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1、,电气自动化技术实训 柔性生产线综合实训,新疆昌吉职业技术学院电气工程系二00九年五月,主要内容：,自动生产线技能实训考核装置产品介绍,自动生产线技能实训考核装置组成、工作原理、控制要求及机构功能,模块式柔性自动化生产线实训系统电气、气动控制及运行操作,一、自动生产线技能实训考核装置介绍,产品外观,控制系统以1个SIEMENS S7-300 PLC和7个S7-200 PLC作为控制核心。S7-300为主站，7个S7-200 PLC作为从站，各站之间使用ProFiBus-DP总线进行通讯。S7-300主站采集各从站数据，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据。7个从站分别完成对落料单元、喷涂
2、烘干单元、加盖单元、穿销单元、检测单元、分拣输送单元、物流仓储单元的控制。系统的供电、启停等操作通过各站的操作面板进行控制。,设备介绍,能完成的实训内容,1、输入电源：三相四线，交流380V10%50Hz2、工作环境：温度-1040，相对湿度85%（25），海拔4000m3、装置容量：3kVA4、外形尺寸：500cm300cm80cm5、安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准,技术性能,联机综合,联机通信,系统7个从站同时工作，对工件依次进行落料、喷涂烘干、加盖、穿销、检测、分拣、入库等操作，各站间通过ProfiBus现场总线进行通讯，在主站的控制下实现相关的互锁、数据传送操作。,二、实训装
3、置组成、工作原理、控制要求及 机构功能,落料,喷涂烘干,物流仓储,分拣输送,检测,穿销,加盖,（一）系统要求：,系统共有联机及单机学习二种工作方式。在联机模式下，系统7个从站同时工作，对工件依次进行落料、喷涂烘干、加盖、穿销、检测、分拣、入库等操作，各站间通过ProfiBus现场总线进行通讯，在主站的控制下实现相关的互锁、数据传送操作。此外，系统中的上位工控机使用SIEMENS WinCC监控软件对各从站的工作状态进行模拟。在单机模式下，各从站独立运行，站间没有数据传送。,（一）系统要求,（二）、流程要求：,（三）、控制要求,控制要求,站一：落料单元,1、组成结构：,2、组成与功能1、四槽轮、
4、锁止弧：将电机的持续运动转换成间歇运动；2、传动齿轮：包括圆柱齿轮1、2、圆锥齿轮1、2、同步轮1、2，将四槽轮 的转动角度传动到推料转盘；3、推料转盘：推动工件在落料平台上滑动至落料口落料；4、光电传感器1、2：工件有无检测、落料完成检测，为PLC提供工件或托 盘到位的信号，调节检测距离19cm；5、电感传感器1、2：工位定位检测、托盘定位检测，为PLC提供定位信 号，检测距离5mm；6、阻挡气缸：常态伸出阻挡托盘，保证托盘定位准确，由单向电磁阀控 制；7、磁性开关：感应气缸当前的动作状态，向PLC提供气缸状态信号；8、直流减速电机1：皮带传输线传输电机；9、直流减速电机2：四槽轮机构驱动电
5、机，带动锁止弧转动；,3、主要技术指标：控制电源：直流24V/6APLC控制器 西门子CPU226 电磁阀：4V110-06-DC24V调速阀：出气节流式光电传感器1、2：SB03-1K电感传感器1、2：LG8-1K直流减速电机1：DC24V,25W,3000r/min，减速比：1：60直流减速电机2：DC24V,25W,1800r/min，减速比：1：180阻挡气缸：STB32*20-D-SE2圆柱齿轮：2M，48Z，镀铜处理圆锥齿轮：2.5M，25Z，镀铜处理同步轮带：25XL050BF四槽轮机构：镀铜处理,4、端子接线图：,5、PLC电气原理图：,6、I/O分配表,站二：喷涂烘干单元,1
6、、组成结构：,2、组成与功能1、加热罐：一个环行加热装置，提供模拟加热源，0220V供电；2、温度传感器：内置双PT100，采集温度并将其传达给温度显示仪和PLC模拟量模 块；3、模拟喷头：喷气，模拟喷涂过程，由单向电磁阀控制；4、风扇：降温；5、加热器：将主机的模拟量输出转化成可控的加热电源；6、温度显示仪：显示当前温度值的变化；7、光电传感器：检测工件是否到位，为PLC提供工件到位信号，调节检测距离 19cm；8、电感传感器：检测托盘是否到位，为PLC提供托盘到位信号，检测距离为 5mm；9、阻挡气缸：常态伸出阻挡托盘，确保托盘定位准确，由单向电磁阀控制；10、磁性开关：感应气缸当前的动作
7、状态，向PLC提供气缸状态信号；11、温度继电器：若加热失控，加热丝加热如超过极限温度时，自动断掉加热电 源，停止加热；,3、主要技术指标：控制电源：直流24V/6A加热电源：交流0220VPLC控制器 西门子CPU226电磁阀：4V110-06-DC24V光电传感器：SB03-1K电感传感器：LG8-1K温度传感器：双PT100直流减速电机：DC24V,25W,3000r/min，减速比：1：60加热丝：220欧姆，220W阻挡气缸：STB32*20-D-SE2温度显示仪：XMTF-808单相交流调压模块：DTY220-10P风扇：24V，12W，80*80mm温度继电器：KSD9700 9
8、0度,4、端子接线图：,5、PLC电气原理图：,站三：加盖单元,1、组成结构：,2、组成与功能1、滑道式工件架：存放工件盖。2、蜗轮蜗杆减速机：带动摇臂转动。3、直流减速电机1：驱动输送线4、直流减速电机2：驱动摇臂转动5、光电传感器：用于检测滑道式工件架是否有工件盖。检测距离可由传感器头的旋钮调节，调节检测范围19cm。6、电感传感器1：用于检测托盘有无,检测距离5mm。7、电感传感器2：用于检测摇臂有无转动到位,检测距离5mm。8、电容传感器：用于检测工件、工件盖有无，检测距离可由传感器头的旋钮调节。9、行程开关：用于摇臂转动的极限位检测。10、磁性传感器：用于气缸的位置检测，当检测到气缸
9、准确到位后给PLC发出一个到位信号。11、电磁阀：用于控制气缸伸缩，当PLC给电磁阀一个信号，电磁阀动作，气缸推出。12、挡料气缸：用于挡住托盘，并完成托盘定位。由单控电磁阀控制。13、托料气缸：用于顶起工件盖，并挡住后面的工件盖在气缸没有缩回之前不滑下。由单控电磁阀控制。14、伸缩气缸：用于放下吸盘，使吸盘紧贴工件盖表面或将工件盖放入工件中。由单控电磁阀控制。15、真空吸盘：用于吸取工件盖，由双控电磁阀控制。,3、主要技术指标：控制电源：直流24V/2APLC主机：CPU226 AC/DC/RLY（可根据需要选择其他品牌）直流减速电机1：Z4D25-24GN-30S/4GN60K直流减速电机
10、2：Z4D25-24GN-30S/4GN60K光电传感器：E3Z-LS61电感传感器1：LG8-1K电感传感器2：GKB-M0524NA电容传感器：CLG5-1K行程开关：LX19-001单控电磁阀：4V110-06-DC24双控电磁阀：4V120-06-DC24阻挡气缸：STB3220-D-SE2滑块治具气缸:JTD-4020-SE2标准气缸:CDJ2B16-45-A73真空吸盘:PAFS-20-15,4、端子接线图：,5、PLC电气原理图：,站四：穿销单元,1、组成结构：,2、组成与功能1、料斗：存放销钉。2、槽形下料机构：完成单个销钉输送。3、不完全齿轮传动机构：带动槽形下料机构做间歇转
11、动。4、直流减速电机1：驱动输送线5、直流减速电机2：驱动槽形下料机构转动6、光电传感器：用于检测料斗否有工件盖。7、光纤传感器：用于检测工件中有无销钉，检测距离可在光纤放大器调节。8、电感传感器：用于检测摇臂有无转动到位,检测距离5mm。9、电容传感器：用于检测工件，检测距离可由传感器头的旋钮调节。10、磁性传感器：用于气缸的位置检测，当检测到气缸准确到位后给PLC发出一个 到位信号。11、电磁阀：用于控制气缸伸缩，当PLC给电磁阀一个信号，电磁阀动作，气缸推 出。12、挡料气缸：用于挡住托盘，并完成托盘定位。由单控电磁阀控制。13、落料气缸：用于将销钉顶入槽形下料机构的入料口，由单控电磁阀
12、控制。14、顶销气缸：用于将销钉顶入工件，完成穿销动作，由单控电磁阀控制。,3、主要技术指标：控制电源：直流24V/2APLC主机：CPU226 AC/DC/RLY直流减速电机1：Z4D25-24GN-30S/4GN60K直流减速电机2：Z4D25-24GN-18S/4GN180K光电传感器：E3Z-LS61光纤传感器：E3X-NA11/E32-DC200电感传感器：LG8-1K电容传感器：CLG5-1K霍尔传感器：SM12-31010NA单控电磁阀：4V110-06-DC24阻挡气缸：STB3220-D-SE2标准气缸:CDJ2B16-45-A73笔形气缸:SBA16125-SA2,4、端子
13、接线图：,5、PLC电气原理图：,站五：检测单元,1、组成结构：,2、组成与功能1、触摸屏：显示检测结果。2、直流减速电机：驱动输送线。3、光电传感器：用于检测工件有无。检测距离可由传感器头的旋钮调节，调节检测范围19cm。4、光纤传感器：用于检测销钉有无，检测距离可在光纤放大器调节。5、对射传感器：用于检测工件盖有无。6、电感传感器：用于检测销钉材质,检测距离5mm。7、磁性传感器：用于气缸的位置检测，当检测到气缸准确到位后给PLC发 出一个到位信号。8、电磁阀：用于控制气缸伸缩，当PLC给电磁阀一个信号，电磁阀动作，气缸推出。9、挡料气缸：用于挡住托盘，并完成托盘定位。由单控电磁阀控制。1
14、0、检测气缸：用于驱动检测机构上下移动，由单控电磁阀控制。,3、主要技术指标：控制电源：直流24V/2APLC主机：CPU226 AC/DC/RLY（可根据需要选择其他品牌）直流减速电机：Z4D25-24GN-30S/4GN60K光电传感器：E3Z-LS61光纤传感器：E3X-NA11/E32-DC200电感传感器：LG8-1K对射传感器：WS/WE100-N1439色标传感器：E3S-VS1E4单控电磁阀：4V110-06-DC24阻挡气缸：STB3220-D-SE2双联气缸:CXSM15-100-Y59B,4、端子接线图：,5、PLC电气原理图：,站六：分拣输送单元,1、组成结构：,2、组
15、成与功能1、直线无杆气缸：将机械手臂从起点移动到终点，通过两头的调速阀调节气缸移动的速度。2、导杆薄型气缸：负载回转气缸及气夹的升降。3、回转气缸：用于负载气夹的旋转。4、气夹：用于抓取及摆放工件。5、磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给 PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝 色接“-”，棕色接“PLC输入端”）。6、电感传感器：用于托盘位置检测，当检测到托盘到位时给PLC一个 输入信号，通过传感器顶端电位器可调传感器的灵敏 度和距离。（棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）。7、光电传感器：用于检测托盘上工件有无，有工件时，给PLC一个输入信号，通过传感器
16、顶端电位器可调传感器的灵敏度和距离。（棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）。,3、主要技术指标：控制电源：直流24V/6APLC控制器:（西门子）气源压力：0.4MP0.8电磁阀：4V110-06-DC24V(0.15MP0.8MP)调速阀：出气节流式磁性开关：CS-9D、CS-100、CS-30E气缸:MRU20300-SF2-A2、TMB20200-SA2、RTP10-90-SE2、HDS-20-ST1-HB、STB3220-D-SE2光电传感器：SB03-1K电感传感器：LG8-1K直流减速电机：DC24V,25W,3000r/min，减速比：1：60继电器：ARM2F-L/DC24
17、,4、端子接线图：,5、PLC电气原理图：,站七：物流仓储单元,组成结构,2、组成与功能1、由步进电机、交流伺服电机、直流减速电机、直线无杆气缸、摆动气缸、平行机械夹、阻挡气缸、同步带/轮、磁性传感器、光电传感器、电容传感器、电磁阀、同步带皮带传输线、立体库架、直齿圆柱齿轮、滚珠丝杆、涡轮蜗杆减速箱等组成。主要完成对成品工件分类入库、依次出库。2、步进电机：驱动直齿圆柱齿轮组，带动滚珠丝杆驱动X轴水平移动。3、交流伺服电机：驱动涡轮蜗杆变速箱，动运转，驱动Y轴垂直运动。4、直流减速电机：用于通过带动同步轮/带驱动传送带运行。5、直线无杆气缸：将机械手从起点移动到终点，通过两头的调速阀调节气缸移
18、动的速度。,2、组成与功能6、回转气缸：用于负载气夹的旋转。7、气夹：用于抓取及摆放工件。8、磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝色接“-”，棕色接“PLC输入端”）。9、电容传感器：用于托盘位置检测，当检测到托盘到位时给PLC一个输入信号，通过传感器顶端电位器可调传感器的灵敏度和距离。（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）。10、光电传感器：用于检测托盘上工件有无，有工件时，给PLC一个输入信号，通过传感器顶端电位器可调传感器的灵敏度和距离。（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）。,3、主要技术指标
19、：控制电源：直流24V/6APLC控制器:（西门子）步进电机驱动器：3MD560,DC24V伺服放大器：R7D-BP02HH-Z/AC:220V/200W步进电机:57BYG350CL 电流：6A交流伺服电机：R88M-G20030H-S2-Z/200W气源压力：0.4MP0.8电磁阀：4V110-06-DC24V(0.15MP0.8MP)调速阀：出气节流式磁性开关：CS-9D、CS-30E气缸:STB3220-D-SE2、MRU15300-SF2-A2、RTB20SD2-A2/180、HDT-1020-SD2-B光电传感器：SB03-1K电感传感器：LG8-1K直流减速电机：DC24V,25
20、W,3000r/min，减速比：1：60，DC24V,10W,3000r/min，减速比：1：60继电器：ARM2F-L/DC24V滚珠丝杆：DVT-D-25*5-RH-K66-1000-K34-W-1，导程：5mm，精度：7级,4、端子接线图：,5、PLC电气原理图：,三、电气、气动控制及运行操作,电气控制技术,集电源控制、按钮模块、可编程控制器于一体,三、电气、气动控制及运行操作,二、教学内容,气动原理图,落料站,喷涂烘干站,气动原理图,气动原理图,气动原理图,气动原理图,气动原理图,制作一个简单工程,三触摸屏的使用,不需要预先知道目标触摸屏的IP地址,USB口,WINCC的运用,WINC
21、C的运用,单击工具栏上的图标，激活运行工程，进入主界面，如图6所示，用鼠标点击画面中各单元按钮，可切换进入各单元监控画面，主界面中设有启动、停止、复位、急停等按钮开关，在联机状态下可控制系统的启动、停止、复位、急停操作。“联机/单机”为监视系统的处于联机或单机状态,主界面的下面两排指示灯分别监视系统的运行、停止、复位、急停、联机、报警、上料单元缺料、加盖单元缺料、穿销单元缺料、仓库一满、仓库二满、仓库三满。若要取消激活WinCC 监控界面，单击工具栏上的图标即可退出WinCC运行环境。,控制模式,各部分名称,设置软件,伺服接线图,用由参数够成的内部速度指令（最多4速）对伺服电机的旋转速度和方向进行高度的平滑控制。,伺服设置软件的使用,伺服接线图,谢谢欣赏！,
