机电一体化实习总结.doc

学号 惟达电子有限公司毕业实习总结 系（部） 机械与汽车技术系 专业名称 机电一体化 年 级 学生姓名 指导教师 2015年5月15日自2014年12月1日进惟达公司实习以来，学到了许多的东西，虽然是短短的几个月的时间，但却比在学校学的还要多，在学校里那些知识都是局限性的，假如拥有丰富的专业理论知识，但是没有实践的话，也是等于零，只有在不断的学习与实践中，才会学得更多，学得更精，学得更好。现将总结这几个月来所做的事情，和介绍本职工作，还有PLC及人机界面的应用如下：PLC和触摸屏在自动切单机中的应用11：切单机生产工艺的介绍 公司切单机的生产工艺就是利用模具把产品从料带上冲下来，形成一个单一的成品，切单过程实际上也就是冲压落料的过程。产品在未切单之前是附着在料带上的，料带卷在料盘上。产品料带如图（1）所示。模具通常是采用气缸的冲击力来加工产品。切单下来的产品未切单的料带，上有产品图（1） 产品料带12：手动型切单机生产控制的介绍 公司较早的切单机是人工手动操作生产，简称手动型切单机，每台手动型切单机需要一名工人来生产操作。手动型切单机只有一个成品上下切单的气缸组成，电路采用继电器控制。生产时操作工人通过按压一个启动按钮让电磁阀得电，电磁阀驱动切单气缸向下冲压料带，冲压动作延时以后电磁阀再断电，进而让切单气缸返回到原始位置，这样就完成一个产品的切单动作。一个切单动作完成后，工人需要用手把料带移动一个新的位置，再重复切单的动作。13：手动与自动转化 从上面手动型切单机的生产过程可以看出，手动型切单机的生产过程完全依靠人工手动的操作来生产，这样工人劳动的强度会加大；另外因工人的生产熟练度不一样，机台的生产效率不高，产能和品质不稳定；因为料带每次切单前都依靠手动把料带放入模具内，模具在生产时可能存在安全的隐患。因公司的业务在不断增长，原有手动型切单机的产能不能满足定单的要求,所以公司需要大量改进和研发自动化设备，对原有的手动型生产设备改为自动生产方式，从而达到提高生产产能的需求。这其中切单机就是一项需要改进的设备。此项专案由我所在部门的设备研发课完成，专案项目为把手动型切单机改进为自动型切单机，让设备从生产产能、节约人力上做大幅度提高。（二）自动切单机的电控设计总结21:：自动切单机各部分机械的组成 自动切单机的机械设计好后各部分组成如图（2）所示：12料带感应上极限13机台操作触摸屏11料带上感应近接开关10料带下感应近接开关6成型气缸9机架，在后方有电控箱7成品收料控制气缸8成品收料控制盘6成型气缸14机台状态指示三色灯7成品收料控制气缸1料带放料马达(滚筒式马达)2切单送料气缸4成型送料气缸5切Bar气缸3.切单气缸图（2）自动切单机各部分组成自动切单机的机械由三部分组成：A：料带送料部分：由1 .2 .10.11四部分组成，功能为用料带放料马达1对料带盘进行放料。料带放料马达根据料带上感应近接开关11和料带下感应近接开关10的状态来动作。上感应开关检知到有信号时，料带放料马达运转放料，下感应开关检知到有信号时，料带放料马达停止放料。切单送料气缸2把料带送往切单成型处加工。B：切单成型部分：由3.4.5.6.四个气缸组成。功能为通过切单气缸3的上下运动把料带切成单个产品,再由成型送料气缸4把产品送往切Bar气缸5和成型气缸6处.。C：成品收料部分：由7和8组成.。成品收料控制盘8为圆桶形，内装有4个成品接料盒用来接加工好的成品，当每一个成品接料盒接的成品数量到达设定数量以后，通过成品收料换位气缸7动作，切换另外一个接料盒接料，如此循环。22:制定自动切单机电气控制要求：因为机台为自动型切单机，所以机台在电控设计时需要有高度的自动化能力，根据生产要求，制定出如下电气控制要求： A机台为自动机，生产过程中不需要人工操作，所以机台控制必须为较先进的控制系统。 B机台需要有生产相关的讯息显示，如生产的产量，异常报警等信息。 C机台在出现异常时要能自动停机，并提示故障的原因。 D机台需要有手动操作模式，单动操作模式和自动操作模式，手动操作模式和单动操作模式为机台调试用。自动模式为正常生产时用。 E机台需要有生产指示三色灯，通过红黄绿三种颜色表示机台当前的生产状态。 通过以上制定的电气控制要求，让机台能够达到能自动化的功能23：机台自动化功能的实现： 从机台的电气控制要求中可以得到如果采用传统的继电器控制方式很难实现自动化的功能，所以机台的动作采用PLC作为控制中心，通过PLC编程，让机台的各个动作有序的结合起来。另外采用触摸屏作为操作和讯息显示的人机界面，让机台操作起来更为方便。PLC程序和触摸程序需要有自动故障诊断的能力。所有气缸用电磁阀进行驱动，采用高压气体作为动力源。为了能够让机台自动诊断出各部分的机械故障，所以在每个动作的执行元件上都安装有检知器。如在气缸的行程两端都加有磁阀开关，当气缸处在动作的始点或终点位置检知器都能自动感应到，一旦有机械卡死，即可马上诊断出来。在料带放料马达处装有料带感应的上下近接开关，根据料带的生产状况料带马达能够自动放料。成品收料处装有4工位的接料盒，机台对当前接料盒中的成品进行生产计数，当接到产品的数量达到设定数量时自动切换新的接料盒。因为是自动机台，正常生产时是没有工人操作的，但为了能够指示机台的当前工作状态，所以需要安装三色灯。24：制定机台动作流程 根据机械的设计要求和产品的生产工艺，制定出如图（3）所示的动作流程图。图（3）动作流程图25：PLC I/O点的规划及电控元件的选用： 根据机台的所有外部结构，画出机械的结构简图，然后在结构简图上分配所有的PLC输入输出点，我们把这种标有PLC输入输出配置的图称为电控I/O布局图（简称电控I/O图）。最后根据电控I/O图上所有的PLC输入输出数量选择合适点数的PLC。电控I/O图可作为编程及机台外部配线时的参考。自动切单机的电控I/O图如图（4）所示。从电控I/O图中可以统计出所需PLC输入点数为13点，PLC输出点数为11点，所以选用三菱FX2N-32MR的PLC（IPNUT 16点，OUTPUT 16点，继电器输出）。触摸屏选用台湾泉毅电子有限公司的HITECH触摸屏PWS-1760-CTN，256色5.7。机台所有的气缸都是由电磁阀驱动,因为设备的动作频繁,所以采用PLC输出带动普通小型的继电器,再由继电器带动电磁阀,这样可以减少PLC输出点的故障。根据PLC的输出点数选用一些中间继电器。最后再选用一些其它的电控配件。图（4）自动切单机电控I/O布局图PLC输入输出分配如下表：FX2N-32MRINPUTOUTPUTX00急停开关X10成型气缸上检知Y00料盘放料马达Y10三色灯-红灯X01切单送料前检知X11成型气缸下检知Y01切单送料气缸 Y11三色灯-黄灯X02成型送料后检知X12料带放料下感应Y02成型送料气缸Y12三色灯-绿灯X03成型送料前检知X13料带放料上感应Y03切单气缸转下一页Y13机台报警蜂鸣器X04切单气缸上检知X14料带放料上极限Y04切Bar气缸Y14X05切单气缸下检知X15Y05成型气缸Y15X06切Barr气缸上检知X16Y06换位气缸Y16X07切Barr气缸下检知X17Y07Y1726：HITECH触摸屏程序的设计261 触摸屏软元件的分配 触摸屏的程序是和PLC程序对应的，在制作触摸屏画面之前，要先规划好PLC软元件的使用分布，如手动按钮是用哪些m点，手动动作指示灯是使用哪些点等，在规划这些软元件时要尽量按顺序分配，且按照一定的规律分配，这样在PLC编程中会很方便。如下图所示. 图(5)触摸屏画面PLC软元件分配自动切单机触摸屏程序I/O分配详见附录5。262 触摸屏画面的制作：机台电气控制要求中设备需要有三个模式，即手动/单动/自动模式。手动模式中制作出机台每个机构的手动按钮；手动动作的ON和OFF采用一个按钮控制，并且按钮有动作和未动作状态的显示；单动模式制作出每个机构的单循环，每按一次单循环启动按钮机构动作一个循环；自动模式用于设备正常的生产模式，有启动/停止按钮，另外还需要有机台生产数量的显示及机台当前的讯息显示。这三个模式在制作触摸屏画面时可分开画面控制，每个画面之前要有相互换页的按钮，方便机台的操作。如图（6）。 图（6）手动/单动/自动画面 263 报警讯息的制作：报警讯息显示机台当前的工作状态，当出现异常时显示异常的内容，方便对机台迅速的检修。报警讯息一般是事先在触摸屏中把机台所有的讯息登陆好，当机台出现异常时再调出和异常相对应的讯息。自动切单机讯息显示采用的是走马灯讯息显示，具体的内容如图（7）。图（7）走马灯讯息显示项目自动切单机触摸屏程序画面详见附录4。27：PLC程序的设计271手动程序的编写：因触摸屏手动动作只采用一个按钮，则PLC程序可用ALT交替指令，第一次按时动作ON，第二次按时动作OFF，如图（8）所示。在有些手动动作条件较多的情况下也可用SET和RST搭配使用。图（8） ALT指令手动程序例272单循环程序的编写：该设备的PLC控制程序只有一些逻辑性的动作，在编程时按照动作流程图来一步步编写。PLC动作流程的编写方法为：启动第一个动作，检测该动作的输出条件（动作行程检知器ON或动作延时输出），条件到达后再启动下一个动作。在每一个动作之间增加一个延时控制，并且这个延时的时间可以通过触摸屏可调，这样就可通过参数的变化来控制机台的生产速度。 下面为切单送料及切单的动作流程图及PLC程序.图（9）动作流程图及PLC程序273 自动模式程序的编写：自动模式不需要再编写动作流程的程序，只需要编写自动启动后各个机构单循环启动的条件，利用这些条件把各个机构的单循环程序有序的结合起来，达到控制整机的动作。274 故障诊断程序的编写：机台故障诊断就是利用PLC程序监控各个机构正常动作和异常动作的不同之处。故障诊断程序编写方法为用PLC程序作监控每个机构的动作，当动作时间超出正常的设定范围时，输出相应的故障讯息，并停止机台的动作。如切单气缸正常动作时从始点位置走到终点位置所需的时间为0.5秒，但是程序检测出气缸的动作超出2秒，则说明切单气缸的动作出现了异常，让走马灯显示切单气缸异常的讯息。如下图：图（10） 异常诊断程序例275机台相关生产讯息的程序编写:在机台自动生产画面中有生产相关讯息的显示，如机台生产总数量，当前包装数量及包装数量设定。机台成型送料气缸每动作一次生产总数及包数计数各计数一次, 生产总数量统计机台每天的生产总数；包装数量为成品收料盘中当前所包数的产品数目，当包装数量达到包装数量设定值时换料机构自动换位，重新更换一个新的包装，达到自动更换包装的功能。计数程序如图（11）如示。自动切单机为自动生产型设备，三色灯可指示机台当前的生产状态，三色灯的红黄绿三个颜色所表述的意义下表所示。机台生产时工人可根据三色灯的显示状况来判断机台的工作状态，从而可达到一名工人可同时看多台机的功能。三色灯指示状态三色灯颜色常亮闪烁红色急停按钮己按下机台出现异常黄色机台正常停机状态无绿色机台正常生产中机台待料中图（11）生产计数程序 自动切单机PLC程序梯形图详见附录6。（三）系统调试3.1：无料调试 当机台的外部电路组装完成后就可以把PLC和触摸屏的程序下载进去，进行无料试机。无料试机主要是先检查机台的线路有没有错误，再空机调试机台的各个动作，并且试验PLC程序中各个监控功能，检验出现故障后机台能不能自动报警并显示相对应的故障讯息。机台在动