YL-335F型自動化生產(chǎn)線設(shè)計

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畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 1 頁 裝 訂 線 畢 業(yè) 論 文 課題名稱 亞龍 YL 335F 型自動化生產(chǎn)線設(shè)計 系 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2001 年 5 月 日 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 2 頁 裝 訂 線 摘 要 隨著科技的不斷發(fā)展 現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備越來越多的運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中 因此 培養(yǎng) 掌握機(jī)電一體化技術(shù) 掌握 PLC 技術(shù)及 PLC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的技術(shù)人才是當(dāng)務(wù)之急 亞龍 YL 335F 型 工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置是一臺針對于培養(yǎng)機(jī)電一體化技術(shù)的人才的實訓(xùn)設(shè)備 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識 如氣動控制技術(shù) 機(jī)械技術(shù) 機(jī)械傳動 機(jī)械連接等 傳感器應(yīng)用技術(shù) PLC 控制和組網(wǎng) 變頻器技術(shù)等工業(yè)中常用的多 種技術(shù) 本文主要闡述了亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置基本的組成結(jié)構(gòu)和功能 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置在鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺上安裝供料 洗瓶 灌 裝 加蓋 分揀等工作單元 構(gòu)成一個典型的啤酒自動灌裝生產(chǎn)線的機(jī)械平臺 系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)采 用了氣動驅(qū)動 變頻器驅(qū)動和步進(jìn)控制 在控制方面 使用西門子 S7 300PLC S7 200PLC 及各 擴(kuò)展模塊 通過 PROFIBUS DP 組態(tài) 使得各個 PLC 及各個模塊之間互相通訊 實現(xiàn)各個獨立單元 的數(shù)據(jù)通訊 另外 通過編碼器對位置的控制 各個單元能很好的實現(xiàn)本單元的功能 在該設(shè) 備中 我們還使用了人機(jī)界面面 通過觸摸屏 控制生產(chǎn)線的啟動 停止等功能 關(guān)鍵詞 PROFIBUS DP 人機(jī)界面 傳感器應(yīng)用技術(shù) 氣動控制技術(shù) 機(jī)械技術(shù) 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 3 頁 裝 訂 線 Abstract With the continuous development of science and technology modern automatic production equipment more and more applied to industrial production Therefore cultivation of master electromechanical integration technology grasps the PLC technology and PLC network technology talent is critical Yalong YL 335F type industrial electrical automation and network training device is a based on cultivating the mechatronics technology talent training equipment Yalong YL 335F type industrial electrical automation and network training device comprehensive application of various technical knowledge such as pneumatic control technology mechanical technology mechanical transmission mechanical connection etc sensor application technology PLC control and network inverter technology industry commonly used many kinds of technology This article mainly expounds the yalong YL 335F type industrial electrical automation and network training device basic composition structure and function Yalong YL 335F type industrial electrical automation and network training device in aluminum alloy guide type training platform for feeding washing bottles installation filling and be capped sorting etc unit constitute a typical beer automatic filling line mechanical platform system agencies adopted pneumatic drive frequency converter drive and stepping control In control the use of Siemens s7 300 s7 200 PLC and mill each extension module through the PROFLBUS DP configuration making each PLC and each module to realize mutual communication between each independent unit data communications In addition through the encoder to position control each unit can be a very good realizing the function of this unit In the device we still USES the man machine key surface through the touch screen control line start and stop and other functions Keywords PROFLBUS DP The man machine key surface sensor application technology pneumatic control technology mechanical technology 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 4 頁 裝 訂 線 目 錄 1 亞龍 YL 335F型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)設(shè)備 5 1 1 概述 5 1 2 配置 5 1 3 設(shè)備總體結(jié)構(gòu) 5 1 4 技術(shù)參數(shù) 5 2 亞龍 YL 335F 型生產(chǎn)線機(jī)構(gòu)說明 7 2 1 工作原理 7 2 2 供料單元 7 2 3 清洗單元 8 2 4 灌裝單元 9 2 5 加壓蓋單元 10 2 6 貼標(biāo)機(jī)構(gòu) 11 2 7 輸送分揀及存儲單元 12 2 8 控制模塊介紹 12 2 8 1 PLC 模塊 12 2 8 2 觸摸屏控制 13 2 8 3 電源及指示報警顯示 13 2 9 電氣接線 13 3 1 氣動控制系統(tǒng) 15 3 2 傳感器使用說明 16 3 2 1 常用傳感器的使用說明 16 3 3 2 磁性開關(guān)的使用說明 19 3 3 3 步進(jìn)電機(jī)的使用說明 20 4 變頻器 23 4 1 MM420 變頻器的安裝和接線 23 4 2 MM420 變頻器的 BOP 操作面板 25 4 3 MM420 變頻器的參數(shù) 27 4 4 MM420 變頻器的參數(shù)訪問 28 5 網(wǎng)絡(luò)控制方案 30 總 結(jié) 35 致 謝 36 參考文獻(xiàn) 37 西門子 S7 300I O 分配圖 38 西門子 S7 200I O 分配圖 39 附錄 2 40 附圖一 220V 電源原理圖 40 附圖二 S7 300 遠(yuǎn)程 I O 電源接線圖 41 附圖三 供料單元接線原理圖 42 附圖四 清洗單元接線原理圖 43 附圖五 灌裝單元接線原理圖 44 附圖六 封蓋單元接線原理圖輸入端 45 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 5 頁 裝 訂 線 附圖七 封蓋單元接線原理圖輸出端 46 附圖八 壓蓋單元接線原理圖 47 附圖九 檢測分揀單元接線原理圖輸入端 48 附圖十 檢測分揀單元接線原理圖輸出端 49 附圖十一 貼標(biāo)單元接線原理圖 50 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 6 頁 裝 訂 線 1 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)設(shè)備 1 1 概述 該裝置為機(jī)械 現(xiàn)代自動化控制 傳感器應(yīng)用技術(shù)等技術(shù)應(yīng)用 研發(fā)方向的學(xué)生 研究生 及老師 提供一個開放性 技術(shù)實操性強(qiáng)的實訓(xùn)平臺 整套設(shè)備模擬工業(yè)自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn) 過程 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置在鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺上安裝供料 洗 瓶 灌裝 加蓋 分揀等工作單元 構(gòu)成一個典型的啤酒自動灌裝生產(chǎn)線的機(jī)械平臺 系統(tǒng)各 機(jī)構(gòu)的采用了氣動驅(qū)動 變頻器驅(qū)動和步進(jìn)控制 因此 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng) 絡(luò)實訓(xùn)裝置綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識 如氣動控制技術(shù) 機(jī)械技術(shù) 機(jī)械傳動 機(jī)械連接等 傳感器應(yīng)用技術(shù) PLC 控制 變頻器技術(shù)等工業(yè)中常用的多種技術(shù) 電氣部分包括可編程控制器 氣動系統(tǒng) 以及各種檢測傳感器組成的檢測系統(tǒng) 傳動執(zhí)行部分有氣缸傳動 皮帶傳動 驅(qū)動 部分包括氣動系統(tǒng)等 1 2 配置 該裝置配置了可編程控制器 西門子 S7 200 S7 300 氣動裝置 液壓裝置 傳感器 供 料裝置 清洗裝置 灌裝裝置 加壓蓋裝置 貼標(biāo)裝置 分揀裝置等實訓(xùn)機(jī)構(gòu) 整個系統(tǒng)為模 塊化結(jié)構(gòu) 提供開放式實訓(xùn)平臺 實訓(xùn)可根據(jù)不同的實訓(xùn)要求進(jìn)行組合 系統(tǒng)的控制部分采用可編程控制器 西門子 S7 200 S7 300 執(zhí)行機(jī)構(gòu)由氣動電磁閥 氣 缸構(gòu)成的氣壓驅(qū)動裝置 實現(xiàn)了整個系統(tǒng)連續(xù)自動運(yùn)行 整個實訓(xùn)裝置的單元之間信號控制線 與驅(qū)動信號線都引到接線排上 又保證電路連接的快速 安全和可靠 1 3 設(shè)備總體結(jié)構(gòu) 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺上的供料單 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 7 頁 裝 訂 線 元 清洗單元 灌裝單元 加壓蓋單元 貼標(biāo)單元和分揀單元 6 個單元組成 在亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置上應(yīng)用了磁感應(yīng)式接近開關(guān) 或稱磁性 開關(guān) 電感式接近開關(guān) 對射光電傳感器 漫反射光電開關(guān)和光纖型光電傳感器等多種類型的 傳感器 分別用于判斷物體的運(yùn)動位置 物體的材質(zhì) 氣缸所處狀態(tài)等多種功能 在亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置上采用了多種 PLC 模塊 如 西門子 S 700 西門子數(shù)字量輸出模塊 西門子 ET200M 分布式接口模塊等 可以滿足多種控制需求 1 4 技術(shù)參數(shù) 1 工作電源 220VAC 10 50 Hz 2 設(shè)備外形尺寸 長 寬 高 1490 mm 885 mm 855 mm 3 電腦桌外形尺寸 長 寬 高 600mm 530mm 1000mm 4 臺架材料 鋁鋼結(jié)構(gòu) 5 整機(jī)消耗視在功率 1 KVA 6 安全保護(hù)措施 具有接地保護(hù) 漏電過載過流保護(hù)功能 具有誤操作保護(hù)功能 安全性 符合相關(guān)的國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) 所有材質(zhì)均符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 8 頁 裝 訂 線 2 亞龍 YL 335F 型生產(chǎn)線機(jī)構(gòu)說明 2 1 工作原理 系統(tǒng)上電后在 若系統(tǒng)不再初始位置 則檢查各氣缸是否在初始位置 當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位到初始 位置后 料倉檢測傳感器檢測料倉有工件時 系統(tǒng)處于可運(yùn)行狀態(tài) 系統(tǒng)啟動后 供料單元開 始供料 供料完成后 啟動輸送單元對工件進(jìn)行搬運(yùn) 到達(dá)清洗單元后 啟動清洗單元 對工 件進(jìn)行模擬清洗動作 清洗完成后輸送單元繼續(xù)工作 把工件搬運(yùn)到灌裝單元 進(jìn)行模擬灌裝 灌裝單元工作完成后 輸送單元繼續(xù)工作把工件搬運(yùn)到加壓蓋單元的落料口 加壓蓋單元檢測 到工件后啟動加壓機(jī)構(gòu) 對工件進(jìn)行加蓋 壓蓋 加壓蓋完成后輸送單元繼續(xù)工作 把工件搬 運(yùn)到貼標(biāo)單元 進(jìn)行模擬貼標(biāo) 貼標(biāo)單元工作完成后輸送單元繼續(xù)工作 把工件搬運(yùn)到分揀單 元 進(jìn)行成品分揀 分揀結(jié)束后一個工作周期結(jié)束 系統(tǒng)的工作方式分為兩種 單周期工作方 式和多周期工作方式 單周期工作方式下系統(tǒng)只供給一個工件工作 工作結(jié)束后系統(tǒng)自動停止 多周期工作方式下供料單元連續(xù)供料工作 直到供料單元缺料才停止供料 系統(tǒng)工作完成后自 動停止 2 2 供料單元 圖 2 1 供料模塊 供料單元總成 由一只氣缸 一套井式料倉和一個 U 型落料口組成 它的作用是儲料和向 系統(tǒng)提供工件 供料單元的構(gòu)成如圖 2 1 所示 運(yùn)動部分主要包括料倉和推料氣缸 已經(jīng)放置在 縱向料倉中的工件檢測傳感器檢測到位 被單桿氣缸驅(qū)動的推料板向前推動 當(dāng)工件被推到位 后 推料氣缸縮回 工件利用重力通過 U 型落料口掉落在輸送帶上 完成一次供料過程 輸送 帶的作用為工件提供一個運(yùn)輸通道和工件時提供一個加工平臺 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 9 頁 裝 訂 線 2 3 清洗單元 圖 2 2 清洗單元 清洗單元是將由輸送單元搬運(yùn)過來的工件 對其模擬清洗的過程 清洗單元的結(jié)構(gòu)組成如圖 2 2 所示 該單元主要由一只標(biāo)準(zhǔn)缸 一臺直流電機(jī)和相應(yīng)的傳感 器組成 其功能是完成對工件的清洗工作 當(dāng)輸送單元將工件搬運(yùn)至清洗機(jī)加工位后 清洗機(jī) 上的標(biāo)準(zhǔn)氣缸動作 同時清洗電機(jī)轉(zhuǎn)動對工件進(jìn)行清洗 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 10 頁 裝 訂 線 2 4 灌裝單元 圖 2 3 灌裝單元 灌裝單元是將由輸送單元搬運(yùn)過來的工件 對其模擬灌裝加工的過程 灌裝單元的結(jié)構(gòu)組成如圖 2 3 所示 該單元主要由一只標(biāo)準(zhǔn)氣缸 灌裝結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的傳感器 組成 其功能是完成對工件的模擬灌裝工作 當(dāng)輸送單元將工件搬運(yùn)至灌裝位后 灌裝機(jī)上的 標(biāo)準(zhǔn)氣缸動作 對工件進(jìn)行模擬清洗 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 11 頁 裝 訂 線 2 5 加壓蓋單元 圖 2 4 加壓蓋單元 加壓蓋單元是將由輸送單元搬運(yùn)過來的工件 對其模擬加蓋 壓蓋處理的過程 加壓蓋單元的結(jié)構(gòu)組成如圖 2 4 所示 該單元主要由三只標(biāo)準(zhǔn)氣缸 加壓蓋結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的傳 感器組成 其功能是完成對工件的模擬加壓蓋工作 當(dāng)輸送單元將工件搬運(yùn)至加壓蓋位后 加 蓋機(jī)構(gòu)推出一個瓶蓋 接著壓蓋汽缸動作對工件進(jìn)行模擬壓蓋 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 12 頁 裝 訂 線 2 6 貼標(biāo)機(jī)構(gòu) 圖 2 5 貼標(biāo)機(jī)構(gòu) 貼標(biāo)單元是將由輸送單元搬運(yùn)過來的工件 對其模擬貼標(biāo)的過程 貼標(biāo)單元的結(jié)構(gòu)組成如圖 2 5 所示 該單元主要由一臺步進(jìn)電機(jī) 貼標(biāo)結(jié)構(gòu)及組成 其功能 是完成對工件的模擬貼標(biāo)工作 當(dāng)輸送單元將工件搬運(yùn)至貼標(biāo)位后 步進(jìn)電機(jī)帶動貼標(biāo)機(jī)構(gòu)旋 轉(zhuǎn) 對工件進(jìn)行模擬貼標(biāo) 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 13 頁 裝 訂 線 2 7 輸送分揀及存儲單元 圖 2 4 輸送分揀及存儲單元 該單元主要由一臺直線皮帶輸送機(jī) 一套成品分揀機(jī)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)編碼器及一臺變頻器組成 其功能是實現(xiàn)工件在各個單元的之間的傳送以及成品的工件根據(jù)不同的材質(zhì)分別放入相應(yīng)該不 的庫槽中實現(xiàn)成品的分揀 結(jié)構(gòu)組成如圖 2 4 所示 2 8 控制模塊介紹 本裝置電氣部分 由 S7 300PLC 為主控機(jī) 西門子 ET200M 和 ET200S 分布式 I O 接口模 塊裝置 S7 200 觸摸屏 穩(wěn)壓開關(guān)電源及報警指示燈組成 2 8 1 PLC 模塊 PLC 主控機(jī)用于按程序控制各執(zhí)行部件的動作 從而完成預(yù)先設(shè)定的工作程序 主控機(jī)外 接西門子 ET200M ET200S 分布式 I O 接口模塊模塊和 S7 200PLC 不但保證了本裝置控制對 I O 需求 也為教學(xué)過程中的擴(kuò)展提供保障 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 14 頁 裝 訂 線 2 8 2 觸摸屏控制 本裝置配置了西門子觸摸屏 TP177A 來控制整個系統(tǒng) 可在觸摸屏上進(jìn)行啟動 停止 急 停及可顯示加工的工件累計個數(shù)和油壓表的壓力讀數(shù) 并有運(yùn)行 停止 料不足和缺料等指示 燈 并且能夠監(jiān)控整個系統(tǒng)的 I O 狀態(tài) 控制畫面如圖 2 7 所示 圖 2 7 觸摸屏控制畫面 2 8 3 電源及指示報警顯示 24VDC 穩(wěn)壓開關(guān)電源 向各個 24VDC 用電部件提供穩(wěn)定的電源 該電源的額定負(fù)載電源 為 6A 報警指示燈總成 該指示燈由一個紅色燈 一個綠色燈和黃燈組成 可以表達(dá) 9 條 上電 待機(jī) 正常運(yùn)行 缺料報警等 2 9 電氣接線 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置的機(jī)械裝置和電氣控制是相對分離的 機(jī) 械裝置整體安裝在底板上 而控制裝置則安裝在工作臺的網(wǎng)孔板上 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 兩個接線端口間通過多芯信號電纜互連 圖 2 8 和圖 2 9 分別是裝置側(cè)的接線端口和 PLC 側(cè)的 接線端口 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 15 頁 裝 訂 線 圖 2 8 裝置側(cè)的接線端口 圖 2 9 PLC 側(cè)的接線端口 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線 其端子號與 裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對應(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 15 針接頭電纜連接 PLC 的輸出信號 另外 S7 300 ET200S ET200S 所接傳感器為 PNP 型 若所選傳感器為 NPN 型 則需先轉(zhuǎn) 換成 PNP 型再接到 PLC 上 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 16 頁 裝 訂 線 3 氣動控制系統(tǒng)及傳感器的應(yīng)用 3 1 氣動控制系統(tǒng) 本系統(tǒng)氣動主要分為兩部分 1 氣動執(zhí)行元件部分有雙作用單出桿氣缸等 2 氣動控制 元件部分有單控電磁換向閥 節(jié)流閥 磁性限位傳感器等 氣缸示意圖如圖 3 1 所示 圖 3 1 氣缸示意圖 注 氣缸的正確運(yùn)動使物料分到相應(yīng)的位置 只要交換進(jìn)出氣的方向就能改變氣缸的伸出 縮回 運(yùn)動 氣缸兩側(cè)的磁性開關(guān)可以識別氣缸是否已經(jīng)運(yùn)動到位 滑臺氣缸的工作原理也 是如此 單電控?fù)Q向閥示意圖如圖 3 3 所示 圖 3 2 單電控?fù)Q向閥示意圖 注 單向電控閥用來控制氣缸單個方向運(yùn)動 實現(xiàn)氣缸的伸出 縮回運(yùn)動 與雙向電控閥 區(qū)別在雙向電控閥初始位置是任意的可以隨意控制兩個位置 而單控閥初始位置是固定的只能 控制一個方向 氣動手爪控制如圖 3 3 所示 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 17 頁 裝 訂 線 圖 3 4 手爪控制示意圖 當(dāng)手爪由單向電控氣閥控制時 如上圖所示 電控?fù)Q向閥線圈得電 手爪夾緊 電控?fù)Q向 閥線圈斷電 手爪張開 當(dāng)手爪由雙向電控氣閥控制時 手爪抓緊和松開分別由一個線圈控制 在控制過程中不允 許兩個線圈同時得電 3 2 傳感器使用說明 3 2 1 常用傳感器的使用說明 電感式接近傳感器由高頻震蕩 檢波 放大 觸發(fā)及輸出電路等組成 震蕩器在傳感器檢 測面產(chǎn)生一個交變電磁場 當(dāng)金屬物料接近傳感器檢測面時 金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了震蕩器 的能量 使震蕩減弱以至停滯 震蕩器的震蕩及停振這兩種狀態(tài) 轉(zhuǎn)換為電信號通過整形放大 器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開關(guān)信號 經(jīng)功率放大后輸出 光電傳感器是一種紅外調(diào)制型無損檢測光電傳感器 采用高效果紅外發(fā)光二極管 光敏三極 管作為光電轉(zhuǎn)換元件 工作方式有同軸反射和對射型 在本實訓(xùn)裝置中均采用同軸反射型光電 傳感器 它們具有體積小 使用簡單 性能穩(wěn)定 壽命長 響應(yīng)速度快 抗沖擊 耐震動 接 受不受外界干擾等優(yōu)點 光纖型傳感器由光纖檢測頭 光纖放大器兩部分組成 放大器和光纖檢測頭是分離的兩個 部分 光纖檢測頭的尾端部分分成兩條光纖 使用時分別插入放大器的兩個光纖孔 光纖傳感 器組件如圖 3 6 所示 圖 3 7 是放大器的安裝示意圖 光纖傳感器是光電傳感器的一種 光纖傳感器具有下述優(yōu)點 抗電磁干擾 可工作于惡劣 環(huán)境 傳輸距離遠(yuǎn) 使用壽命長 此外 由于光纖頭具有較小的體積 所以可以安裝在很小空 間的地方 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 18 頁 裝 訂 線 圖 3 6 光纖傳感器組件 圖 3 7 光纖傳感器組件外形及放大器的安裝示意 光纖式光電接近開關(guān)的放大器的靈敏度調(diào)節(jié)范圍較大 當(dāng)光纖傳感器靈敏度調(diào)得較小時 檢測較遠(yuǎn)的物體光電探測器無法接收到反射信號 而檢測較近的物體光電探測器就可以接收到 反射信號 所以在調(diào)節(jié)時一定要把靈敏度調(diào)到適當(dāng)范圍 圖 3 8 給出了放大器單元的俯視圖 調(diào)節(jié)其中部的 8 旋轉(zhuǎn)靈敏度高速旋鈕就能進(jìn)行放大器 靈敏度調(diào)節(jié) 順時針旋轉(zhuǎn)靈敏度增大 調(diào)節(jié)時 會看到 入光量顯示燈 發(fā)光的變化 當(dāng)探測 器檢測到物料時 動作顯示燈 會亮 提示檢測到物料 圖 3 8 光纖傳感器放大器單元的俯視圖 E3Z NA11 型光纖傳感器電路框圖如圖 3 9 所示 接線時請注意根據(jù)導(dǎo)線顏色判斷電源極性 和信號輸出線 切勿把信號輸出線直接連接到電源 24V 端 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 19 頁 裝 訂 線 圖 3 9 E3X NA11 型光纖傳感器電路框圖 在亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置上所使用的氣缸都是帶磁性開關(guān)的氣缸 這些氣缸的缸筒采用導(dǎo)磁性弱 隔磁性強(qiáng)的材料 如硬鋁 不銹鋼等 在非磁性體的活塞上安 裝一個永久磁鐵的磁環(huán) 這樣就提供了一個反映氣缸活塞位置的磁場 而安裝在氣缸外側(cè)的磁 性開關(guān)則是用來檢測氣缸活塞位置 即檢測活塞的運(yùn)動行程的 磁性開關(guān)用舌簧開關(guān)作磁場檢測元件 舌簧開關(guān)成型于合成樹脂塊內(nèi) 并且一般還有動作 指示燈 過電壓保護(hù)電路也塑封在內(nèi) 圖 3 10 是帶磁性開關(guān)氣缸的工作原理圖 當(dāng)氣缸中隨活 塞移動的磁環(huán)靠近開關(guān)時 舌簧開關(guān)的兩根簧片被磁化而相互吸引 觸點閉合 當(dāng)磁環(huán)移開開 關(guān)后 簧片失磁 觸點斷開 觸點閉合或斷開時發(fā)出電控信號 在 PLC 的自動控制中 可以利 用該信號判斷推料及頂料缸的運(yùn)動狀態(tài)或所處的位置 以確定工件是否被推出或氣缸是否返回 圖 3 10 帶磁性開關(guān)氣缸的工作原理圖 在磁性開關(guān)上設(shè)置的 LED 顯示用于顯示其信號狀態(tài) 供調(diào)試時使用 磁性開關(guān)動作時 輸 出信號 1 LED 亮 磁性開關(guān)不動作時 輸出信號 0 LED 不亮 磁性開關(guān)的安裝位置可以調(diào)整 調(diào)整方法是松開它的緊定螺栓 讓磁性開關(guān)順著氣缸滑動 到達(dá)指定位置后 再旋緊緊定螺栓 磁性開關(guān)有藍(lán)色和棕色 2 根引出線 使用時藍(lán)色引出線應(yīng)連接到 PLC 輸入公共端 棕色引 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 20 頁 裝 訂 線 出線應(yīng)連接到 PLC 輸入端 磁性開關(guān)的內(nèi)部電路如圖 3 11 中虛線框內(nèi)所示 圖 3 11 磁性開關(guān)內(nèi)部電路圖 3 3 2 磁性開關(guān)的使用說明 磁性開關(guān)是用來檢測氣缸活塞位置的 即檢測活塞的運(yùn)動行程的 它可分為有觸點式和無 觸點式兩種 本裝置上用的磁性開關(guān)均為有觸點式的 它是通過機(jī)械觸點的動作進(jìn)行開關(guān)的通 ON 斷 OFF 用磁性開關(guān)來檢測活塞的位置 從設(shè)計 加工 安裝 調(diào)試等方面 都比使用其他限位開 關(guān)方式簡單 省時 觸點接觸電阻小 一般為 50 200m 但可通過電流小 過載能力較差 只適合低壓電路 響應(yīng)快 動作時間為 1 2ms 耐沖擊 沖擊加速度可達(dá) 300 無漏電流存在 2 ms 使用注意事項 1 安裝時 不得讓開關(guān)受過大的沖擊力 如將開關(guān)打入 拋扔等 2 不要把控制信號線與電力線 如電動機(jī)供電線等 平行并排在一起 以防止磁性開關(guān)的 控制電路由于干擾造成誤動作 3 磁性開關(guān)的連接線不能直接接到電源上 必須串接負(fù)載 且負(fù)載絕不能短路 以免開關(guān) 燒壞 4 帶指示燈的有觸點磁性開關(guān) 當(dāng)電流超過最大允許電流時 發(fā)光二極管會損壞 若電流 在規(guī)定范圍以下 發(fā)光二極管會變暗或不亮 5 安裝時 開關(guān)的導(dǎo)線不要隨氣缸運(yùn)動 不僅僅是導(dǎo)線易斷 而且應(yīng)力加在開關(guān)內(nèi)部 開 關(guān)內(nèi)部元件可能破壞 6 磁性開關(guān)不要用于有磁場的場合 這會造成開關(guān)的誤動作 或者使內(nèi)部磁環(huán)減磁 7 DC24V 帶指示燈的開關(guān)是有極性的 茶色線為 藍(lán)色線為 本實訓(xùn)裝置中所用 到的均為 DC24V 帶指示燈有觸點開關(guān) 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 21 頁 裝 訂 線 3 3 3 步進(jìn)電機(jī)的使用說明 本裝置貼標(biāo)單元所選用的步進(jìn)電機(jī)是 Kinco 兩相雙極型步進(jìn)電機(jī) 2S42Q 03848 與之配套的 驅(qū)動器為 Kinco 2M412 兩相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器 1 2S42Q 03848 部分技術(shù)參數(shù)如表 3 1 所示 表 3 1 2S42Q 03848 部分技術(shù)參數(shù) 參數(shù)名稱 步距角 相電流 A 保持扭矩 阻尼扭矩 電機(jī)慣量 參數(shù)值 1 8 1 2A 0 32Nm 0 02Nm 0 08kg cm2 2S42Q 03848 的兩相雙極型步進(jìn)電機(jī)繞組接線圖如圖 3 10 所示 圖 3 10 2S42Q 03848 的接線 2 Kinco 2M412 兩相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器主要電氣參數(shù)如下 供電電壓 直流 12V 40V 輸出相電流 0 20 1 20A 控制信號輸入電流 6 20mA 冷卻方式 自然風(fēng)冷 該驅(qū)動器具有如下特點 采用雙極型恒流驅(qū)動方式 最大驅(qū)動電流可達(dá)每相 1 2A 可驅(qū)動相電流小于 1 2A 的任何 兩相雙極型混合式步進(jìn)電機(jī) 內(nèi)部驅(qū)動直流電壓達(dá) 40V 能提供更好的高速性能 對于電機(jī)的驅(qū)動輸出電流可通過 DIP 開關(guān)調(diào)整 以配合不同規(guī)格的電機(jī) 具有 DIP 開關(guān)可設(shè)定電機(jī)靜態(tài)鎖緊狀態(tài)下的自動半流功能 可以大大降低電機(jī)的發(fā)熱 采用專用驅(qū)動控制芯片 具有最高可達(dá) 256 200 細(xì)分功能 細(xì)分可以通過 DIP 開關(guān)設(shè)定 保證提供最好的運(yùn)行平穩(wěn)性能 控制信號的輸入電路采用光耦器件隔離 降低外部電氣噪聲干擾的影響 在 2M412 驅(qū)動器的側(cè)面連接端子中間有一個紅色的八位 DIP 功能設(shè)定開關(guān) 可以用來設(shè)定 驅(qū)動器的工作方式和工作參數(shù) 圖 3 11 是該 DIP 開關(guān)功能說明 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 22 頁 裝 訂 線 圖 3 11 2M412 DIP 開關(guān)功能說明 驅(qū)動器的典型接線圖如圖 3 12 所示 MPS 中 控制信號輸入端使用的是 DC24V 電壓 所使 用的限流電阻 R1 為 2K 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 23 頁 裝 訂 線 圖 3 12 2M412 的典型接線圖 圖 3 12 中 驅(qū)動器還有一對脫機(jī)信號輸入線 FREE 和 FREE 當(dāng)這一信號為 ON 時 驅(qū)動器 將斷開輸入到步進(jìn)電機(jī)的電源回路 MPS 沒有使用這一信號 目的是使步進(jìn)電機(jī)在上電后 即使 靜止時也保持自動半流的鎖緊狀態(tài) MPS 為 2M412 驅(qū)動器提供的外部直流電源為 DC24V 6A 輸出的開關(guān)穩(wěn)壓電源 圖 3 13 是 2M412 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的圖 圖 3 13 2M412 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器 3 步進(jìn)電機(jī)傳動組件的基本技術(shù)數(shù)據(jù) 2S42Q 03848 步進(jìn)電機(jī)步距角為 1 8 度 即在無細(xì)分的條件下 200 個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈 通過 驅(qū)動器設(shè)置細(xì)分精度最高可以達(dá)到 256 個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈 MPS 系統(tǒng)中為達(dá)到控制精度驅(qū)動器細(xì)分設(shè)置為 100 步 轉(zhuǎn)即 每步機(jī)械電機(jī)驅(qū)動電流設(shè)位 1 20A 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 24 頁 裝 訂 線 4 變頻器 4 1 MM420 變頻器的安裝和接線 西門子 MM420 MICROMASTER420 是用于控制三相交流電動機(jī) 速度的變頻器系列 該系列有多種型號 亞龍 YL 335F 型光機(jī)電一體化實 訓(xùn)考核裝備選用的 MM420 訂貨號為 6SE6420 2UC17 5AA1 外形如圖 4 1 所示 該變頻器額定參數(shù)為 電源電壓 200V 240V 額定輸出功率 0 75KW 額定輸入電流 4 7A 額定輸出電流 3 9A 外形尺寸 A 型 操作面板 基本操作板 BOP 1 MM420 變頻器的安裝和拆卸 在工程使用中 MM420 變頻器通常安裝在配電箱內(nèi)的 DIN 導(dǎo)軌上 安裝和拆卸的步驟如 圖 4 2 所示 圖 4 2 MM420 變頻器安裝和拆卸的步驟 安裝的步驟 用導(dǎo)軌的上閂銷把變頻器固定到導(dǎo)軌的安裝位置上 向?qū)к壣习磯鹤冾l器 直到導(dǎo)軌的下閂銷嵌入到位 從導(dǎo)軌上拆卸變頻器的步驟 為了松開變頻器的釋放機(jī)構(gòu) 將螺絲刀插入釋放機(jī)構(gòu)中 向下施加壓力 導(dǎo)軌的下閂銷就會松開 將變頻器從導(dǎo)軌上取下 2 MM420 變頻器的接線 圖 4 1 變頻器外形 圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 25 頁 裝 訂 線 打開變頻器的蓋子后 就可以連接電源和電動機(jī)的接線端子 接線端子在變頻器機(jī)殼下蓋 板內(nèi) 機(jī)殼蓋板的拆卸步驟如圖 4 3 所示 圖 4 3 機(jī)殼蓋板的拆卸步驟 拆卸蓋板后可以看到變頻器的接線端子如圖 4 4 所示 圖 4 4 MM420 變頻器的接線端子 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 26 頁 裝 訂 線 變頻器主電路 控制電路的接線見圖 4 5BOP作作 0V1作 1234作0V 4 7KAD 567891021345作 作 作 20V作4 1 3AC358PEFSL N 12 作3ACD作作DCAPEU VWCPURL BCAOUTPNRL1DA 4作250V C 作 3 D 作作0m作2 圖 4 5 MM420 變頻器方框圖 4 2 MM420 變頻器的 BOP 操作面板 圖 4 11 是基本操作面板 BOP 的外形 利用 BOP 可以改變變頻器 的各個參數(shù) BOP 具有 7 段顯示的五位數(shù)字 可以顯示參數(shù)的序號和數(shù)值 報警 和故障信息 以及設(shè)定值和實際值 參數(shù)的信息不能用 BOP 存儲 圖 4 6 BOP 操作 面板 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 27 頁 裝 訂 線 基本操作面板 BOP 備有 8 個按鈕 表 4 1 列出了這些按鈕的功能 表 4 1 基本操作面板 BOP 上的按鈕及其功能 顯示 按鈕 功能 功能的說明 狀態(tài)顯示 LCD顯示變頻器當(dāng)前的設(shè)定值 啟動變頻 器 按此鍵起動變頻器 缺省值運(yùn)行時此鍵是被封鎖的 為了使此 鍵的操作有效 應(yīng)設(shè)定P0700 1 停止變頻 器 OFF1 按此鍵 變頻器將按選定的斜坡下降速率減速停車 缺 省值運(yùn)行時此鍵被封鎖 為了允許此鍵操作 應(yīng)設(shè)定P0700 1 OFF2 按此鍵兩次 或一次 但時間較長 電動機(jī)將在慣性作 用下自由停車 此功能總是 使能 的 改變電動 機(jī)的轉(zhuǎn)動 方向 按此鍵可以改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向 電動機(jī)的反向時 用負(fù)號 表示或用閃爍的小數(shù)點表示 缺省值運(yùn)行時此鍵是被封鎖的 為了使此鍵的操作有效應(yīng)設(shè)定 P0700 1 電動機(jī)點 動 在變頻器無輸出的情況下按此鍵 將使電動機(jī)起動 并按預(yù)設(shè) 定的點動頻率運(yùn)行 釋放此鍵時 變頻器停車 如果變頻器 電 動機(jī)正在運(yùn)行 按此鍵將不起作用 功能 此鍵用于瀏覽輔助信息 變頻器運(yùn)行過程中 在顯示任何一個參數(shù)時按下此鍵并保持不 動2秒鐘 將顯示以下參數(shù)值 在變頻器運(yùn)行中從任何一個參數(shù) 開始 1 直流回路電壓 用d表示 單位 V 2 輸出電流A 3 輸出頻率 Hz 4 輸出電壓 用o表示 單位V 5 由P0005選定的數(shù)值 如果P0005選擇顯示上述參數(shù)中的任何 一個 3 4或5 這里將不再顯示 連續(xù)多次按下此鍵將輪流顯示以上參數(shù) 跳轉(zhuǎn)功能 在顯示任何一個參數(shù) rXXXX或PXXXX 時短時間按下此鍵 將立即跳轉(zhuǎn)到r0000 如果需要的話 您可以接著修改其它的參 數(shù) 跳轉(zhuǎn)到r0000后 按此鍵將返回原來的顯示點 訪問參數(shù) 按此鍵即可訪問參數(shù) 增加數(shù)值 按此鍵即可增加面板上顯示的參數(shù)數(shù)值 減少數(shù)值 按此鍵即可減少面板上顯示的參數(shù)數(shù)值 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 28 頁 裝 訂 線 4 3 MM420 變頻器的參數(shù) 1 參數(shù)號和參數(shù)名稱 參數(shù)號是指該參數(shù)的編號 參數(shù)號用 0000 到 9999 的 4 位數(shù)字表示 在參數(shù)號的前面冠以 一個小寫字母 r 時 表示該參數(shù)是 只讀 的參數(shù) 其它所有參數(shù)號的前面都冠以一個大寫 字母 P 這些參數(shù)的設(shè)定值可以直接在標(biāo)題欄的 最小值 和 最大值 范圍內(nèi)進(jìn)行修改 下標(biāo) 表示該參數(shù)是一個帶下標(biāo)的參數(shù) 并且指定了下標(biāo)的有效序號 通過下標(biāo) 可以對 同一參數(shù)的用途進(jìn)行擴(kuò)展 或?qū)Σ煌目刂茖ο?自動改變所顯示的或所設(shè)定的參數(shù) 2 參數(shù)設(shè)置方法 用 BOP 可以修改和設(shè)定系統(tǒng)參數(shù) 使變頻器具有期望的特性 例如 斜坡時間 最小和最 大頻率等 選擇的參數(shù)號和設(shè)定的參數(shù)值在五位數(shù)字的 LCD 上顯示 更改參數(shù)的數(shù)值的步驟可大致歸納為 查找所選定的參數(shù)號 進(jìn)入?yún)?shù)值訪問級 修改 參數(shù)值 確認(rèn)并存儲修改好的參數(shù)值 表 4 5 說明如何改變參數(shù) P0004 的數(shù)值 按照圖中說明的類似方法 可以用 BOP 設(shè)定 常用的參數(shù) 參數(shù) P0004 參數(shù)過濾器 的作用是根據(jù)所選定的一組功能 對參數(shù)進(jìn)行過濾 或篩選 并集中對過濾出的一組參數(shù)進(jìn)行訪問 從而可以更方便地進(jìn)行調(diào)試 P0004 可能的設(shè)定值如表 4 2 所示 缺省的設(shè)定值 0 表 4 2 參數(shù) P0004 的設(shè)定值 設(shè)定值 所指定參數(shù)組意義 設(shè)定值 所指定參數(shù)組意義 0 全部參數(shù) 12 驅(qū)動裝置的特征 2 變頻器參數(shù) 13 電動機(jī)的控制 3 電動機(jī)參數(shù) 20 通訊 7 命令 二進(jìn)制 I O 21 報警 警告 監(jiān)控 8 模 數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù) 模轉(zhuǎn)換 22 工藝參量控制器 例如 PID 10 設(shè)定值通道 RFG 斜坡函數(shù)發(fā)生器 假設(shè)參數(shù) P0004 設(shè)定值 0 需要把設(shè)定值改為 3 改變設(shè)定值步驟如表 4 3 所示 表 4 3 改變參數(shù) P0004 設(shè)定數(shù)值的步驟 序號 操作內(nèi)容 顯示的結(jié)果 1 按 訪問參數(shù) 2 按 直到顯示出 P0004 3 按 進(jìn)入?yún)?shù)數(shù)值訪問級 4 按 或 達(dá)到所需要的數(shù)值 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 29 頁 裝 訂 線 5 按 確認(rèn)并存儲參數(shù)的數(shù)值 6 使用者只能看到命令參數(shù) 4 4 MM420 變頻器的參數(shù)訪問 MM420 變頻器有數(shù)千個參數(shù) 為了能快速訪問指定的參數(shù) MM420 采用把參數(shù)分類 屏 蔽 過濾 不需要訪問的類別的方法實現(xiàn) 實現(xiàn)這種過濾功能的有如下幾個參數(shù) 上面所述的參數(shù) P0004 就是實現(xiàn)這種參數(shù)過濾功能的重要參數(shù) 當(dāng)完成了 P0004 的設(shè)定 以后再進(jìn)行參數(shù)查找時 在 LCD 上只能看到 P0004 設(shè)定值所指定類別的參數(shù) 參數(shù) P0010 是調(diào)試參數(shù)過濾器 對與調(diào)試相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行過濾 只篩選出那些與特定功 能組有關(guān)的參數(shù) P0010 的可能設(shè)定值為 0 準(zhǔn)備 1 快速調(diào)試 2 變頻器 29 下載 30 工廠的缺省設(shè)定值 缺省設(shè)定值為 0 參數(shù) P0003 用于定義用戶訪問參數(shù)組的等級 設(shè)置范圍為 1 4 其中 1 標(biāo)準(zhǔn)級 可以訪問最經(jīng)常使用的參數(shù) 2 擴(kuò)展級 允許擴(kuò)展訪問參數(shù)的范圍 例如變頻器的 I O 功能 3 專家級 只供專家使用 4 維修級 只供授權(quán)的維修人員使用 具有密碼保護(hù) 該參數(shù)缺省設(shè)置為等級 1 標(biāo)準(zhǔn)級 對于大多數(shù)簡單的應(yīng)用對象 采用標(biāo)準(zhǔn)級就可以滿足 要求了 用戶可以修改設(shè)置值 但建議不要設(shè)置為等級 4 維修級 用 BOP 或 AOP 操作板看 不到第 4 訪問級的參數(shù) 例 1 用 BOP 進(jìn)行變頻器的 快速調(diào)試 快速調(diào)試包括電動機(jī)參數(shù)和斜坡函數(shù)的參數(shù)設(shè)定 并且 電動機(jī)參數(shù)的修改 僅當(dāng)快速調(diào) 試時有效 在進(jìn)行 快速調(diào)試 以前 必須完成變頻器的機(jī)械和電氣安裝 當(dāng)選擇 P0010 1 時 進(jìn)行快速調(diào)試 表 4 4 是對應(yīng)亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置上選用的電動機(jī) 型 的電 動機(jī)參數(shù)設(shè)置表 表 4 4 設(shè)置電動機(jī)參數(shù)表 參數(shù)號 出廠值 設(shè)置值 說明 P0003 1 1 設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級 P0010 0 1 快速調(diào)試 P0100 0 0 設(shè)置使用地區(qū) 0 歐洲 功率以 KW 表示 頻率為 50Hz P0304 400 380 電動機(jī)額定電壓 V P0305 1 90 0 18 電動機(jī)額定電流 A P0307 0 75 0 03 電動機(jī)額定功率 KW P0310 50 50 電動機(jī)額定頻率 Hz P0311 1395 1300 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速 r min 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 30 頁 裝 訂 線 P3900 0 1 結(jié)束快速調(diào)試 快速調(diào)試的進(jìn)行與參數(shù) P3900 的設(shè)定有關(guān) 當(dāng)其被設(shè)定為 1 時 快速調(diào)試結(jié)束后 要完成 必要的電動機(jī)計算 并使其他所有的參數(shù) P0010 1 不包括在內(nèi) 復(fù)位為工廠的缺省設(shè)置 當(dāng) P3900 1 并完成快速調(diào)試后 變頻器已作好了運(yùn)行準(zhǔn)備 例 2 將變頻器復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值 如果用戶在參數(shù)調(diào)試過程中遇到問題 并且希望重新開始調(diào)試 通常采用首先把變頻器的 全部參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值 再重新調(diào)試的方法 為此 應(yīng)按照下面的數(shù)值設(shè)定參數(shù) 設(shè)定 P0010 30 設(shè)定 P0970 1 按下 P 鍵 便開始參數(shù)的復(fù)位 變頻器將自動地把它 的所有參數(shù)都復(fù)位為它們各自的缺省設(shè)置值 復(fù)位為工廠缺省設(shè)置值的時間大約要 60 秒鐘 表 4 5 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置 參數(shù)號 出廠值 設(shè)置值 說明 P0010 0 30 P0970 0 1 恢復(fù)出廠設(shè)置 P0003 1 3 設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級 P0010 0 1 快速調(diào)試 P0100 0 0 設(shè)置使用地區(qū) 0 歐洲 功率以 KW 表示 頻率為 50Hz P0304 400 380 電動機(jī)額定電壓 V P0305 1 90 0 18 電動機(jī)額定電流 A P0307 0 75 0 03 電動機(jī)額定功率 KW P0310 50 50 電動機(jī)額定頻率 Hz P0311 1395 1300 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速 r min P0700 0 2 由端子排輸入 P0701 1 16 固定頻率設(shè)置 直接選擇 ON P1000 2 3 頻率給定輸入方式為設(shè)定為數(shù)字設(shè)定值 P1001 5 20 固定頻率 P1080 0 0 最低頻率 P1082 50 50 最高頻率 P1120 10 00 0 1 斜坡上升時間 P1121 10 00 0 1 斜坡下降時間 P3900 0 1 結(jié)束快速調(diào)試 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 31 頁 裝 訂 線 5 網(wǎng)絡(luò)控制方案 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置系統(tǒng)的控制方式采用每一工作單元由一臺 PLC 承擔(dān)其控制任務(wù) 各 PLC 之間通過 DP 通訊線串行通訊實現(xiàn)互連的分布式控制方式 組建 成網(wǎng)絡(luò)后 系統(tǒng)中每一個工作單元也稱作工作站 1 本系統(tǒng) PLC 選用以西門子 S7 300 為主站和 S7 200 為從站組合通訊方式 通信方式采用 的是 PROFLBUS DP 總線通訊技術(shù)俗稱 DP 組態(tài) 2 S7 300 與 S7 200 通過 EM277 進(jìn)行 PROFIBUS DP 通訊 需要在 STEP7 中進(jìn)行 S7 300 站組態(tài) 在 S7 200 系統(tǒng)中不需要對通訊進(jìn)行組態(tài)和編程 只需要將要進(jìn)行通訊的數(shù)據(jù)整理存放 在 V 存儲區(qū)與 S7 300 的組態(tài) EM277 從站時的硬件 I O 地址相對應(yīng)就可以了 插入一個 S7 300 的站 選中 STEP7 的硬件組態(tài)窗口中的菜單 Option Install new GSD 導(dǎo)入 SIEM089D GSD 文件 安裝 EM277 從站配置文件 如下圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 32 頁 裝 訂 線 在 SIMATIC 文件夾中有 EM277 的 GSD 文件 導(dǎo)入 GSD 文件后 在右側(cè)的設(shè)備選擇列表中找到 EM277 從站 PROFIBUS DP Additional Field Devices PLC SIMATIC EM277 并且根據(jù)您的通訊字節(jié)數(shù) 選擇一種通訊方式 本例中 選擇了 8 字節(jié)入 8 字節(jié)出的方式 如下圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 33 頁 裝 訂 線 根據(jù) EM277 上的撥位開關(guān)設(shè)定以上 EM277 從站的站地址 如下圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 34 頁 裝 訂 線 組態(tài)完系統(tǒng)的硬件配置后 將硬件信息下載到 S7 300 的 PLC 當(dāng)中 S7 300 的硬件下載完成后 將 EM277 的撥位開關(guān)撥到與以上硬件組態(tài)的設(shè)定值一致 在 S7 200 中編寫程序?qū)⑦M(jìn)行交換的數(shù)據(jù)存放在 VB0 VB15 對應(yīng) S7 300 的 PQB0 PQB7 和 PIB0 PIB7 打開 STEP7 中的變量表和 STEP7 MicroWin32 的狀態(tài)表進(jìn)行監(jiān)控 它們的數(shù)據(jù)交換結(jié)果如下圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 35 頁 裝 訂 線 注意 VB0 VB7 是 S7 300 寫到 S7 200 的數(shù)據(jù) VB8 VB15 是 S7 300 從 S7 200 讀取的 值 EM277 上撥位開關(guān)的位置一定要和 S7 300 中組態(tài)的地址值一致 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 36 頁 裝 訂 線 總 結(jié) 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)裝置在鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺上安裝供料 洗瓶 灌裝 加蓋 分揀等工作單元 構(gòu)成一個典型的啤酒自動灌裝生產(chǎn)線的機(jī)械平臺 系統(tǒng)各機(jī)構(gòu) 的采用了氣動驅(qū)動 變頻器驅(qū)動和步進(jìn)控制 因此 亞龍 YL 335F 型工業(yè)電氣自動化及網(wǎng)絡(luò)實 訓(xùn)裝置綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識 如氣動控制技術(shù) 機(jī)械技術(shù) 機(jī)械傳動 機(jī)械連接等 傳感 器應(yīng)用技術(shù) PLC 控制和組網(wǎng) 變頻器技術(shù)等工業(yè)中常用的多種技術(shù) 當(dāng)前自動化控制正向著成套化 系列化 多品種方向發(fā)展 以自動控制技術(shù) 數(shù)據(jù)通信技 術(shù) 圖象顯示技術(shù)為一體的綜合性系統(tǒng)裝置成為國內(nèi)外過程控制的主導(dǎo)產(chǎn)品 現(xiàn)場總線成為自 動化控制技術(shù)發(fā)展的第一熱點 因此 本設(shè)備在以后的升級改進(jìn)中可能會融入現(xiàn)場總線技術(shù) 加強(qiáng)各個單站的獨立性 使 每個單站自成一個子系統(tǒng) 又可以通過總線連接成一個分布式的整體 而且 在沖壓單元和鉆 孔單元沒有對物料的材質(zhì)進(jìn)行考慮 而是將金屬物料和塑料物料做相同處理 在以后的改進(jìn)設(shè) 計中將會對不同的物料做不同的加工處理 總之 在以后的工作和學(xué)習(xí)中我會不懈努力 爭取 有更大的進(jìn)步 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 37 頁 裝 訂 線 致 謝 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 38 頁 裝 訂 線 參考文獻(xiàn) 1 李燕紅 李海華 傳感器原理及其應(yīng)用 北京 北京理工大學(xué)出版社 2 邱 道 尹 S7 300 400 PLC 入 門 和 應(yīng) 用 分 析 北京 中 國 電 力 出 版 社 3 劉 君 華 傳 感 器 技 術(shù) 及 應(yīng) 用 實 例 北京 電 子 工 業(yè) 出 版 社 4 宋 小 春 張 運(yùn) 剛 觸 摸 屏 技 術(shù) 及 應(yīng) 用 北京 人 民 郵 電 出 版 社 5 吳 作 明 工 控 組 態(tài) 軟 件 及 PLC 應(yīng) 用 技 術(shù) 北京 北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 出 版 社 6 孫 傳 森 變 頻 器 技 術(shù) 北京 高 等 教 育 出 版 社 7 劉 美 俊 變 頻 器 應(yīng) 用 與 維 護(hù) 技 術(shù) 北京 中 國 電 力 出 版 社 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 39 頁 裝 訂 線 附錄 1 西門子 S7 300I O 分配圖 P 地址 名稱 序號 地址 名稱 1 I0 0 供料縮回檢測 1 Q0 0 供料汽缸 2 I0 1 供料伸出檢測 2 Q1 0 清洗汽缸 3 I0 2 料不足檢測 3 Q1 1 清洗電機(jī) 4 I0 3 缺料檢測 4 Q2 0 灌裝汽缸 5 I1 0 供料處落料檢測 5 Q3 0 頂料汽缸 6 I1 1 清洗處落料檢測 6 Q3 1 推料汽缸 7 I1 2 清洗汽缸縮回檢測 7 Q3 2 手爪汽缸 8 I1 3 清洗汽缸伸出檢測 8 Q5 0 壓蓋汽缸 9 I2 0 灌裝處有料檢測 9 Q6 0 推料一汽缸 10 I2 1 灌裝氣缸縮回檢測 10 Q6 1 推料二汽缸 11 I2 2 灌裝氣缸伸出檢測 11 Q6 2 推料三汽缸 12 I3 0 加蓋頂料縮回檢測 12 13 I3 1 加蓋頂料伸出檢測 13 14 I3 2 加蓋推料縮回檢測 14 15 I3 3 加蓋推料伸出檢測 15 16 I3 4 加蓋料不足檢測 16 17 I3 5 加蓋缺料檢測 17 18 I3 6 加蓋處有料檢測 18 19 I3 7 手爪張開檢測 19 20 I4 0 手爪加緊檢測 20 21 I5 0 壓蓋汽缸縮回檢測 21 22 I5 1 壓蓋汽缸伸出檢測 22 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 40 頁 裝 訂 線 23 I5 2 壓蓋處有料檢測 23 24 I6 0 金屬檢測 24 25 I6 1 白料檢測 26 I6 2 黑料檢測 27 I6 3 推料一伸出檢測 28 I6 4 推料二伸出檢測 30 I6 5 推料三伸出檢測 西門子 S7 200I O 分配圖 P 地址 名稱 序號 地址 名稱 1 I0 0 編碼器 A 1 Q0 0 步進(jìn)電機(jī)脈沖 2 I0 1 編碼器 B 2 Q0 2 步進(jìn)電機(jī)方向 3 I0 2 編碼器 Z 3 Q1 4 變頻器 4 I0 3 貼標(biāo)處有料檢測 4 Q1 5 警示燈紅 5 5 Q1 6 警示燈橙 6 6 Q1 7 警示燈綠 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 41 頁 裝 訂 線 附錄 2 附圖一 220V 電源原理圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 42 頁 裝 訂 線 附圖二 S7 300 遠(yuǎn)程 I O 電源接線圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 43 頁 裝 訂 線 附圖三 供料單元接線原理圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 44 頁 裝 訂 線 附圖四 清洗單元接線原理圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 45 頁 裝 訂 線 附圖五 灌裝單元接線原理圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 46 頁 裝 訂 線 附圖六 封蓋單元接線原理圖輸入端 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 47 頁 裝 訂 線 附圖七 封蓋單元接線原理圖輸出端 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 48 頁 裝 訂 線 附圖八 壓蓋單元接線原理圖 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 49 頁 裝 訂 線 附圖九 檢測分揀單元接線原理圖輸入端 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 50 頁 裝 訂 線 附圖十 檢測分揀單元接線原理圖輸出端 畢業(yè)設(shè)計 論文 報告紙 共 52 頁 第 51 頁 裝 訂 線 附圖十一 貼標(biāo)單元接線原理圖