【正文】 第 21頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 圖 410 供料單元 PLC的 I/O接線原理圖 加工單元的結(jié)構(gòu) 加工單元的基本功能：把該單元物料臺上的工件（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作，然后再送回到物料臺上，待輸送單元的抓取機(jī)械手裝置取出。若物料 臺上有工件，則漫射式光電接近開關(guān)動作，表明物料臺上已有工件，需將工件輸送到加工位置進(jìn)行加工。 圖 414 加工（沖壓）機(jī)構(gòu) 3 電磁閥組 加工單元的氣爪、物料臺伸縮氣缸和沖壓氣缸均用三個二位五通的帶手控開關(guān)的單電控制電磁閥控制，三個控制閥集中安裝在帶有消聲器的匯流板上。 1Y 2Y1 和 3Y1 分別為控制沖壓氣缸、物料臺伸縮氣缸和手爪氣缸的電磁閥的電磁控制端。 在設(shè)計中，體會到理論必須和實際相結(jié)合。 感謝院領(lǐng)導(dǎo)及各位老師在學(xué)習(xí)期間給予我的幫助。 本論文的選題、研究內(nèi)容、研究方法及論文的形成是在導(dǎo)師周偉老師支持、鼓勵和悉心指導(dǎo)下完成的， 他是我獲得深思熟慮的意見和概念清晰的見解的來源，他不惜花費自己時間對本論文提出許多意見和建議，既激發(fā)了我的靈感，又給了我持久不斷 的鼓勵。在這個過程中，我對利用可編程序控 進(jìn)一步的掌握，對控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計有了切身的認(rèn)識和體會，并在學(xué)習(xí)和實踐的過程中增長了知識，豐富了經(jīng)驗。在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時使用手控開關(guān)處于開啟位置，可以使用手控開關(guān)對閥進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)對相應(yīng)氣路控制，以改變沖壓氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，達(dá)到調(diào)試的。它主要由 沖壓氣缸、沖壓頭、沖壓臺等組成。它主要由手爪氣缸、手指、物料臺伸縮氣缸、導(dǎo)軌及滑塊、磁感應(yīng)式接近 開關(guān)、漫 射式光電傳感器組成。氣動控制回路的工作與原理如圖 49 所示。常態(tài)時，手動開關(guān)的信號為“ 0”。輸出信號“ 0”， LED 不亮。當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥 A 時，是調(diào)節(jié)氣缸的伸出速度，而調(diào)節(jié)節(jié)流閥 B 時，可調(diào)節(jié)氣缸的 縮回速度。在需要將工件推出到物料臺上時，首先使夾緊氣缸的活塞桿推出，壓住次下層工件；然后使推料氣缸活塞桿推出，從而把最下 層工件推到物料臺上。這三個閥分別對沖壓氣缸、物料抬手爪氣缸和物料臺伸縮氣缸的氣路進(jìn)行控制，以改變各自的動作狀態(tài)。在供料單元的控制 第 13頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 程序中，就可以利用漫射式光電接近開關(guān)的狀態(tài)來判斷是否需要供料。在傳感器上設(shè)有 LED 顯示用于顯示傳感器的信號狀態(tài)，供調(diào)試時使用。 根據(jù)實際需要供料單元設(shè)有頂料到位傳感器、頂料復(fù)位傳感器、推料到位傳 感器、推料 復(fù)位傳感器、物料不夠檢測傳感器、物料有無檢測傳感器、物料臺物料檢測傳感器，外加一個啟 /停按鈕共 8 個輸入點，而自動加工單元應(yīng)設(shè)有物臺物料檢測傳感器、料臺夾緊檢測傳感器、料臺伸出到位傳感器、料臺縮回到位傳感器、加工壓頭上限傳感器、加工壓頭下限傳感器、急停按鈕、啟 /停按鈕共 8個輸入點。進(jìn)行 PLC選型時，基本原則是滿足控制系統(tǒng)的功能需要，同時要兼顧維修，備件的通 用性。 整個生產(chǎn)線所使用的 PLC 均為西門子 S7200 系列的 PLC。另一方面掌握基于 RS485 串行通信的 PLC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將為進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)場總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等打下良好的基礎(chǔ)。分揀單元的傳送帶驅(qū)動則采用了通用 變頻器驅(qū)動三項異步電動機(jī)的交流傳動裝置。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我們小組 4 人，我負(fù)責(zé)硬件的部分，其他 3 人分別負(fù)責(zé)組態(tài)、軟件和調(diào)試。 （ 3）相關(guān)動作的工作狀態(tài)指示。 4）掌握用 PLC 改造電氣設(shè)備的方法選擇。 5）掌握 PLC 控制的設(shè)計方法以及編程方法。 3）能夠進(jìn)行現(xiàn)場組態(tài)監(jiān)控操作。 這次畢業(yè)設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)我們的一種對 PLC 的認(rèn)知方法。位置控制和變頻控制技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。 一、整個生產(chǎn)線各個單元的基本功能如下： 供料單元的基本功能：按照需要將放置在料倉中待加工的工件自動送出到 物料臺上，以便輸送單元的抓取機(jī)械手裝置將工件抓取送往其他工作單元。 第 8頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 第 2 章 生產(chǎn)線簡介 自動生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)和工作過程 生產(chǎn)線包括下料、加工、裝配、搬運、分揀等工作站（圖 11），構(gòu)成一個典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械平臺；采用 RS485 串行通訊方式實現(xiàn)分布式的控制，從而組成自動加工、裝配生產(chǎn)線，真實呈現(xiàn)自動生產(chǎn)線的加工過程。對開關(guān)量控制的系統(tǒng)，當(dāng)控制速度要求不高時，一般的小型 PLC 都可以滿足要求，如對小型泵的順序控制，單臺機(jī)械的自動控制等。供料單元設(shè)有頂料電磁閥和推料電磁閥 2 點繼電器輸出，加工單元設(shè) 第 11頁 共 40頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書專用紙 有夾緊電磁閥、料臺伸縮電磁閥、加工壓頭電磁閥 3 點繼電器輸出。傳感器動作時，輸出信號“ 1”， LED 亮；傳感器不動作時，輸出信號為“ 0”， LED 不亮。同樣的原理加工單元中物料是否送入物料臺也可被檢測出來。在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時使用手 控開關(guān)處于開啟位置，可以使用手控開關(guān)對 閥進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)對相應(yīng)氣路控制，以改變沖壓氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，達(dá)到調(diào)試的 目的。在推料氣缸返回并從料倉底部抽出后，再使夾緊氣缸返回，松開次下層工件。 圖 45 節(jié)流閥連接和調(diào)整原理示意 從圖 44 上可以看出，氣缸兩端分別有縮回限位和伸出限位兩個極限位置。傳感器的安裝位置可以調(diào)整，調(diào)整方法是松開磁性開關(guān)的緊定螺釘，讓磁性開關(guān)在氣缸的滑軌里滑動，到達(dá) 指定位置后，再緊定螺釘。在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時，可以使用手控開 關(guān)對其進(jìn)行控制，從而實現(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。圖中 1A 和 2A 分別為推料氣缸和頂料氣缸。 圖 413 物料臺及滑動機(jī)構(gòu) 滑動物料臺的工作原理：滑動物料臺原始位置是處于物料臺伸縮氣缸伸出，物料臺氣動手爪張開的狀態(tài)，當(dāng)輸送機(jī)構(gòu)把物料送到料臺上，物料檢測傳感器檢測到工件后， PLC 控制程序驅(qū)動機(jī)械手指將工件夾緊→物料臺回到加工區(qū)域沖壓汽缸下方→沖壓氣缸向下伸出沖壓工件→完成沖壓動作后向上縮回→物料臺重新伸出→到位后機(jī)械手指松開的順序完成工件加工工序，并為下一次工件到來加工做準(zhǔn)備。 沖壓臺的工作原理：當(dāng)工件到達(dá)沖壓位置時，沖壓缸伸出對工件進(jìn)行加工，完成加工動作后沖壓缸縮回，為下一次沖壓做準(zhǔn)備。 4 接線端口 圖 415 分別是本單元的接線端口外觀和端子接線圖?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運行與調(diào)試的過程來進(jìn)行。 在論文完成的過程中傾注了導(dǎo)師大量的心血，在論文完成之際，特向我尊敬的周偉導(dǎo)師表示衷心的感謝。 在學(xué)習(xí)、工作和論文寫作中， 得到了 同學(xué)們的 熱忱幫助，在此向他們由衷的感謝。在設(shè)計過程中，要變學(xué)習(xí)邊實踐，遇到新的問題就不斷探索和努力，即可使問題得到解決。 IB1 和 IB2 為安裝在沖壓氣缸的兩個極限工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)， 2BI 和 2B2 為安裝在物料臺的兩個極限位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)， 3B1 為安裝在手爪氣缸工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)。沖壓臺用于安裝沖壓缸，對沖壓缸進(jìn)行固定。若物料臺上沒有工件，則漫射式光電接近開關(guān)均處于常態(tài) 。 1Y1 和 2Y1 分別為推料缸和頂料缸的電磁閥的電磁控制端。上層端子用作連接公共電源正、負(fù)極，連接片的作用是將各個分散端子片進(jìn)行電器短接，下層端子用作信號線的連接，固定端板