【正文】 I)C4(綠 )（ 23,24） 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設計說明書 8 5) TI1(0V)M(I 側 ) 3 6) XK1(K)T01(0V) 2 7) XK1 (9)P0 (13) 3 8) TI1(0V)M (Q 側 ) 6 9) TI1(0V)2M (Q 側 ) 6 10) TI1(0V)1M (I 側 ) 1 11) T01(0V)2M (I 側 ) 7 二． 信號線（黑） 1． PLC 的輸入 1) (13 ) (橙 ) 2) (14 ) (橙色 ) 3) (15 ) (天藍 ) 4) (16 ) (天藍 ) 5) (17 ) (白 ) 6) (18 ) (白色 ) 7) (19 ) (黃 ) 8) (20 ) (黃色 ) 9) (I0 ) 3 10) (I1 ) 3 11) (I2 ) 3 12) (I3 ) 3 13) (I4 ) 3 14) (I5 ) 3 2. PLC 的輸出 1) (1 ) (紫色 ) 2) (2 ) (紫 ) 3) (3 ) (咖啡 ) 4) (4 ) (咖啡 ) 5) (5 ) (灰色 ) 6) (6 ) (灰 ) 7) (7 ) (黑色 ) 8) (8 ) (黑 ) 9) (O0 ) 10 10) (O1 ) 10 三．急停繼電器連線 11) TI1 (I7 )PO(14 ) 5 紅 12) TO1(O6)PO( 5 ) 1 黑 13) TI1(I6) PO( 7) 4 紅 注：打陰影的線號先連線。 2 氣缸活塞伸出，帶動豎軸上升， 3 氣缸活塞縮回，帶動橫軸縮回，同時底盤電動機帶動底盤旋轉?？刂圃譃閴毫刂崎y、流量控制閥和方向控制閥等。 在操作手單 元中，氣爪有個不同的意義，氣爪能實現(xiàn)各種抓取功能，是現(xiàn)代氣動機械手的關鍵部件。 傳感器的選擇： 接近開關的選擇： 選擇 磁感應式 接近開關 ， 原理如下圖 型號為 JKT09F4A 70B 具體參數(shù)： 開關頻率 :100 , 最大連續(xù)工作 500mah 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設計說明書 13 電源的選擇 本系統(tǒng)需要的用電設備有： PLC、繼電器、 交 流 電機、光電傳感器等設備。 編寫程序 操作手單元程序框圖 如下所示： 上電 復位燈閃 (s2) 閃 (S2)=1 復位 1(上下缸縮回 ,夾爪打開 ) (3Y1) =1 (4b1) =1 amp。調試時，可利用上述外部設備模擬各種現(xiàn)場開關和傳感器的狀態(tài)，然后觀察 PLC 的輸出邏輯是否正確。等上站工作完成信號來后，首先使電磁閥線圈 2Y2 通電，使 2 號氣缸動作，橫臂縮回。 德國西門子（ SIEMENS）公司生產的可編程序控制器在我國的應用相 當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。 (二 ) 安裝方式的選擇 PLC 系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠程 I／ O 式以及多臺 PLC 聯(lián)網的分布式。模擬量輸入模塊（ AI）： 8 點 /塊， 0～ 5V/0～ 10V（可設定），二線單回路隔離；開關量輸出模 塊（ DO）： 32點 /塊， 24VDC， ，加中間繼電器，接點容量≥ 2A（ AT 24VDC） 。此次畢業(yè)設計才會得以順利完成。我的設計較為復雜煩瑣，但是 王 老師仍然細心地糾正圖紙 及說明書 中的錯誤。如果要跨范圍使用 PLC，或者某些功能或信號有特殊的速度要求時，則應該慎重考慮 PLC 的響應速度，可選用具有高速 I／ O 處理功能的 PLC，或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的 PLC 等。 PLC 的選擇主要應從 PLC 的機型、容量、 I/O 模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網能力 、廠家的選擇 等方面加以綜合考慮。通過該軟件，在計算機上分別畫出氣動回路圖 和根據(jù)程序框圖設計電氣控制回路，然后進行測試和模擬仿真。有時 PLC 也許只有一臺，這時就要把 PLC 安裝到控制柜相應的位置上。 T1=1 4 缸上升 (4Y1) =0 (4b1) =1 2 缸回 (2Y1) =1 (2b1) =1 1 缸轉 下工位 (1Y2) =1 [(1b2) =1amp。 操作手單元 I/O 設備符號與說明見表 。 氣動控制回路 操作手的全部動作由氣缸驅動。 （ 5）檢測元件：其作用是檢測氣缸的運動位置，判斷工件有無及工件性質等。 一個完整的氣動自動化系統(tǒng)由 氣源裝置、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件、檢測元件及控制器組成。當工件在 旋轉 帶上運行時，并且到 旋轉帶 的端部的時候， 接近 開關檢測到有物體存在的時候， 旋轉 帶停止 ,2 氣缸活塞縮回，帶動豎軸下降，下降到行程開關 SQ3， 1 氣缸的驅使手爪夾緊工件， 并延時 。在氣缸的兩個極限位置上分別安 裝有一個阻尼缸（用于緩沖旋轉過來的沖擊）和一個電感式接近開關（用于判斷氣缸旋轉是否到位）。 操作手單元的結構組成 操作手單元主要由提取模塊、滑槽模塊、氣源處理組件、 I/O 接線端口、閥組等組成。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入 /輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內部集成特 殊功能。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等。應用領域以覆蓋所有的工業(yè)企業(yè)，如機床電機控制、電梯運行控制、冶金系統(tǒng)的高爐上料、汽車裝配線、以及一些自動化流水線等。盡管觸摸屏和組態(tài)監(jiān)控軟件的出現(xiàn)至今只有短短的幾年時間，但實際應用已經證明，觸摸屏和組態(tài)監(jiān)控軟件可以取代設備的操作面板和儀表。在使用時，應注意經常檢查過濾器中凝結水的水位，在超過最高標線以前，必須排放，以免被重新吸入。擴展模塊： PPI、 MPI、 Profibus 網絡。 功能簡介：該單元是一個 6 個關節(jié)的機械手，它可以用來完成抓取動作，可以進行工件的組裝，產生一個完整的產品。組成模塊：伸出及提升模塊、旋轉模塊、氣動夾爪組件。 功能簡介：將工件從前一站搬運至下一站，并可在本站上完成大、 小工件的組裝。擴展模塊： PPI、 MPI、 Profibus 網絡。 功能簡介：工件將在旋轉平臺上被檢測及加工。PLC 主機：西門子 S7 系列。功能簡介：完成整個系統(tǒng)的上料工作，將工件輸出，判斷出其顏色，并將其信息發(fā)給后一站。傳感器技術是機電一體化技術中的關鍵技術之一，是現(xiàn)代工業(yè)實現(xiàn)高度自動化的前提之一。該系統(tǒng)集成了現(xiàn)場通訊技術（ Profibus ）以及以太網通訊技 術。目前最多可由 9 個單元組成，一個單元亦可自成一個獨立的控制系統(tǒng)，而由多個單元組成的生產系統(tǒng)可以體現(xiàn)自動生產線的控制特點。 操作手是工業(yè)機器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機器人。它使得學生方便地了解這套先進技術如同在工業(yè)上的應用，使學生能近距離地學習這些技術。 在控制方面， MPS 設備采用 PLC 進行控制，用戶可根據(jù)需要選擇不同廠家的 PLC（上海英集斯公司主要使用三菱公司的 FX2N系列 PLC、西門子公司的 S7200系列 PLC和 S7300系列 PLC）。此站可配合觸 摸屏或組態(tài)控制作為整個系統(tǒng)的主站。擴展模塊： PPI、 MPI、 Profibus 網絡。通過具有四個工位的加工旋轉平臺，進行加工模擬，并進行加工質量的模擬檢測。組成模塊：提升模塊、氣動夾爪組件、直線運動無桿缸。 PLC 主機：西門子 S7 系列。 （ 9）立體存儲單元。手臂本體：日本莫托曼 HP3。組成模塊：傳送帶、阻擋裝置、工件滑槽。氣源處理組件的氣路入口處安裝了一個快速氣路開關，用于啟 /閉氣源，當把氣路開關向左拔出時，氣路接通氣源，反之，把氣路開關向右推入時氣路關閉。生產管理執(zhí)行系統(tǒng)（ MES）的應用是模塊化生產培訓系統(tǒng)的一次飛躍，它引入了信息管理技術，真正實現(xiàn)了對生產的有效管理。 本設計的柔性加工系統(tǒng)中采用了西門子公司 S7— 200 的 PLC， CPU 為 226。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設計說明書 5 械， 中央空調，電梯控制，運動系統(tǒng)?？赏耆m應于一些復雜的中小型控制系統(tǒng)。 1. 提取模塊 提取模塊實際上是一個 “ 氣動機械手 ” ，主要由兩個直線氣缸（提取氣缸和擺臂氣缸）、一個轉動氣缸及氣動夾爪等組成。 氣動夾爪則用于抓取工件。 2 氣缸活塞伸出，帶動豎軸上升， 3 氣缸活塞縮回，帶動橫軸縮回，同時底盤電動機帶動底盤旋轉。如圖 所示。 （ 6）控制器：其作用是對檢測元件提供的信號進行邏輯運算，提供執(zhí)行元件輸出信號，控制系統(tǒng)按照預定的要求有序工作。該控制回路 的執(zhí)行機構是氣動控制系統(tǒng)，其方向控制閥的控制方式為電 磁控制或手動控制。 序號 設備符號 設備名稱 設備用途 信號特征 1 1B1 電感式傳感器 判斷擺臂的左右位置 信號為 1：擺臂在最左端 2 1B2 電感式傳感器 判斷擺臂的左右位置 信號為 1：擺臂在最右端 3 2B1 磁感應式接近開關 判斷擺臂伸縮情況 信號為 1：擺臂縮回到位 4 2B2 磁感應式接近開關 判斷擺臂伸縮情況 信號為 1：擺臂伸出到位 5 3B1