5.41.5.4 變頻調(diào)速技術(shù)變頻調(diào)速技術(shù) 變頻調(diào)速技術(shù)是一種以改變交流電動(dòng)機(jī)的供電頻率來達(dá)到交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速變頻調(diào)速技術(shù)是一種以改變交流電動(dòng)機(jī)的供電頻率來達(dá)到交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速目的的技術(shù)。大家知道，從大范圍來分，電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。目的的技術(shù)。大家知道，從大范圍來分，電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。由于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速容易實(shí)現(xiàn)，性能好，因此，過去生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速多用直流由于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速容易實(shí)現(xiàn)

23、，性能好，因此，過去生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速多用直流電動(dòng)機(jī)。但直流電動(dòng)機(jī)固有的缺點(diǎn)是，由于采用直流電源，它的滑環(huán)和碳刷要電動(dòng)機(jī)。但直流電動(dòng)機(jī)固有的缺點(diǎn)是，由于采用直流電源，它的滑環(huán)和碳刷要經(jīng)常拆換，故費(fèi)時(shí)費(fèi)工，成本高，給人們帶來不少的麻煩。因此人們希望，讓經(jīng)常拆換，故費(fèi)時(shí)費(fèi)工，成本高，給人們帶來不少的麻煩。因此人們希望，讓簡單可靠價(jià)廉的籠式交流電動(dòng)機(jī)也能像直流電動(dòng)機(jī)那樣調(diào)速。這樣就出現(xiàn)了定簡單可靠價(jià)廉的籠式交流電動(dòng)機(jī)也能像直流電動(dòng)機(jī)那樣調(diào)速。這樣就出現(xiàn)了定子調(diào)速、變極調(diào)速、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速和串極調(diào)速等交流調(diào)速方式。直到子調(diào)速、變極調(diào)速、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速和串極調(diào)速等交流調(diào)速方式。直到 2020 世紀(jì)世紀(jì)808

24、0 年代，由于電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，才出現(xiàn)了變頻調(diào)年代，由于電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，才出現(xiàn)了變頻調(diào)速技術(shù)。它的出現(xiàn)就以其優(yōu)異的性能逐步取代其他交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式，乃至速技術(shù)。它的出現(xiàn)就以其優(yōu)異的性能逐步取代其他交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式，乃至直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，而成為電氣傳動(dòng)的中樞。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，而成為電氣傳動(dòng)的中樞。 1.61.6 主要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備 實(shí)驗(yàn)室控制屏臺(tái)實(shí)驗(yàn)室控制屏臺(tái)電腦臺(tái)電腦臺(tái)通訊電纜一臺(tái)通訊電纜一臺(tái)自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)一套自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)一套變頻器一臺(tái)變頻器一臺(tái)跨接線若干跨接線若干 1.7I/O1.7I/O 分配分配 表 1-

25、1 PLC 輸入設(shè)備代號功能輸入繼電器SQ11 號工位X1SQ22 號工位X2SQ33 號工位X3SQ44 號工位X4SQ5左限位X5SQ6右限位X6SB1啟動(dòng)X7SB2停止X10SB3復(fù)位X11表 1-2 PLC 輸出設(shè)備代號功能輸入繼電器KM1左行Y0KM2右行Y11.8PLC 接線圖1.9PLC1.9PLC 程序程序2.2.單軸位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)單軸位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.12.1 單軸位置控制裝置簡介單軸位置控制裝置簡介單軸位置控制裝置實(shí)際上是一個(gè)一維機(jī)械手裝置，它以工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)系單軸位置控制裝置實(shí)際上是一個(gè)一維機(jī)械手裝置，它以工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中的一維機(jī)械手為參考對象，完全展現(xiàn)了實(shí)際一維

26、機(jī)械手的運(yùn)行狀態(tài)，裝置統(tǒng)中的一維機(jī)械手為參考對象，完全展現(xiàn)了實(shí)際一維機(jī)械手的運(yùn)行狀態(tài)，裝置將機(jī)械、氣動(dòng)、電氣控制、傳感器等技術(shù)合理的融合在一起。將機(jī)械、氣動(dòng)、電氣控制、傳感器等技術(shù)合理的融合在一起。1 1、機(jī)械部分、機(jī)械部分 單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置的機(jī)械部分主要由直線滑塊模組機(jī)構(gòu)、升降氣缸、單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置的機(jī)械部分主要由直線滑塊模組機(jī)構(gòu)、升降氣缸、吸盤、接近傳感器、磁感應(yīng)開光及限位開關(guān)等構(gòu)成。吸盤、接近傳感器、磁感應(yīng)開光及限位開關(guān)等構(gòu)成。1)1)直線滑塊模組機(jī)構(gòu)：由一個(gè)電機(jī)通過聯(lián)軸器主同步帶輪驅(qū)動(dòng)，并通過同直線滑塊模組機(jī)構(gòu)：由一個(gè)電機(jī)通過聯(lián)軸器主同步帶輪驅(qū)動(dòng)，并通過同步帶將滑塊與從同步帶輪

27、配合成直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在型材上實(shí)現(xiàn)直線移動(dòng)。在自步帶將滑塊與從同步帶輪配合成直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在型材上實(shí)現(xiàn)直線移動(dòng)。在自動(dòng)狀態(tài)下將不同屬性的工件放入對應(yīng)的物品容器中，滑塊上的氣動(dòng)抓手的位置動(dòng)狀態(tài)下將不同屬性的工件放入對應(yīng)的物品容器中，滑塊上的氣動(dòng)抓手的位置判斷是根據(jù)與工位對應(yīng)的接近開關(guān)開關(guān)來判斷滑塊與工位見關(guān)系，在直線模組判斷是根據(jù)與工位對應(yīng)的接近開關(guān)開關(guān)來判斷滑塊與工位見關(guān)系，在直線模組終端均設(shè)置行程開關(guān)，來保護(hù)模組的滑塊在允許范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。終端均設(shè)置行程開關(guān)，來保護(hù)模組的滑塊在允許范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。X X 向的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)定有保護(hù)開關(guān)，為超小型基本開關(guān)。安裝于各自機(jī)構(gòu)向的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)定有保護(hù)開關(guān)，為超小

28、型基本開關(guān)。安裝于各自機(jī)構(gòu)的兩頭極限位置。一旦行走超出范圍時(shí)，立即切斷機(jī)構(gòu)電氣硬件回路。從而避的兩頭極限位置。一旦行走超出范圍時(shí)，立即切斷機(jī)構(gòu)電氣硬件回路。從而避免程序的誤動(dòng)作組成設(shè)備損壞。并將超程信號開放到免程序的誤動(dòng)作組成設(shè)備損壞。并將超程信號開放到 IOIO 面板。面板。 2)2)接近傳感器：是代替限位開關(guān)等接觸式檢測方式，以無需接觸檢測對象接近傳感器：是代替限位開關(guān)等接觸式檢測方式，以無需接觸檢測對象進(jìn)行檢測為目的的傳感器的總稱。能檢測對象的移動(dòng)信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電進(jìn)行檢測為目的的傳感器的總稱。能檢測對象的移動(dòng)信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電氣信號。在換為電氣信號的檢測方式中，包括利用電磁感應(yīng)

29、引起的檢測對象的氣信號。在換為電氣信號的檢測方式中，包括利用電磁感應(yīng)引起的檢測對象的金屬體中產(chǎn)生的渦電流的方式、捕測體的接近引起的電氣信號的容量變化的方金屬體中產(chǎn)生的渦電流的方式、捕測體的接近引起的電氣信號的容量變化的方式、利石和引導(dǎo)開關(guān)的方式。式、利石和引導(dǎo)開關(guān)的方式。 3)3) 升降氣缸及吸盤升降氣缸及吸盤升降氣缸和吸盤皆為氣動(dòng)執(zhí)行器件，在本實(shí)訓(xùn)裝置上的主要功能是實(shí)現(xiàn)工升降氣缸和吸盤皆為氣動(dòng)執(zhí)行器件，在本實(shí)訓(xùn)裝置上的主要功能是實(shí)現(xiàn)工件的吸取、提升、下降及釋放。提升、下降位置由裝在氣缸上的兩個(gè)磁感應(yīng)開件的吸取、提升、下降及釋放。提升、下降位置由裝在氣缸上的兩個(gè)磁感應(yīng)開關(guān)通過檢測裝在活塞上的磁

30、環(huán)位置來判斷，吸盤利用真空發(fā)生器產(chǎn)生的負(fù)壓將關(guān)通過檢測裝在活塞上的磁環(huán)位置來判斷，吸盤利用真空發(fā)生器產(chǎn)生的負(fù)壓將工件吸住，負(fù)壓消失工件在其自身重力作用下自然與吸盤分離。此過程是磁感工件吸住，負(fù)壓消失工件在其自身重力作用下自然與吸盤分離。此過程是磁感應(yīng)開關(guān)把升降氣缸缸位檢測信號反饋給控制器（應(yīng)開關(guān)把升降氣缸缸位檢測信號反饋給控制器（PLCPLC，自動(dòng)控制時(shí)有效），再通，自動(dòng)控制時(shí)有效），再通過控制器控制電磁閥，使升降氣缸與真空發(fā)生器實(shí)現(xiàn)氣源換向，從而實(shí)現(xiàn)工件過控制器控制電磁閥，使升降氣缸與真空發(fā)生器實(shí)現(xiàn)氣源換向，從而實(shí)現(xiàn)工件的吸取、提升、下降及釋放操作。的吸取、提升、下降及釋放操作。 2 2、

31、機(jī)械部分工作原理機(jī)械部分工作原理 直線滑塊模組的滑塊通過（升降氣缸固定在直線滑塊模組的滑塊通過（升降氣缸固定在滑塊上）移動(dòng)，到達(dá)指定的工位后，升降氣缸及吸盤工作，將工件吸取并提升，滑塊上）移動(dòng)，到達(dá)指定的工位后，升降氣缸及吸盤工作，將工件吸取并提升，然后然后直線滑塊模組直線滑塊模組機(jī)構(gòu)的滑塊又開始移動(dòng)到達(dá)指定的工位后，升降氣缸及吸盤機(jī)構(gòu)的滑塊又開始移動(dòng)到達(dá)指定的工位后，升降氣缸及吸盤又開始工作，將工件放到指定的工位上，達(dá)到搬運(yùn)工件之目的。又開始工作，將工件放到指定的工位上，達(dá)到搬運(yùn)工件之目的。1)X 向直線滑塊模組單元：向直線滑塊模組單元：直線滑塊模組機(jī)構(gòu)由一個(gè)電機(jī)通過聯(lián)軸器主同步帶輪驅(qū)動(dòng)，并

32、通過同步帶直線滑塊模組機(jī)構(gòu)由一個(gè)電機(jī)通過聯(lián)軸器主同步帶輪驅(qū)動(dòng)，并通過同步帶將滑塊與從同步帶輪配合成直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在型材上實(shí)現(xiàn)直線移動(dòng)。在自動(dòng)狀將滑塊與從同步帶輪配合成直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在型材上實(shí)現(xiàn)直線移動(dòng)。在自動(dòng)狀態(tài)下將不同屬性的工件放入對應(yīng)的物品容器中，滑塊上的氣動(dòng)抓手的位置判斷態(tài)下將不同屬性的工件放入對應(yīng)的物品容器中，滑塊上的氣動(dòng)抓手的位置判斷是根據(jù)與工位對應(yīng)的接近開關(guān)開關(guān)來判斷滑塊與工位見關(guān)系，在直線模組終端是根據(jù)與工位對應(yīng)的接近開關(guān)開關(guān)來判斷滑塊與工位見關(guān)系，在直線模組終端均設(shè)置行程開關(guān)，來保護(hù)模組的滑塊在允許范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。均設(shè)置行程開關(guān)，來保護(hù)模組的滑塊在允許范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。2）Z 向升降氣缸

33、單元向升降氣缸單元Z 軸通過工廠自動(dòng)化常用的氣缸和氣動(dòng)真空吸盤來控制取放工件。軸通過工廠自動(dòng)化常用的氣缸和氣動(dòng)真空吸盤來控制取放工件。Z 軸方軸方向的運(yùn)動(dòng)通過一個(gè)氣缸來實(shí)現(xiàn)。真空吸盤安裝在升降氣缸的前端，通過電磁閥向的運(yùn)動(dòng)通過一個(gè)氣缸來實(shí)現(xiàn)。真空吸盤安裝在升降氣缸的前端，通過電磁閥來控制氣路通斷，從而控制來控制氣路通斷，從而控制 Z 軸的升降和真空吸盤來吸取釋放工件。在氣缸上軸的升降和真空吸盤來吸取釋放工件。在氣缸上設(shè)置兩個(gè)磁性傳感器，來判斷氣缸的上下位置。設(shè)置兩個(gè)磁性傳感器，來判斷氣缸的上下位置。 3)保護(hù)及定位檢測裝置保護(hù)及定位檢測裝置X 向的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)定有保護(hù)開關(guān)，為超小型基本開關(guān)。安

34、裝于各自機(jī)構(gòu)向的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)定有保護(hù)開關(guān)，為超小型基本開關(guān)。安裝于各自機(jī)構(gòu)的兩頭極限位置。一旦行走超出范圍時(shí)，立即切斷機(jī)構(gòu)電氣硬件回路。從而避的兩頭極限位置。一旦行走超出范圍時(shí)，立即切斷機(jī)構(gòu)電氣硬件回路。從而避免程序的誤動(dòng)作組成設(shè)備損壞。并將超程信號開放到免程序的誤動(dòng)作組成設(shè)備損壞。并將超程信號開放到 IO 面板。面板。4）開關(guān)電源）開關(guān)電源利用開關(guān)電源將接入的交流利用開關(guān)電源將接入的交流 220V 通過開關(guān)電源轉(zhuǎn)換出直流通過開關(guān)電源轉(zhuǎn)換出直流 24V 供設(shè)備中供設(shè)備中繼電器、電磁閥等弱電設(shè)備使用。繼電器、電磁閥等弱電設(shè)備使用。5）空氣過濾器）空氣過濾器氣壓傳動(dòng)，往往使用空氣壓縮機(jī)將空氣壓縮后

35、存儲(chǔ)至專用的存儲(chǔ)單元，通氣壓傳動(dòng)，往往使用空氣壓縮機(jī)將空氣壓縮后存儲(chǔ)至專用的存儲(chǔ)單元，通常稱之為氣源?？諝庵须y免會(huì)有油污、水蒸氣等等一些雜質(zhì)在空氣壓縮的過程常稱之為氣源?？諝庵须y免會(huì)有油污、水蒸氣等等一些雜質(zhì)在空氣壓縮的過程被吸入壓縮機(jī)當(dāng)中混合在氣源中。為了設(shè)備更好的發(fā)揮性能，在氣源接入設(shè)備被吸入壓縮機(jī)當(dāng)中混合在氣源中。為了設(shè)備更好的發(fā)揮性能，在氣源接入設(shè)備之前安裝了空氣過濾器，保證較清潔的空氣接入設(shè)備當(dāng)中。之前安裝了空氣過濾器，保證較清潔的空氣接入設(shè)備當(dāng)中。 3 3 氣動(dòng)回路部分氣動(dòng)回路部分 單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置的氣動(dòng)回路主要由過濾減壓閥、電磁閥組（含有兩單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置的氣動(dòng)回路主要由

36、過濾減壓閥、電磁閥組（含有兩個(gè)雙電控二位五通電磁閥）、真空發(fā)生器、真空過濾器、數(shù)字式壓力開關(guān)及氣個(gè)雙電控二位五通電磁閥）、真空發(fā)生器、真空過濾器、數(shù)字式壓力開關(guān)及氣管等組成。管等組成。 1 1）過濾減壓閥過濾減壓閥氣源處理組件及其實(shí)物與回路原理圖分別如下圖所示。氣源處理組件是氣氣源處理組件及其實(shí)物與回路原理圖分別如下圖所示。氣源處理組件是氣動(dòng)控制系統(tǒng)中的基本組成器件，它的作用是除去壓縮空氣中所含的雜質(zhì)及凝結(jié)動(dòng)控制系統(tǒng)中的基本組成器件，它的作用是除去壓縮空氣中所含的雜質(zhì)及凝結(jié)水，調(diào)節(jié)并保持恒定的工作壓力。該氣源處理組件的氣路入口處安裝一水，調(diào)節(jié)并保持恒定的工作壓力。該氣源處理組件的氣路入口處安裝

37、一個(gè)快速個(gè)快速氣路開關(guān)，用于關(guān)閉氣源。在使用時(shí)，應(yīng)注意經(jīng)常檢查過濾器中凝結(jié)水的水位，氣路開關(guān)，用于關(guān)閉氣源。在使用時(shí)，應(yīng)注意經(jīng)常檢查過濾器中凝結(jié)水的水位，在超過最高標(biāo)線以前，必須排放，以免被重新吸入。在超過最高標(biāo)線以前，必須排放，以免被重新吸入。2 2）電磁閥組電磁閥組就是將多個(gè)閥與消聲器、匯流板等集中在一起構(gòu)成的一組控制閥的集成，就是將多個(gè)閥與消聲器、匯流板等集中在一起構(gòu)成的一組控制閥的集成，而每個(gè)閥的功能是彼此獨(dú)立的。單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置的氣動(dòng)回路中共使用了而每個(gè)閥的功能是彼此獨(dú)立的。單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置的氣動(dòng)回路中共使用了2 2個(gè)雙電控二位五通電磁閥，個(gè)雙電控二位五通電磁閥，2 2個(gè)閥集

38、中安裝在匯流板上，匯流板中兩個(gè)排氣口末個(gè)閥集中安裝在匯流板上，匯流板中兩個(gè)排氣口末端均連接了消聲器，消聲器的作用是減少壓縮空氣在向大氣排放時(shí)的噪聲。端均連接了消聲器，消聲器的作用是減少壓縮空氣在向大氣排放時(shí)的噪聲。 3 3）電磁閥電磁閥以雙電控二位五通電磁閥為例，對電磁閥的組成結(jié)構(gòu)加以說明：以雙電控二位五通電磁閥為例，對電磁閥的組成結(jié)構(gòu)加以說明：雙電控電雙電控電磁閥采用兩端都用電磁線圈控制的方式，與單電控電磁閥的區(qū)別在于，對于單磁閥采用兩端都用電磁線圈控制的方式，與單電控電磁閥的區(qū)別在于，對于單電控電磁閥，在無電控信號時(shí)，閥芯在彈簧力的作用下會(huì)被復(fù)位，而對于雙電電控電磁閥，在無電控信號時(shí)，閥芯

39、在彈簧力的作用下會(huì)被復(fù)位，而對于雙電控電磁閥，在兩端都無電控信號時(shí)，閥芯的位置是取決于前一個(gè)電控信號控電磁閥，在兩端都無電控信號時(shí)，閥芯的位置是取決于前一個(gè)電控信號。 電磁閥，帶手動(dòng)換向、加鎖鈕，有鎖定（電磁閥，帶手動(dòng)換向、加鎖鈕，有鎖定（LOCKLOCK）和開啟（）和開啟（PUSHPUSH）2 2個(gè)位置。個(gè)位置。用小螺絲刀把加鎖鈕旋到在用小螺絲刀把加鎖鈕旋到在LOCKLOCK位置時(shí)，手控開關(guān)向下凹進(jìn)去，不能進(jìn)行手控位置時(shí)，手控開關(guān)向下凹進(jìn)去，不能進(jìn)行手控操作。只有在操作。只有在PUSHPUSH位置，可用工具向下按，信號為位置，可用工具向下按，信號為“1”“1”，等同于該側(cè)的電磁信，等同于該側(cè)

40、的電磁信號為號為“1”“1”；常態(tài)時(shí)，手控開關(guān)的信號為；常態(tài)時(shí)，手控開關(guān)的信號為“0”“0”。在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時(shí)，可以使用。在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時(shí)，可以使用手控開關(guān)對閥進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)氣路的控制，以改變推料缸等執(zhí)行機(jī)手控開關(guān)對閥進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)氣路的控制，以改變推料缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，達(dá)到調(diào)試的目的。構(gòu)的控制，達(dá)到調(diào)試的目的。4 4）真空發(fā)生器真空發(fā)生器真空發(fā)生器產(chǎn)生真空的原理和傳統(tǒng)真空泵是不一樣的。它是讓壓縮空氣在真空發(fā)生器產(chǎn)生真空的原理和傳統(tǒng)真空泵是不一樣的。它是讓壓縮空氣在泵體內(nèi)形成高速氣流，大家知道，氣體的流動(dòng)速度越高，當(dāng)?shù)氐臍怏w壓力就越泵體內(nèi)形成高速氣流，大家知道，氣體的流動(dòng)

41、速度越高，當(dāng)?shù)氐臍怏w壓力就越低（從柏努利方程可以得出），因此就具有越強(qiáng)的抽吸能力。真空發(fā)生器就是低（從柏努利方程可以得出），因此就具有越強(qiáng)的抽吸能力。真空發(fā)生器就是利用這種原理制成的。利用這種原理制成的。 正因?yàn)槿绱?，在同等真空抽氣量的情況下，真空發(fā)生器正因?yàn)槿绱?，在同等真空抽氣量的情況下，真空發(fā)生器體積小，基本不用維護(hù)，真正的無油，是一種既可靠效率又高的真空泵。體積小，基本不用維護(hù)，真正的無油，是一種既可靠效率又高的真空泵。 真空真空發(fā)生器分單級真空發(fā)生器和多級真空發(fā)生器兩類，在消耗相同壓縮空氣的條件發(fā)生器分單級真空發(fā)生器和多級真空發(fā)生器兩類，在消耗相同壓縮空氣的條件下，多級真空發(fā)生器在標(biāo)準(zhǔn)

42、大氣下的真空抽氣量一般是單級真空發(fā)生器的好幾下，多級真空發(fā)生器在標(biāo)準(zhǔn)大氣下的真空抽氣量一般是單級真空發(fā)生器的好幾倍，因此，多級真空發(fā)生器是真正高效率的真空泵。倍，因此，多級真空發(fā)生器是真正高效率的真空泵。 真空發(fā)生器的使用環(huán)境要真空發(fā)生器的使用環(huán)境要求很簡單，只要有壓縮空氣源，就可以使用真空發(fā)生器。求很簡單，只要有壓縮空氣源，就可以使用真空發(fā)生器。 5 5）真空過濾器真空過濾器它的主要作用是濾除壓縮空氣中的水分和微型顆粒雜質(zhì)。它的主要作用是濾除壓縮空氣中的水分和微型顆粒雜質(zhì)。 6 6）數(shù)字式壓力開關(guān)數(shù)字式壓力開關(guān) 數(shù)字式壓力開關(guān)的主要功能是將真空發(fā)生器的壓力轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號，數(shù)字式壓力開關(guān)的

43、主要功能是將真空發(fā)生器的壓力轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號，并通過數(shù)字表顯示其壓力值并通過數(shù)字表顯示其壓力值. . 2.22.2 控制原理：控制原理：1 1、氣動(dòng)控制原理氣動(dòng)控制原理 裝置的氣動(dòng)控制原理如圖，氣源將壓縮空氣首先送入過濾減壓閥，經(jīng)過裝置的氣動(dòng)控制原理如圖，氣源將壓縮空氣首先送入過濾減壓閥，經(jīng)過濾減壓閥過濾、減壓處理后，輸出潔凈的、干燥的壓力適合于工作要求的壓縮濾減壓閥過濾、減壓處理后，輸出潔凈的、干燥的壓力適合于工作要求的壓縮空氣，經(jīng)電磁閥組匯流排的進(jìn)氣口到電磁閥內(nèi)，電磁閥線圈與控制器（空氣，經(jīng)電磁閥組匯流排的進(jìn)氣口到電磁閥內(nèi)，電磁閥線圈與控制器（PLCPLC，自，自動(dòng)控制時(shí)有效）的輸出端連

44、接，并受控制器控制，然后由電磁閥控制進(jìn)入升降動(dòng)控制時(shí)有效）的輸出端連接，并受控制器控制，然后由電磁閥控制進(jìn)入升降氣缸和真空發(fā)生器的氣源并使其換向，實(shí)現(xiàn)升降氣缸的伸縮、真空發(fā)生器的負(fù)氣缸和真空發(fā)生器的氣源并使其換向，實(shí)現(xiàn)升降氣缸的伸縮、真空發(fā)生器的負(fù)壓產(chǎn)生與消失控制，從而完成吸取、提升、下降、釋放的運(yùn)行動(dòng)作。壓產(chǎn)生與消失控制，從而完成吸取、提升、下降、釋放的運(yùn)行動(dòng)作。2 2、手動(dòng)控制、手動(dòng)控制要求要求通過操作單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置控制盒面板上的按扭開關(guān)，控制直線滑塊模通過操作單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置控制盒面板上的按扭開關(guān)，控制直線滑塊模組左右移動(dòng)、控制升降氣缸的活塞伸縮運(yùn)動(dòng)、控制吸盤完成吸取和釋放工件

45、動(dòng)組左右移動(dòng)、控制升降氣缸的活塞伸縮運(yùn)動(dòng)、控制吸盤完成吸取和釋放工件動(dòng)作，以達(dá)到抓取、提升、搬運(yùn)、下降、釋放工件之目的。作，以達(dá)到抓取、提升、搬運(yùn)、下降、釋放工件之目的。操作操作步驟步驟1）. 接通氣動(dòng)機(jī)械手實(shí)訓(xùn)裝置及空氣壓縮機(jī)的電源。接通氣動(dòng)機(jī)械手實(shí)訓(xùn)裝置及空氣壓縮機(jī)的電源。2）. 合上小型斷路器，接通空氣過濾器的氣動(dòng)閥門，將空氣壓合上小型斷路器，接通空氣過濾器的氣動(dòng)閥門，將空氣壓力調(diào)整為力調(diào)整為 0.4MPa。3）. 將將“手動(dòng)手動(dòng)/自動(dòng)自動(dòng)”按鈕旋轉(zhuǎn)至手動(dòng)狀態(tài)（對應(yīng)指示燈為不亮）按鈕旋轉(zhuǎn)至手動(dòng)狀態(tài)（對應(yīng)指示燈為不亮）。4）. 通過按鈕觸發(fā)相應(yīng)的動(dòng)作，觀察動(dòng)作是否可靠的執(zhí)行。通過按鈕觸發(fā)相

46、應(yīng)的動(dòng)作，觀察動(dòng)作是否可靠的執(zhí)行。 a) 搖動(dòng)搖動(dòng)“X+/X-”搖柄開關(guān)，觀察搖柄開關(guān)，觀察 X 方向行走機(jī)構(gòu)的行走方方向行走機(jī)構(gòu)的行走方向是否正確。向是否正確。b) 按下按下“Z 軸軸”按鈕，升降氣缸下降，松開按鈕，升降氣缸下降，松開“Z 軸軸”按鈕，按鈕，升降氣缸上升，其對應(yīng)的檢測開關(guān)（磁感應(yīng)接近開關(guān)）應(yīng)跟隨其升降氣缸上升，其對應(yīng)的檢測開關(guān)（磁感應(yīng)接近開關(guān)）應(yīng)跟隨其變化。變化。c)按下按下“吸盤吸盤”按鈕，真空發(fā)生器動(dòng)作，壓力檢測傳感器有按鈕，真空發(fā)生器動(dòng)作，壓力檢測傳感器有檢測信號，可以吸取工件，松開檢測信號，可以吸取工件，松開“吸盤吸盤”按鈕，真空發(fā)生器停止按鈕，真空發(fā)生器停止工作。工

47、作。5）. 根據(jù)手動(dòng)的控制狀態(tài)，分別考慮各傳感器信號是如何測量。根據(jù)手動(dòng)的控制狀態(tài)，分別考慮各傳感器信號是如何測量。6）. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)設(shè)備、空氣壓縮機(jī)及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)設(shè)備、空氣壓縮機(jī)及 PLC 實(shí)驗(yàn)設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的電源開關(guān)。備的電源開關(guān)。接線注意事項(xiàng)接線注意事項(xiàng)1)1) 輸出區(qū)域的紅色的輸出區(qū)域的紅色的“COM”“COM”接接 24V24V；2)2) 輸出區(qū)域的黃色輸出區(qū)域的黃色“吸附吸附”接按鈕吸附上方的藍(lán)色端子；接按鈕吸附上方的藍(lán)色端子；3)3) 輸出區(qū)域的黃色輸出區(qū)域的黃色“氣缸氣缸- -上上”接按鈕氣缸上接按鈕氣缸上 上方的藍(lán)色端子；上方的藍(lán)色端子；4)4) 輸出區(qū)域的黃色

48、輸出區(qū)域的黃色“氣缸氣缸- -下下”接按鈕氣缸下接按鈕氣缸下 上方的藍(lán)色端子；上方的藍(lán)色端子；5)5) 輸出區(qū)域的黃色輸出區(qū)域的黃色“左移左移”接按鈕左移上方的藍(lán)色端子；接按鈕左移上方的藍(lán)色端子；6)6) 輸出區(qū)域的黃色輸出區(qū)域的黃色“右移右移”接按鈕右移上方的藍(lán)色端子；接按鈕右移上方的藍(lán)色端子；7)7) 按鈕區(qū)域的吸附按鈕、氣缸上下按鈕、左移右移按鈕正上方按鈕區(qū)域的吸附按鈕、氣缸上下按鈕、左移右移按鈕正上方的黑色按鈕均短接并接至按鈕區(qū)域的手的黑色按鈕均短接并接至按鈕區(qū)域的手/ /自動(dòng)按鈕手動(dòng)上方自動(dòng)按鈕手動(dòng)上方的藍(lán)色按鈕；的藍(lán)色按鈕；8)8) 按鈕區(qū)域的手按鈕區(qū)域的手/ /自動(dòng)按鈕上方的黑色

49、按鈕接至電源供電區(qū)的自動(dòng)按鈕上方的黑色按鈕接至電源供電區(qū)的0V0V。3 3、自動(dòng)控制；、自動(dòng)控制；要求要求 通過對通過對 PLCPLC 的編程，由的編程，由 PLCPLC 控制單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置自動(dòng)完成，直線滑控制單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置自動(dòng)完成，直線滑塊模組的移動(dòng)及定位、升降氣缸活塞的伸縮運(yùn)動(dòng)及定位、吸盤吸取及釋放工塊模組的移動(dòng)及定位、升降氣缸活塞的伸縮運(yùn)動(dòng)及定位、吸盤吸取及釋放工件等操作，以達(dá)到搬運(yùn)工件之目的。件等操作，以達(dá)到搬運(yùn)工件之目的。PLCPLC 程程序設(shè)計(jì)序設(shè)計(jì)1 1）工藝流程要求）工藝流程要求 a a 將將 1#1#工位的工件搬到工位的工件搬到 2#2#工位；工位；b b 將將

50、1#1#工位的工件搬到工位的工件搬到 3#3#工位；工位； c c 將將 3#3#工位的工件搬到工位的工件搬到 1#1#工位；工位；2 2）I/OI/O 地址分配表地址分配表3 3）PLCPLC 輸入輸入/ /輸出端接線輸出端接線4 4）PLCPLC 控制程序控制程序操作操作步驟步驟 1 1）、用計(jì)算機(jī)編寫、用計(jì)算機(jī)編寫 PLCPLC 控制程序；控制程序； 2 2）、將單軸位置控制裝置與空氣壓縮機(jī)間的氣管連好；、將單軸位置控制裝置與空氣壓縮機(jī)間的氣管連好； 3 3）、給單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置與空氣壓縮機(jī)供電并開起；、給單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置與空氣壓縮機(jī)供電并開起； 4 4）、將編寫好的、將編寫好的

51、 PLCPLC 控制程序下載到控制程序下載到 PLCPLC 控制器；控制器； 5 5）、觀察控制盒電源指示燈是否點(diǎn)亮，空氣壓縮機(jī)氣壓表指示是否正常，）、觀察控制盒電源指示燈是否點(diǎn)亮，空氣壓縮機(jī)氣壓表指示是否正常，若指示燈不亮或氣壓表指示不正常，停止實(shí)驗(yàn)，檢查設(shè)備，直至正常，進(jìn)若指示燈不亮或氣壓表指示不正常，停止實(shí)驗(yàn)，檢查設(shè)備，直至正常，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作：行下列實(shí)驗(yàn)操作：（1 1）將自動(dòng)）將自動(dòng)/ /手動(dòng)切換開關(guān)手動(dòng)切換開關(guān) SA1SA1 置于自動(dòng)位置，置于自動(dòng)位置，SA1SA1 指示燈點(diǎn)亮；指示燈點(diǎn)亮；（2 2）按啟動(dòng)按鈕）按啟動(dòng)按鈕, ,指示燈點(diǎn)亮，仔細(xì)觀察單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置的運(yùn)行狀指示燈

52、點(diǎn)亮，仔細(xì)觀察單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置的運(yùn)行狀態(tài)；態(tài)；（3 3）按停止按鈕）按停止按鈕 SB5SB5，SB5SB5 指示燈點(diǎn)亮，單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置將停止運(yùn)指示燈點(diǎn)亮，單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置將停止運(yùn)行，并回到起始位置；行，并回到起始位置； 6 6）、實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置與空氣壓縮機(jī)間的電源、實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉單軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置與空氣壓縮機(jī)間的電源。2.3 基本控制要求基本控制要求該單元有電機(jī)帶動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)該單元有電機(jī)帶動(dòng)軸運(yùn)動(dòng),氣泵產(chǎn)生氣體帶動(dòng)氣缸（用氣缸模擬機(jī)械手）上氣泵產(chǎn)生氣體帶動(dòng)氣缸（用氣缸模擬機(jī)械手）上下運(yùn)動(dòng)和吸附物塊組成。電機(jī)帶動(dòng)軸的左移下運(yùn)動(dòng)和吸附物塊組成。電機(jī)帶動(dòng)軸的左移 Y0 和

53、右移和右移 Y1。軌道有三個(gè)接近開。軌道有三個(gè)接近開關(guān)關(guān)(1、2、3)定位三個(gè)工位定位三個(gè)工位, 氣缸由電磁閥控制進(jìn)氣和出氣，實(shí)現(xiàn)氣缸的上升和氣缸由電磁閥控制進(jìn)氣和出氣，實(shí)現(xiàn)氣缸的上升和下降下降(Y2)，吸附開關(guān)，吸附開關(guān) X3 控制吸附物塊控制吸附物塊(Y3),設(shè)計(jì)有手動(dòng)和自動(dòng)控制部分設(shè)計(jì)有手動(dòng)和自動(dòng)控制部分,可以通可以通過開關(guān)過開關(guān) X14 選擇控制方式。選擇控制方式。 自動(dòng)控制要求：通過自動(dòng)控制要求：通過 X14 開關(guān)選擇自動(dòng)控制方式，按復(fù)位按鈕，氣缸回到開關(guān)選擇自動(dòng)控制方式，按復(fù)位按鈕，氣缸回到工位工位 1，按啟動(dòng)按鈕后，氣缸下降吸附物塊，然后上升，再從工位，按啟動(dòng)按鈕后，氣缸下降吸附物塊，然后上升，再從工位 1 移動(dòng)到工移動(dòng)到工位位 2，再下降，釋放物塊回升氣缸，再下降，釋放物塊回升氣缸，4 秒過