【文章內(nèi)容簡介】 （ 2） 氣源處理組件 氣源處理組件及其回路原理圖如圖 所示。 圖 氣源處理組件是氣動控制系統(tǒng)中的基本組成器件，它的作用是除去壓縮空氣中所含的雜質(zhì)及凝結(jié)水，以調(diào)節(jié)并保持恒定的工作壓力。在使用時，應(yīng)注意經(jīng)常檢查過濾器中凝結(jié)水的水位，在超過最高標(biāo)線以前，必須排放，以免被重新吸入。氣源處理組件的氣路入口處安裝了一個快速氣路開關(guān)，用于啟 /閉氣源，當(dāng)把氣路開關(guān)向左拔出時，氣路接通氣源，反之，把氣路開關(guān)向右推入時氣路關(guān)閉。 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 氣源處理組件的輸入氣源來自空氣壓縮機(jī)，所提供的壓力為 MPa～ Mpa，輸出壓力為 0～ Mpa 可調(diào)。輸出的壓縮空氣通過快速三通接頭和氣管輸送到各工作單元。 MPS 的發(fā)展前景 模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)是先進(jìn)工業(yè)自動化及制造的基本部分，將先進(jìn)制造系統(tǒng)的物料供給、分揀、加工、檢測和立體倉庫等主要單元展現(xiàn)給學(xué)生，同時學(xué)生可以自己動手實(shí)踐，學(xué)習(xí) PLC 編程、生產(chǎn)管理、流程設(shè)計(jì)等機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的相關(guān)課程。 隨著技術(shù)的發(fā)展，工控技術(shù)的不斷完善，上海英集斯自動化技術(shù)有限公司在原有的 MPS 系統(tǒng)中加入了觸摸屏控制系統(tǒng)、組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)管理執(zhí)行系統(tǒng)，進(jìn)一步提升了 模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)的科技含量，使學(xué)生在 “ 用最先進(jìn)的技術(shù)培訓(xùn)今天的學(xué)生，為未來而服務(wù)！ ”這樣的理念下前進(jìn)。 觸摸屏是一個智能化操作部件，是極富吸引力的全新多媒體操作裝置，用戶只要用手指輕輕地觸摸顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對設(shè)備操作，可顯示設(shè)備運(yùn)行狀況和運(yùn)行參數(shù)。 組態(tài)監(jiān)控程序的應(yīng)用解決了人 機(jī)界面控制中的動畫顯示問題，監(jiān)控信息將以更加形象、生動的動畫方式顯示出來。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(shí)際應(yīng)用已經(jīng)證明，觸摸屏和組態(tài)監(jiān)控軟件可以取代設(shè)備的操作面板和儀表。生產(chǎn)管理執(zhí)行系統(tǒng)（ MES）的應(yīng)用是模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)的一次飛躍，它引入了信息管理技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)的有效管理。 SIMATIC S7— 200PLC 簡介 PLC在早期是一種開關(guān)邏輯控制裝置，被稱為可控編程控制器，簡稱 PLC。 PLC是一種專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、靈活性擴(kuò)展性強(qiáng)、控制速度快、延時的可調(diào)性和精度高。硬件反面： A屏蔽：對電源變壓器、 CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防止外界干擾。 B隔離：在微處理器與 I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效隔離 I/O接口與 CPU之間電的聯(lián)系，減少故障和誤動作；各 I/O口之間亦彼此隔離。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展， PLC的制造成本不斷下降，而功能卻大大增強(qiáng)。應(yīng)用領(lǐng)域以覆蓋所有的工業(yè)企業(yè)，如機(jī)床電機(jī)控制、電梯運(yùn)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。 本設(shè)計(jì)的柔性加工系統(tǒng)中采用了西門子公司 S7— 200 的 PLC， CPU 為 226。 S7200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7200 系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此 S7200 系列具有極高的性能 /價(jià)格比。 S7200 系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： 1：極高的可靠性 2:極豐富的指令集 3: 易于掌握 4:便捷的操作 5:豐富的內(nèi)置集成功能 6: 實(shí)時特性 7:強(qiáng)勁的通訊能力 8:豐富的擴(kuò)展模塊 。 S7200 系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 械， 中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動系統(tǒng)。 CPU 226 的 PLC 集成 24 輸入 /16 輸出共 40 個數(shù)字量I/O 點(diǎn)。可連接 7 個擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 248 路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 35 路模擬量 I/O 點(diǎn)。13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 6 個獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2 路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。 2 個 RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 I/O 端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入 /輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特 殊功能。可完全適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。 SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7200 系列的強(qiáng)大功能使其無論在運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7200 系列具有極高的性能 /價(jià)格比。 S7200 系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1） 極高的可靠性 （ 2）極豐富的指令集（ 3）易于掌握（ 4）便捷的操作（ 5）豐富的內(nèi)置集成功能（ 6）實(shí)時特性（ 7）強(qiáng)勁的通訊能力（ 8）豐富的擴(kuò)展模塊 S7200 系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能 。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制 。 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 第二章 操作手單元的結(jié)構(gòu)與控制 操作手單元的結(jié)構(gòu) 操作手單元的功能 操作手單元可以模擬提取工件，按照要求將工件分流的過程 。 操作手單元的結(jié)構(gòu)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。 1. 提取模塊 提取模塊實(shí)際上是一個 “ 氣動機(jī)械手 ” ，主要由兩個直線氣缸（提取氣缸和擺臂氣缸）、一個轉(zhuǎn)動氣缸及氣動夾爪等組成。提取氣缸安裝在擺臂氣缸的氣缸桿的前端，用于實(shí)現(xiàn)垂直方向的運(yùn)動，以便于提 取工件。該氣缸在結(jié)構(gòu)上不同于一般的直線氣缸，它是一個桿不回轉(zhuǎn)型氣缸，它的活塞桿為六邊形，這樣活塞桿就不能隨便轉(zhuǎn)動，便于氣動手指夾取工件。 擺臂氣缸構(gòu)成了氣動機(jī)械手的 “ 手臂 ” ，可以實(shí)現(xiàn)水平方向上的伸出、縮回動作。同時它還是一個雙聯(lián)氣缸（也叫倍力缸），它擁有兩個壓力腔和兩個活塞桿，在同等壓力下，雙聯(lián)氣缸的輸出力是一般氣缸的兩倍，所以有的地方亦叫它倍力缸。在氣缸的兩個極限位置上分別安裝有磁感應(yīng)式接近開關(guān)，用于判斷氣缸的動作是否到位。轉(zhuǎn)動氣缸用于實(shí)現(xiàn)擺臂氣缸的轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動角度為 180176。，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(zhuǎn)過來的沖擊）和一個電感式接近開關(guān)（用于判斷氣缸旋轉(zhuǎn)是否到位）。 氣動夾爪則用于抓取工件。 2. 滑槽模塊 滑槽模塊只有在帶有組態(tài)操作的 MPS 系統(tǒng)上才會安裝?；勰K用于存放不合格的工件。 操作手結(jié)構(gòu)示意圖， 如下 圖 ： 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 圖 操作手單元的連線 連 線 表 (Siemens ) 一．電源線 1． 24VNA（紅） 1) P0(6)XK1(1) 5 2) P0(8)XK1(2) 5 3) XK1(A)1L+ ( Q 側(cè) ) 8 4) XK1(B)2L+ ( Q 側(cè) ) 10 2． 24V（紅） 1) 24V 電源 XK1(7) 3 2) 24V 電源 L+（ Q 側(cè)電源） 9 3) XK1(3)P0(12) 3 4) XK1(4)P0(11) 3 5) XK1(5)P0(10) 3 6) XK1(6)P0(9) 3 7) XK1(C)T01( 24V) 2 8) XK1(E)C4（紅） (9,10) 9) XK1(D)C4（ 橙）（ 21,22） 10) TI1( 24V)L+ （ I 側(cè)） 3 (0V )（藍(lán)） 1) 電源 0VXK1(J) 4 2) 電源 0VM（ Q 側(cè)電源） 9 3) XK1(H)C4(黑 )（ 11,12） 4) XK1(I)C4(綠 )（ 23,24） 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 5) TI1(0V)M(I 側(cè) ) 3 6) XK1(K)T01(0V) 2 7) XK1 (9)P0 (13) 3 8) TI1(0V)M (Q 側(cè) ) 6 9) TI1(0V)2M (Q 側(cè) ) 6 10) TI1(0V)1M (I 側(cè) ) 1 11) T01(0V)2M (I 側(cè) ) 7 二． 信號線（黑） 1． PLC 的輸入 1) (13 ) (橙 ) 2) (14 ) (橙色 ) 3) (15 ) (天藍(lán) ) 4) (16 ) (天藍(lán) ) 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) (