MPS 搬運(yùn)站控制系統(tǒng)1

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氣動(dòng)控制部分1.1機(jī)械手單元1.1.1機(jī)械手單元的結(jié)構(gòu)及工作過程機(jī)械手移送工件的機(jī)械系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)如圖1.2所示，用于將工作臺(tái)A點(diǎn)的工件搬運(yùn)到工作臺(tái)B點(diǎn)上。機(jī)械手的全部動(dòng)作由電磁閥控制氣動(dòng)系統(tǒng)工作。其上升/下降、左移/右移運(yùn)動(dòng)由電磁閥控制，其位置由磁性傳感器檢測，夾緊使用電磁閥控制氣爪，使用壓力傳感器檢測。即當(dāng)下降電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手下降；當(dāng)下降電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手停止下降，但要保持現(xiàn)有的工作狀態(tài)。在上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手上升；當(dāng)電磁閥斷電后，機(jī)械手停止上升。夾緊電磁閥線圈通電時(shí)，機(jī)械手夾緊；線圈斷電時(shí)，機(jī)械手放松。圖1.2機(jī)械手控制單元結(jié)構(gòu)及移送工件的動(dòng)作過程圖1.1.2機(jī)械手單元?dú)鈩?dòng)元件種類及結(jié)構(gòu)符號(hào)（1）導(dǎo)向氣缸 導(dǎo)向氣缸的外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào)如圖1.3.所示，導(dǎo)向氣缸的應(yīng)用如圖1.4所示。DPZ-250雙作用雙活塞式氣缸，行程長度250mm，用于機(jī)械手單元X軸的左右伸縮，雙活塞氣缸是由兩個(gè)活塞進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，因此在相同高度的情況下能產(chǎn)生2倍于標(biāo)準(zhǔn)氣缸的推力。DPZCJ-80雙作用雙活塞式氣缸，行程長度80mm，用于機(jī)械手單元Y軸的上下伸縮，其特點(diǎn)是該氣缸結(jié)構(gòu)簡單，將導(dǎo)軌和氣缸做于一體。圖1.3導(dǎo)向氣缸的外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào)圖1.4導(dǎo)向氣缸在傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用（2）氣爪氣缸（用于內(nèi)抓或外抓工件）氣爪外形、結(jié)構(gòu)及其符號(hào)如圖1.5所示。標(biāo)準(zhǔn)氣爪是用于搬運(yùn)及裝配技術(shù)的系統(tǒng)產(chǎn)品。其特點(diǎn)-雙作用活塞驅(qū)動(dòng)、自對(duì)心；-不同的夾緊方式:向外夾緊，向內(nèi)夾緊；-可以以多種方式和其它驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行結(jié)合；-采用霍爾傳感器或接近式傳感器進(jìn)行位置感應(yīng)；輔件安裝如圖1.6所示。-采用外部夾頭，易于實(shí)現(xiàn)多樣性。圖1.5HGD-50氣爪外形、結(jié)構(gòu)及其符號(hào)圖1.6HGD-50輔件的安裝方法1.2轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手單元1.2.1轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械手單元工作過程轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手單元結(jié)構(gòu)及動(dòng)作過程如圖1.7所示。其工作是從供料站2中取出工件安裝到機(jī)械手單元送來的工件上端完成裝配過程。圖1.7轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手單元結(jié)構(gòu)及動(dòng)作過程圖1.2.2轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械手單元（1）DPZCJ-80雙作用雙活塞式氣缸，行程長度80mm，用于機(jī)械手單元Y軸的上下伸縮，其特點(diǎn)是該氣缸結(jié)構(gòu)簡單，將導(dǎo)軌和氣缸做于一體。（2）平行氣缸（用于內(nèi)抓或外抓工件）如圖1.8所示。Festo標(biāo)準(zhǔn)氣爪是用于搬運(yùn)及裝配技術(shù)的系統(tǒng)產(chǎn)品，其特點(diǎn)-雙作用活塞驅(qū)動(dòng)，自對(duì)心；-不同的夾緊方式:向外夾緊，向內(nèi)夾緊；-可以以多種方式和其它驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行結(jié)合；-采用霍爾傳感器或接近式傳感器進(jìn)行位置感應(yīng)；輔件的安裝方法如圖1.9所示；-采用外部夾頭，易于實(shí)現(xiàn)多樣性圖1.8HGP-32-A氣爪外形、結(jié)構(gòu)及其符號(hào)圖圖1.9HGP-32-A氣爪的輔件的安裝方法1-標(biāo)準(zhǔn)氣爪，2-氣爪手指，3-安裝螺釘，4-定位銷，5-傳感器。（3）葉片式擺動(dòng)氣缸DSM葉片式擺動(dòng)氣缸外形緊湊，占用空間小。驅(qū)動(dòng)力通過旋轉(zhuǎn)葉片直接傳送給驅(qū)動(dòng)軸。可調(diào)式止動(dòng)系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)葉片分離，以便于固定限位擋塊或液壓緩沖器來吸收所受到的力。此外，旋轉(zhuǎn)葉片還能通過終點(diǎn)位置的彈性墊獲得輔助緩沖。止動(dòng)塊不能被移去，因?yàn)樾D(zhuǎn)葉片本身不適合于作為終端位置限位擋塊。驅(qū)動(dòng)器背面還有刻度以方便行程調(diào)節(jié)。擺動(dòng)氣缸外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào)如圖1.10所示。圖1.10DSM-10-180-P擺動(dòng)氣缸外形擺動(dòng)氣缸的限位有兩種方法，方法一：使用傳感器限位，安裝方式如圖1.11所示。方法二：使用緩沖器限位，安裝方式如圖1.12所示。擺動(dòng)氣缸的固定安裝方式有多種，如圖1.13所示。圖1.11擺動(dòng)氣缸使用傳感器限位的傳感器形狀及安裝方式圖1.12擺動(dòng)氣缸使用緩沖器限位的安裝形式圖1.13擺動(dòng)氣缸的固定安裝方式1.3送出工作站送出工作站示意圖如圖1.14所示。DFM-20內(nèi)置導(dǎo)軌雙作用氣缸，行程長度20mm，用于送出工作站推出工件到料槽完成任務(wù)或下站繼續(xù)工作。其特點(diǎn)是緊湊、堅(jiān)固、導(dǎo)向精確度高。驅(qū)動(dòng)器和導(dǎo)向單元被封閉在同一外殼內(nèi)，并可根據(jù)具體要求選擇安裝普通軸承或是滾珠軸承。圖1.14送出工作站示意圖1.4供料站1、2組成供料站的作用是將原料從料倉中推出，被機(jī)械手及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手拿出進(jìn)行組裝，供料站所用推出工件氣缸DSAA-10-P，如圖1.15所示。長度為100mm的雙作用氣缸將工件自動(dòng)推出，供機(jī)械手單元及轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械手單元供料使用。圖1.15DSAA-10-P型氣缸的外形及符號(hào)圖1.5控制電磁閥全氣動(dòng)系統(tǒng)采用緊湊型CPE型電磁閥控制。由于系統(tǒng)要求氣動(dòng)回路流量不大，所以選擇集成安裝緊湊型電磁閥CPE10-M1BH-5LS-M7型及CPE10-M1H-5/3G-M7型兩種。CPE型電磁閥具有以下特點(diǎn)：-閥島CPE-10由各個(gè)高強(qiáng)度玻璃纖維加強(qiáng)的聚酰胺模塊組成；-在基本組塊和擴(kuò)展組塊中的PRS通道可被封死，因此可形成不同的壓力區(qū)；-兩端都可接氣源及排氣通道，氣口在基本塊或端塊上；-可從尾端或頂端接入氣源及排氣通道；-卡口式連接，安裝時(shí)無需螺絲；-安裝選項(xiàng):單個(gè)安裝,導(dǎo)軌安裝或板壁式安裝。CPE10-M1BH-5LS-M7電磁閥如圖1.16所示。意義為：CPE（緊湊型）、M1BH（24VDC，所匹配插座KMYZ-9）、5（5通）、L（單電控,氣彈簧復(fù)位）、S（不帶先導(dǎo)）、M7（接口類型M7螺紋）。該電磁閥的特點(diǎn)：流量大功耗小。圖1.16緊湊型CPE10-M1BH-5LS-M7型電磁閥外形及符號(hào)CPE10-M1H-5/3G-M7型電磁閥如圖1.17所示。意義為：CPE（緊湊型）、M1H:（24VDC，所匹配插座KMYZ-6）、5（5通）、3（3位）、G（中封式）。M7（接口類型M7螺紋）。圖1.17緊湊型CPE10-M1H-5/3G-M7型電磁閥外形及符號(hào)CPE閥另需配合專用CPE10SC-PRS-8氣路板集中安裝，如圖1.18所示。該氣路板可安裝8個(gè)CPE電磁閥作全過程控制。電源插座KMYZ-9如圖1.19所示。圖1.18CPE10SC-PRS-8氣路板圖圖1.19電源插座KMYZ-9圖氣路板需配消聲器UC-M7降低閥排氣口的噪音，如圖1.20所示。配接氣路接頭QSML-M7-6，如圖1.21所示。圖1.20消聲器UC-M7外形及符號(hào)圖圖1.21氣路接頭QSML-M7-6圖1.6過濾、調(diào)壓組件過濾、調(diào)壓組件型號(hào)采用LFR-1-D-5M-DI-MAXI，外形及符號(hào)如圖1.22所示。兩聯(lián)件由過濾器、壓力表、截止閥和快插接口組成，安裝在可旋轉(zhuǎn)的支架上。過濾器有分水裝置，可以除去壓縮空氣中的冷凝水、顆粒較大的固態(tài)雜質(zhì)和油滴。減壓閥可以控制系統(tǒng)中的工作壓力，同時(shí)能對(duì)壓力的波動(dòng)做出補(bǔ)償。濾杯帶有手動(dòng)排水閥。圖1.22過濾、調(diào)壓組件外形及符號(hào)1.7氣動(dòng)控制回路的安裝要求1.7.1使用氣動(dòng)設(shè)備的注意事項(xiàng)：（1）所有使用的氣動(dòng)配件必須為專用配件。不符合或質(zhì)量不良的配件將對(duì)氣動(dòng)設(shè)備及場內(nèi)人士造成損害。（2）在安裝、移除、調(diào)整任何氣動(dòng)設(shè)備前，必須關(guān)閉氣源，并將管內(nèi)及設(shè)備的剩余氣體排除。這可避免誤觸氣動(dòng)開關(guān)而造成傷害。（3）在使用氣動(dòng)設(shè)備前，請(qǐng)確認(rèn)氣源開關(guān)必須放在容易觸及的位置。當(dāng)緊急狀況發(fā)生時(shí)，便能立即關(guān)閉氣源。（4）開啟氣源或氣動(dòng)設(shè)備前，必須保證所有喉管及氣動(dòng)零件已經(jīng)接駁良好及穩(wěn)固，并肯定所有人已經(jīng)離開氣動(dòng)設(shè)備的危險(xiǎn)范圍。（5）氣管噴出的氣體可能含有油滴，應(yīng)避免向人或其它可能造成傷害的物體噴射。（6）所有氣動(dòng)設(shè)備必須遠(yuǎn)離火源。（7）請(qǐng)勿移除制造廠商所設(shè)置的任何安全裝置。（8）氣管，接頭及氣源設(shè)備必須能夠承受至少1.5倍的最大工作壓力。（9）切勿用壓縮空氣對(duì)準(zhǔn)傷口及皮膚噴射，這會(huì)使空氣打進(jìn)血液而引致死亡。（10）氣動(dòng)設(shè)備用后記緊關(guān)閉氣源。（11）氣源氣壓輸入氣壓不能超過10Bar。（12）必須安裝空氣過濾器，防止污染物進(jìn)入系統(tǒng)。（13）系統(tǒng)氣壓安裝規(guī)定系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)在5Bar到6Bar之間，濾芯和水霧分離器根據(jù)說明書進(jìn)行維護(hù)。1.7.2安裝工藝要求：（1）氣管和電線不能扎在一起。（2）氣管不能放入走線槽，移動(dòng)的氣管除外。（3）氣管和電線走線要求橫平豎直，彎曲需盡量成半圓形。（4）線卡子間距<50mm。（5）相鄰導(dǎo)線和氣管間的線扎間隔必須少于40mm±5mm公差，且切口在側(cè)面同一方向。（6）需運(yùn)動(dòng)的氣管及電線要給予足夠的余量。（7）線卡子的扎帶頭需在正中間，使用正確的扎線方法。（8）其余扎帶的扎帶頭需統(tǒng)一偏向一邊。（9）氣管、導(dǎo)線應(yīng)留有適當(dāng)余量，且不能超出工作站范圍用以調(diào)試。1.8機(jī)械部件整體拆裝過程1.8.1拆卸步驟：（1）使用斜口嵌剪斷扎帶，注意不要剪到氣管及電線；（2）使用一字螺絲刀，拆卸電路；（3）從走線槽中取出所有氣管及電線，氣管單獨(dú)放一起；（4）使用內(nèi)六角扳手拆卸元器件；（5）元器件拆卸原則：由小及大，由上往下，先支后主干，先模塊后細(xì)分；（6）注意：拆卸前可先擬定拆卸步驟，并可適當(dāng)做下記錄和標(biāo)記，尤其是氣管及電線的布局及相關(guān)工藝，重點(diǎn)是要求正確的使用適當(dāng)工具，不要損壞元器件。1.8.2裝配步驟：（1）元器件裝配原則：由大及小，由下往上，先主干后支路；（2）先安裝機(jī)械元器件并牢靠固定位置，再鏈接氣路和電路，最后再綁線及扎扎帶。（3）傳感器的作用范圍及調(diào)整余量需考慮。1.9系統(tǒng)組裝注意事項(xiàng)：（1）拆除鋁合金底板上所有零部件后應(yīng)把鋁合金底板清潔干凈，拆下零部件應(yīng)有序放好，并進(jìn)行必要的清潔、整理。（2）零部件應(yīng)按圖紙各元件相應(yīng)的位置尺寸進(jìn)行安裝。（3）使用工具應(yīng)養(yǎng)成良好的放置習(xí)慣，工具及材料嚴(yán)禁放置在鋁合金底板或地面上。（4）工具及材料應(yīng)輕拿輕放，以防損壞。（5）光導(dǎo)纖維應(yīng)最后連接，以防拆斷。（6）安裝確定沒有工件在工作站上才允許通電試機(jī)。（7）符合裝配安裝工藝要求：螺絲+螺母+墊片。第二章傳感器檢測部分人是靠視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺這些感覺器官來接受外界信息的，而一臺(tái)光機(jī)電一體化的自動(dòng)設(shè)備在運(yùn)行中也有大量的信息需要準(zhǔn)確地被“感受”，以使設(shè)備能按照設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，自動(dòng)化設(shè)備用于“感受”信息的裝置就是傳感器。傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。2.1傳感器的組成傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路及輔助電源部分組成。（1）敏感元件，是傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分。（2）轉(zhuǎn)換元件，是傳感器中將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適用于傳輸或測量的電信號(hào)的部分。（3）轉(zhuǎn)換電路，是將轉(zhuǎn)換元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率量的電路。（4）輔助電源，是用于提供傳感器正常工作能源的電源。傳感器的組成如圖2.1所示圖2.1傳感器的組成2.2機(jī)電一體化設(shè)備常用傳感器的分類作為實(shí)現(xiàn)傳感功能的基本器件，傳感器的分類方法很多。2.2.1按傳感器能量變換關(guān)系進(jìn)行分類按能量變換關(guān)系，傳感器分為發(fā)電型傳感器和參量型傳感器。發(fā)電型傳感器，又稱為無源型傳感器。無源傳感器能將被測非電量轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的量輸出，其輸出端的能量是由被測對(duì)象取出的能量轉(zhuǎn)換而來的。它無能量放大作用，且要求從被測對(duì)象獲取的能量越小越好。這類傳感器包括熱電式傳感器、壓電式傳感器、磁電式傳感器、電動(dòng)式傳感器等。參量型傳感器，又稱為有源型傳感器。參量型傳感器能將非電功率轉(zhuǎn)換為電功率，起能量變換作用，其輸出的電能量必須由外加電源供給，而不是由被測對(duì)象提供的。這種傳感器具有一定的能量放大作用。屬于這種類型的傳感器包括電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、霍爾式傳感器等。2.2.2傳感器輸入量(即被測參數(shù))進(jìn)行分類按輸人量分類，傳感器以被測物理量命名，如位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等。2.2.3按傳感器的輸出量進(jìn)行分類按輸出量分類，傳感器可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器兩類。模擬式傳感器是指傳感器的輸出信號(hào)為模擬量，數(shù)字式傳感器是指傳感器的輸出信號(hào)為數(shù)字量。2.2.4按傳感器工作原理進(jìn)行分類按傳感器的工作原理為依據(jù)分類，可分為電阻應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、熱電式傳感器等。2.3電感式接近開關(guān)2.3.1電感式接近開關(guān)的基本工作原理電感式傳感器為信號(hào)發(fā)生器，它被用于在加工機(jī)械，機(jī)器人，生產(chǎn)線以及傳送帶系統(tǒng)中檢測和功能相關(guān)的動(dòng)作,并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。它是以非接觸的方式工作的。當(dāng)有金屬物體接近規(guī)定的感應(yīng)距離時(shí)，傳感器會(huì)發(fā)出一個(gè)電信號(hào)。電感式接近開關(guān)就是利用電渦流效應(yīng)制造的傳感器。（1）高頻振蕩型電感式接近開關(guān)：它以高頻振蕩器（LC振蕩器）中的電感線圈作為檢測元件，利用被測金屬物體接近電感線圈時(shí)產(chǎn)生的渦流效應(yīng)，引起振蕩器振幅或頻率的變化，由傳感器的信號(hào)調(diào)理電路將該變化轉(zhuǎn)換成開關(guān)量輸出，從而達(dá)到檢測的目的。差動(dòng)線圈型電感式接近開關(guān)：它有兩個(gè)電感線圈，由其中一個(gè)電感線圈作為檢測線圈，另一個(gè)電感線圈作為比較線圈；由于被測金屬物體接近檢測線圈時(shí)會(huì)產(chǎn)生渦流效應(yīng)，從而引起檢測線圈中磁通的變化，檢測線圈的磁通及比較線圈的磁通進(jìn)行比較，然后利用比較后的磁通差，經(jīng)由傳感器的信號(hào)調(diào)理電路將該磁通差轉(zhuǎn)換成電的開關(guān)量輸出，從而達(dá)到檢測的目的2.3.2電感式接近開關(guān)的分類（1）按工作電源的性質(zhì)進(jìn)行分類①流型：采用交流電源供電，用于交流控制回路。②流型：采用直流流電源供電，用于直流控制回路。（2）按接線方式進(jìn)行分類①二線制②三線制③四線制④五線制⑤六線制（3）按觸點(diǎn)的性質(zhì)分類①常開式②常閉式③常開及常閉混合式（4）按輸出邏輯分類①正邏輯型②負(fù)邏輯型③浮空邏輯型④混合型（5）按外形分類①螺紋型②圓柱型③長方體型④U型等（6）按防護(hù)方式分類①防水型②防爆型③耐高溫型④耐高壓型等-無機(jī)械磨損和撕扯動(dòng)作，因此使用壽命長；-不會(huì)因灰塵或觸點(diǎn)焊接在一起而出現(xiàn)故障；-無觸點(diǎn)反彈，因此無切換故障；-切換頻率高達(dá)3000Hz；-抗震；-安裝位置隨意；-黃色LED顯示切換狀態(tài)；-完全密閉，防護(hù)等級(jí)高。2.4電子式行程開關(guān)位置控制裝置為了知道氣缸活塞的兩個(gè)絕對(duì)位置（最內(nèi)端和最外端），就可以用兩個(gè)磁感應(yīng)傳感器來檢測。如圖2.2所示。在氣缸活塞環(huán)上，包有一層永久磁鐵。當(dāng)活塞往外運(yùn)動(dòng)到最外端時(shí)，傳感器A就發(fā)出信號(hào)（一般傳感器上有指示燈），當(dāng)活活塞往內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最內(nèi)端時(shí)，傳感器B就發(fā)出信號(hào)。這樣就可以檢測氣缸活塞的位置。圖2.2位置控制檢測2.5壓力傳感器壓力傳感器用于氣爪夾緊力的設(shè)定和檢測控制。壓力傳感器是壓力開關(guān)和模塊化壓力傳感器系統(tǒng)，啟動(dòng)壓力能進(jìn)行調(diào)節(jié)。特點(diǎn)是：裝配更方面，啟動(dòng)速度更快，顯示更好（采用數(shù)字式顯示）。壓力傳感器外形及符號(hào)如圖2.1所示。圖2.3壓力傳感器外形及符號(hào)圖2.6傳感器的連接方法本單元機(jī)械零部件及氣動(dòng)控制回路安裝無誤后，進(jìn)行電氣回路的安裝。電氣回路由信號(hào)輸入回路和輸出控制回路組成。信號(hào)輸入回路主要讀取運(yùn)行過程中的各種位置及壓力信號(hào)，由各種傳感器檢測并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的開關(guān)量信號(hào)，通過I/O接線端口輸入端用數(shù)據(jù)電纜連接PLC相應(yīng)的I端口。輸出控制回路是PLC輸出端O端用數(shù)據(jù)電纜連接I/O端口再連接相應(yīng)的電磁閥從而控制各種功能的實(shí)現(xiàn)。I/O接線端口如圖2.2所示，有8個(gè)輸入端及8個(gè)輸出端，每個(gè)輸入、輸出接線端上裝有LED，可顯示回路狀態(tài)以及用于系統(tǒng)糾錯(cuò)。并且，在每一個(gè)端子旁都有數(shù)字標(biāo)號(hào)，以說明端子的位地址，是PLC及輸入、輸出設(shè)備連結(jié)的橋梁。接線端口通過導(dǎo)軌固定在鋁合金板上。圖2.4I/O接線端口2.7使用電器設(shè)備的注意事項(xiàng)（1）電氣插座不得過荷。（2）在修理或調(diào)試設(shè)備前，應(yīng)先切斷電源。（3）不使用設(shè)備時(shí)應(yīng)切斷電源。（4）所有電氣設(shè)備必須接地線。（5）切勿在手濕時(shí)接觸電器設(shè)備。2.8電氣回路連接安全規(guī)則（1）電氣連接完成前不能通電。（2）在安全電壓下操作，工作電壓24VDC。2.9模擬檢測電氣回路連接完畢檢查無誤，應(yīng)使用數(shù)字量仿真盒（SIMBOX）連接I/O接線端端口模擬控制全過程進(jìn)行試運(yùn)行。數(shù)字量仿真盒如圖2.3所示。數(shù)字量仿真盒具有模擬MPS工作站或PLC輸入信號(hào)，顯示輸出信號(hào)數(shù)字的功能，可完成下列操作：（1）測試PLC程序時(shí)，模擬輸入。（2）設(shè)定輸出信號(hào)（獨(dú)立24V電源供電）進(jìn)一步完成MPS工作站的操作。圖2.5數(shù)字量仿真盒使用時(shí)把數(shù)字量仿真盒及I/O模塊的電纜線接頭連接，首先接通電源（暫不接通氣源），由于推料缸兩端安裝有磁感應(yīng)開關(guān)在兩個(gè)極限位置，在兩個(gè)極限位置時(shí)，傳感器上LED指示燈、I/O接線端口及數(shù)字量仿真盒相應(yīng)指示亮，表示位置到達(dá)及能進(jìn)行檢測，磁傳感器安裝位置可以進(jìn)行調(diào)整。擺動(dòng)氣缸轉(zhuǎn)位到達(dá)，I/O接線端口及數(shù)字量仿真盒相應(yīng)指示燈亮，如調(diào)整微動(dòng)開關(guān)的位置可使擺動(dòng)氣缸的轉(zhuǎn)位角度改變。接通氣源，板動(dòng)數(shù)字量仿真盒上相應(yīng)的O輸出開關(guān)，則控制相應(yīng)氣動(dòng)動(dòng)作。例如板動(dòng)O1開關(guān)，將產(chǎn)生真空吸力，如吸附工件則真空檢測開關(guān)LED指示燈、I/O接線端口及數(shù)字量仿真盒相應(yīng)指示亮，表示已達(dá)到設(shè)定的真空壓力。板動(dòng)O4開關(guān)，擺動(dòng)氣缸擺向下一站。如此將整個(gè)控制順序及傳感器輸入信號(hào)指示模擬運(yùn)行，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，模擬運(yùn)行如及設(shè)計(jì)一致后可接入PLC，實(shí)現(xiàn)全程序自動(dòng)運(yùn)行。第三章可編程控制器控制部分該系統(tǒng)可安裝三菱、西門子、歐姆龍、松下等各種型號(hào)的PLC進(jìn)行控制。可編程序控制器PLC如圖3.1所示。是目前在自動(dòng)控制領(lǐng)域中使用最廣泛的控制裝置之一。它是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)而發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制器，具有邏輯判斷、計(jì)數(shù)、定時(shí)、記憶、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信、PID回路調(diào)節(jié)、人工智能等功能。PLC以其優(yōu)異的性能，低廉的價(jià)格和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)器制造、冶金、化工、煤炭、汽車、紡織、食品等諸多行業(yè)的自動(dòng)化儲(chǔ)藏中得到廣泛的應(yīng)用。目前，可編程序控制器、集散控制系統(tǒng)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)這三類自動(dòng)化控制裝置幾乎占領(lǐng)了所有控制裝置產(chǎn)品的市場。而在自動(dòng)機(jī)及自動(dòng)線中，可編程序控制器已成為首選的控制裝置。（a）西門子機(jī)型（b）三菱機(jī)FX2N型圖3.1可編程序控制器PLC外型圖在組裝單元中機(jī)械手控制主要使用PLC控制，并配以傳感器將現(xiàn)場狀態(tài)反饋，實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)控制。本說明書以三菱FX2N-48型作參考設(shè)計(jì)。3.1機(jī)械手移送工件動(dòng)作過程為便于控制系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)，控制系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能，其控制面板如圖3.2所示。當(dāng)手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“手動(dòng)”位置時(shí)，按下相應(yīng)的手動(dòng)按鈕，可實(shí)現(xiàn)上升、下降、左移、右稱、夾緊、放松的手動(dòng)控制。機(jī)械手停在任何位置時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“回原點(diǎn)”，按下“原點(diǎn)”啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手自動(dòng)返回原點(diǎn)位置。當(dāng)機(jī)械手處于原位時(shí)，將手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“自動(dòng)”位置時(shí)，進(jìn)入自動(dòng)狀態(tài)。手動(dòng)按鈕無效。自動(dòng)運(yùn)行動(dòng)作順序如圖3.3所示。動(dòng)作過程分為8步：從原點(diǎn)→①下降→②夾緊（T）→③上升→④右移→⑤下降→⑥放松（T）→⑦上升→⑧左移到原點(diǎn)結(jié)束一個(gè)動(dòng)作循環(huán)，時(shí)間（T）為可自定，本例為1秒。圖3.2機(jī)械手移動(dòng)工件系統(tǒng)操作面板圖3.3機(jī)械手移動(dòng)工件系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行動(dòng)作示意圖3.2操作方式概念設(shè)備的操作方式大致分為手動(dòng)方式和自動(dòng)方式，它們又可再分為其他運(yùn)行方式，控制要求如表1所示。另運(yùn)行及緊急停止的按鈕及PLC程序無關(guān)。用兩個(gè)按鈕使PLC及外部負(fù)載電源接通（ON）或分?jǐn)啵∣FF）。各區(qū)域如圖3.4所示。表1運(yùn)行方式及控制要求手動(dòng)手動(dòng)用各自的按鈕使各個(gè)負(fù)載單獨(dú)接通或斷開的方式?；卦c(diǎn)該方式按動(dòng)回原點(diǎn)按鈕時(shí)，機(jī)械自動(dòng)向原點(diǎn)回歸自動(dòng)單步運(yùn)行按動(dòng)一次啟動(dòng)按鈕，前進(jìn)一個(gè)工步（或工序）單周期運(yùn)行在原點(diǎn)位置按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)運(yùn)行一遍再在原點(diǎn)停止。若在中途按動(dòng)停止按鈕就停止運(yùn)行；再按啟動(dòng)按鈕，從斷點(diǎn)處開始繼續(xù)運(yùn)行，回到原點(diǎn)自動(dòng)停止。連續(xù)運(yùn)行在原點(diǎn)位置按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，開始連續(xù)的反復(fù)運(yùn)行。若中途按動(dòng)停止按鈕，動(dòng)作將繼續(xù)到原點(diǎn)為止才停止。圖3.4操作面板控制區(qū)域（1）根據(jù)機(jī)械手控制設(shè)定PLC的I/0（輸入/輸出端口），如表2所示。表2PLC的I/0（輸入/輸出端口）分配表輸入輸入輸出輸入繼電器作用輸入繼電器作用輸出繼電器控制對(duì)象X001下限位行程開關(guān)X020手動(dòng)啟動(dòng)按鈕Y000下降電磁閥X002上限位行程開關(guān)X021回歸原點(diǎn)Y001夾緊電磁閥X003右移限位行程開關(guān)X022單步運(yùn)行Y002上升電磁閥X004左移限位行程開關(guān)X023單周期運(yùn)行Y003右行電磁閥X005上升操作按鈕X024自動(dòng)啟動(dòng)按鈕Y004左行電磁閥X006左移操作按鈕X025返原點(diǎn)啟動(dòng)Y005原點(diǎn)指