型柔性自动化生产线.doc

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1、THWSP-2型柔性自动化生产线（安装搬运单元）实训报告系部：姓名：学号：指导老师：班级：日期：实训条件：要求采用西门子PLC作为控制器，以气动元件作为执行元件，伺服电动机作为转盘的驱动，由光电传感器、光纤传感器、电感传感器作为检测元件。并实现其动作作为控制要求。实训内容：1、柔性自动化生产线搬运单元的组成与结构。2、绘制安装搬运单元的机械简图。3、设计气动控制原理图。4、设计该站的I/O端口分配表，控制程序方框图。5、系统调试。功能简介：完成物料的搬运、分类、加工和装仓。PLC主机：西门子S7系列。组成模块：上

2、料检测单元、搬运单元、加工单元、安装单元、安装搬运单元、分练单元。元件清单：PC与PLC的通信电缆一根（PC/PPL）、PLC(西门子S7-200系列)一台；按钮七个、安装搬运单元工作台一个、电线若干、双作用直线气缸三个、双作用气缸一个、二位五通电磁换向阀四个、I/O接线板两个等。1THWSP-2型柔性自动化生产线介绍1.1THWSP-2型柔性自动化生产线的结构柔性自动化生产线实验实训系统是西门子公司为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。该装置由六套各自独立而又紧密相连的工作站和一套监控站

3、组成。这六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。1.2THWSP-2型柔性自动化生产线的功能1、上料检测站——回传上料台将工件依次送到检测工位——提升装置将工件提升并检测工件颜色2、搬运站——将工件从上站搬至下一站3、加工站——用回转工作台将工件在四个工位间转换——钻孔单元打孔——检测打孔深度4、安装站——选择要安装工件的料仓——将工件从料仓中推出——将工件安装到位5、安装搬运站——将上站工件拿起放入安装工位——将装好工件拿起放入站6、分类站——按工件类型分类——将工件推入库房1.3T

4、HWSP-2型柔性自动化生产线的工作过程下图给出了系统中工件从一站到另一站的物流传递过程：上料检测站将大工件按顺序排好后提升送出。搬运站将大工件从上料检测站搬运至加工站。加工站将大工件加工后送出工位。安装搬运站将大工件搬至安装工位放下。安装站再将对应的小工件装入大工件中。而后，安装搬运站再将安装好的工件分类站，分类站再将工件送入相应的料仓,图1-1所示：安装站安装搬运站上料检测站搬运站加工站分类站1-1流程图2安装搬运单元2.1安装搬运单元的功能安装搬运单元可以模拟提取工件、按照要求将工件分流的过程，同时提供一个

5、安装工位，实现大、小工件的组装。2.2安装搬运单元的组成安装单元主要由I/O接线端子、提取模块、工件平台、气源处理组件、阀组、传感器、双作用直线气缸等组成。机械结构简图（如图2-1所示）2-1机械结构简图2.3安装搬运单元的运动情况上电开始→气爪打开→气动机械手下升到位→气爪夹紧抓取工件→气动机械手上升到位→工件平台向右做直线运动→气动机械手顺时针旋转到位→手臂下降→气爪打开等待上料→上料完毕→气爪夹紧上升→工件平台继续向右做直线运动→气动机械手顺时针旋转到位→手臂下降气爪打开→工件到位→手臂逆时针旋转到最左端等

6、待下一个工件→完毕。3气动控制回路3.1气动控制的功能该工作单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁阀控制或手动控制。各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的。3.2气动控制的原理如图3-1所示，1A为1号双作用缸；1B1和1B2位磁感应式接近开关；2A为2号双作用直线气缸；2B1、2B2位磁感应式接近开关；3A为气动夹抓；3B1为磁感应式接近开关；4A为控制手臂上下的直线气缸；4B1、4B2为磁感应式接近开关；1Y1、1Y2为1号为双作用气缸的电磁阀的两个控制信号；2Y1、2Y2为2号双

7、作用气缸的电磁阀的两个电磁控制信号；3Y1、3Y2为控制气动夹抓开与关的电磁阀的两个电磁控制信号；4Y1为上下摆动气缸的电磁阀的电磁控制信号。图3-1安装搬运单元气控制原理图4安装搬运单元的PLC控制4.1PLC的I/O接线介绍MPS中的每个部件上的输出、输入信号与PLC之间的通信电路连接是通过I/O接线端口实现的。各接口地址已经固定，各单元中需要与PLC进行通讯连接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源电路）都已事先连接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC连接时，只需使用一根专用电缆即可实现

8、快速连接。4.2I/O端口接线图图4-1安装搬运单元I/O接线图4.3I/O端口分配表表4-1I/O端口分配表序号代号名称功能地址1SB1按钮系统启动I0.02SB2按钮系统停止I0.13SB3按钮系统复位I0.241B1磁感应式接近开关气缸1号缩回到位I0.351B2磁感应式接近开关气缸1号伸出到位I0.462B1磁感应式接近开关气缸2号缩回到位I0.572B2磁感应式