机电一体化系统构成实验.doc

实验一 机电一体化系统组成实验实验目的1. 通过了解物流生产线的结构及工作原理建立典型机电系统基本组成概念；了解机电系统五要素。2. 了解物流生产线的工作过程，体会各组成部分的作用以及相互间是如何通讯协调工作的。实验设备：1立体仓库系统单元 2机械手搬运系统单元3多工位加工系统 4多通道环行线系统单元 5视觉检测系统单元其中巷式起重机基本结构; 由丝杠驱动步进电机（5-1-1）、光杠（5-1-2）、气动储取货物机构（5-1-3）、X轴步进电机（5-1-4）、轴光杠（5-1-5）、轴气缸（5-1-6）、滚珠丝杠（5-1-7）组成。巷式起重机(5-1)主要是实现货物在仓库内的自动存取机械手搬运系统单元四轴联动机械手机构结构:由伺服电机驱动可旋转角度=270的气控机械手（具有光电传感器）（1-1-1）、由步进电机驱动丝杠组件构成沿X、Y轴移动装置（含x、y轴限位开关）（1-1-2）、可回旋=270的转盘机构（1-1-3）（其电气部分由直流无刷电动机、光电编码器、接近开关等）。型材基体（1-1-4）组成。四轴联动机械手机构主要实现空间货物的存取多工位加工系统单元 4000E2多工位加工系统单元结构图 如图 4-3 所示。（2-1）铣床 （2-2）钻床 （2-3）多工位工作台多工位工作台多工位工作台由轴步进电机（2-3-1）、滚珠丝杠（2-3-2）、自动夹紧工作台（2-2-3）、直线导轨（2-3-4）、轴步进电机（2-3-5）、轴丝杠（2-3-6）、型材基体（2-3-7）组成，多工位工作台主要是通过、轴步进电机使自动夹紧工作台中的货箱到达预定的钻、铣工位，并对货箱进行钻、铣削加工。见图4-3-3检测环节;在各站点均有检测环节，请根据运动控制需求分析各检测环节 位置检测：接近开关、光电开关位移检测;光栅尺驱动：步进电机、负压吸盘柔性制造系统网络组成物流生产线是由主控单元1、仓储单元4、拾取单元2、加工单元3、检测单元5及传送单元和上位工控机构成。其控制器均为S7-200 PLC 226 ，相互间直接通过PPI网络通讯。 PPI网络拓扑图由主控单元通过PPI总线控制其他从站PLC的工作状态(起停与物料运行情况).具体各从站的控制任务由各从站控制器独立运算与驱动完成。另主控单元通过EM277和CP5611与上位工控机构成PROFIBUS_DP网络.组态软件使用组态王.PROFIBUS网络拓扑图将上述两种总线合并，系统完整网络拓扑如图了解分析系统中信息数据流的传输关系。主控系统负责通过PPI总线控制其他从站的启动停止，传输线运转及物料传输情况。PROFIBUS 总线系统中工控机安装组态王，作为主站，通过CP5611板卡与各EM277为从站的下位PLC系统连接，实现上位人机界面系统与下位控制器连接。思考题：1、 试分析机电系统中系统五大要素各系统构成？2、 请根据系统能协调控制加工节拍等现象，分析PPI通讯网络中主站作用？3、 试分析主站与从站通讯数据区应如何规划？4、 谈谈仓储单元中显示装置的作用,可能的通讯参数与协议？5、 试分析某一单元的控制功能,并画出流程图。6、 传动导向机构分析;与滑动传动对比分析？7、 检测系统分析：各接近开关