【正文】 ...................................... 3 第三章 電氣控制 ........................................................................................................................................ 7 接線端子及主令部件 .............................................................................................................................. 7 能源部件 ................................................................................................................................................... 9 RS485 總線的電氣連接 ......................................................................................................................... 11 第四章 供料與加工單元控制系統(tǒng) ......................................................................................................... 12 供料單元的結(jié)構(gòu)和工作過程 .................................................12 供料單元的 PLC 工作任務(wù) ...................................................13 加工單元的結(jié)構(gòu)和工作過程 .................................................14 加工單元 PLC 工作任務(wù) .....................................................14 PLC 的 I/O 分配及系統(tǒng)安裝接線 ..............................................15 供料加工單元?dú)鈩?dòng)控制回路 .................................................17 第五章 裝配單元控制系統(tǒng) ...................................................................................................................... 19 裝配單元的結(jié)構(gòu)與工作過程 .................................................19 裝配單元 PLC 工作任務(wù) .....................................................19 PLC 的 I/O 分配及系統(tǒng)安裝接線 ..............................................20 裝配單元的氣動(dòng)控制回路 ...................................................21 第六章 分揀單元控制系統(tǒng) ...................................................................................................................... 23 分揀單元的結(jié)構(gòu)和工作過程 ............................................................................................................... 23 旋轉(zhuǎn)編碼器的電氣接線 ........................................................................................................................ 23 三菱 FRE700變頻器的使用 ............................................................................................................... 24 分揀單元的 PLC 工作任務(wù) ...................................................27 分揀單元 PLC 的 I/O 接線 ...................................................28 分揀單元的氣動(dòng)控制回路 ...................................................30 第七章 輸送單元控制系統(tǒng) ...................................................................................................................... 31 輸送單元的結(jié)構(gòu)與工作過程 ............................................................................................................... 31 松下 MINASA4 系列 AC伺服電機(jī)?驅(qū)動(dòng)器簡(jiǎn)介 .................................................................................. 31 輸送單元的 PLC 工作任務(wù) ................................................................................................................... 35 輸送單元的 PLC 的 I/O 接線 .................................................37 IV 輸送單元?dú)鈩?dòng)控制回路 .....................................................39 總 結(jié) ........................................................................................................................................................... 40 致 謝 ........................................................................................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................................... 41 附錄 1 供料與加工單元電氣原理圖 ...................................................................................................... 42 附錄 2 裝配單元 PLC接線原理圖 ........................................................................................................ 43 附錄 3 分揀單元 PLC接線原理圖 ........................................................................................................ 44 附錄 4 輸送單元 PLC接線原理圖 ........................................................................................................ 45 1 第一章 概 述 二十世紀(jì)以來，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，人們研究和制造了成千上萬種自動(dòng)控制系統(tǒng)，極大地推動(dòng)了生產(chǎn)勞動(dòng)、社會(huì)服務(wù)、軍事工程和科學(xué)研究等活動(dòng)。首先由供料站提供原料，運(yùn)輸站將其送至加工站加工，然后送至裝配站進(jìn)行安裝，最后由分揀站進(jìn)行分揀。 本系統(tǒng) 完成一個(gè)工件的拆卸、分揀工作，模擬一個(gè)生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程。 所以 ， 本設(shè)計(jì) 綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識(shí)，如氣動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)（ 機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械連接等）、傳感器應(yīng)用技術(shù)、 PLC 控制和組網(wǎng)、 步進(jìn)電機(jī)位置控制和變頻器技術(shù)等。 20 世紀(jì) 60 年代以后，由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、加工中心、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等。 70 年代以來，自動(dòng)化開始向復(fù)雜的系統(tǒng)控制和高級(jí)的智能控制發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用到國(guó)防、科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的自動(dòng)化，例如大型企業(yè)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、全國(guó)鐵路自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、國(guó)家電力網(wǎng)自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、空中交通管制系統(tǒng)、城市交通控制系統(tǒng)、自動(dòng)化指揮系統(tǒng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)管理系 統(tǒng)等。 本系統(tǒng)模擬一個(gè)生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程 ，完成一個(gè)工件的拆卸、分揀工作 。 本課題由我和朱廷同學(xué)共同完成，在項(xiàng)目實(shí)施過程 中 ，朱廷同學(xué)主要負(fù)責(zé)程序的編制， 我主要負(fù)責(zé)機(jī)械部分的安裝、電氣原理圖和氣路的設(shè)計(jì)和連接、 變頻器和伺服放大器的參數(shù)設(shè)置。各個(gè)單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本上以氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主，但輸送單元的機(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(zhǎng)行程、多定位點(diǎn)的特點(diǎn)，是一個(gè)典型的一維位置控制系統(tǒng)。 圖 21 自動(dòng)生產(chǎn)線外觀圖 3 基本功能 各工作單元在 臺(tái) 面 上的分布如圖 22 的俯視圖所示。 圖 23 供料單元實(shí)物的全貌 加工單元的基本功能：把該單元物料臺(tái)上的工件（工件由輸 送單元的抓取機(jī)械手裝置送來）送到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)下面，完成一次沖壓加工動(dòng)作，然后再送回到物料臺(tái)上，待輸送單元的抓取機(jī)械手裝置取出。 圖 25 裝配單元總裝實(shí)物圖 6 分揀單元的基本功能：完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。 圖 27 輸送單元外觀圖 直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 的驅(qū)動(dòng)器可采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，視工作目的而定。因此，工作單元機(jī)械裝置與 PLC 裝置之間的信息交換是一個(gè)關(guān)鍵的問題。圖 31 和圖 32 分別是裝置側(cè)的接線端口和 PLC 側(cè)的接線端口。 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)。按鈕指示燈模塊如圖 33 所示。 ⑵供料單元： FX2N32MR 主單元，共 16 點(diǎn)輸入， 16 點(diǎn)繼電器輸出。 9 能源部件 供電電源 外部供電電源為三相五線制 AC 380V/220V，圖 34 為供電電源模塊一 次回路原理圖。此外，系統(tǒng)配置 4 臺(tái) DC24V6A 開關(guān)穩(wěn)壓電源分別用作供料、加工和分揀單元，及輸送單元的直流電源。氣源處理組件的氣路入口處安裝一個(gè)快速氣路開關(guān)，用于啟 /閉氣源，當(dāng)把氣路開關(guān)向左拔出時(shí)，氣路接通氣源，反之把氣路開關(guān)向右推入時(shí)氣路關(guān)閉。各站 PLC 應(yīng)插上 485BD 通信板。其中，機(jī)械部分結(jié)構(gòu)組成如圖 41 所示。當(dāng)活塞桿在退回位置時(shí)，它與最下層工件處于同一水平位置，而頂料氣缸則與次下層工件處于同一水平位置。 在底座和管形料倉(cāng)第 4 層工件位置，分別安裝一個(gè)漫射式光電開關(guān)。 推料缸把工件推出到出料臺(tái)上。并且，按鈕 /指示燈模塊上的工作方式選擇開關(guān) SA 應(yīng)置于“單站方式”位置。啟動(dòng)后，若出料臺(tái)上沒有工件，則應(yīng)把工件推到出料臺(tái)上。若料倉(cāng)內(nèi)沒有工件，則 H