实习报告_自动生产线

1、自动生产线 实训报告专业班级: 姓名袁楫指导老师：时间目 录一、自动生产线控制实训系统装备概述系统的基本组成/ 系统的检测系统的控制二、工件搬运单元单元结构（一）搬运单元的功能（二）搬运单元的结构组成1. 传感器2. 电磁阀组3. 气缸的PLC简介（三）气动控制回路三、搬运单元的 PLC控制及编程（一）PLC的I/O接线（二）工件搬运单元的PLC接线图（四）完整程序四、实训总结一、自动生产线控制实训系统装备概述系统的基本组成该系统是一套模块化组合系统分别安装在各个站的铝合金实训桌上。 分别有 仓储供料单元、工件搬运单元、工件加工单元、工件检测单元、分类存储及立体 仓库单元五个单元组成如下实物图

2、其中每一个单元都是可以自成一个独立的系统， 同时也是一个一体化的系统， 各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但工件加工单元和分类存储及立体仓库单元单元则是采取步进电机驱动、紧密定位的位置控制，该驱动系统具 有长行程、多定位点的特点，是一个典型的位置控制系统。系统的检测在此设备上应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物 体通过的状态、物体的颜色等。系统的控制在控制方面系统采用了串行通信的 PLC网洛控制方案，即每一个工作单元 由一台PLC承担其控制任务，各个PLC之间通过串行通信实现互联的分布控制方 式，使其系统组建成一个小型的 PLC网络。二、工件搬运单元搬运单元单元结构

3、（一）搬运单元的功能搬运单元的功能是完成把未加工的工件从上料台上搬运到后续加工区域去 进行加工。如图所示为搬运单元实物照片（二）搬运单元的结构组成及主要元器件搬运单元主要结构组成为：吸盘，垂直气缸，水平直线气缸，旋转气缸， / 电磁阀组，PLC莫块，运行按钮，暂停按钮，急停按钮，单机/联网转换开关，自 动/单步按钮等1磁性开关搬运单元运用的传感器是一种磁性开关，其型号分别为：SMC D-A73 （直 线气缸）、SMC D-A93 （摆动气缸）、SMC A90 （垂直气缸），这些磁性开关都 是开关量，气缸运动到位的时候磁性开关导通。 开关意思就是通过磁铁来感应的，这 个“磁”就是，磁铁也有好几种

4、，市场上面常用的磁铁有橡胶磁、永磁铁氧体、结钕铁硼等。开关 就是干簧管了。是干式舌簧管的简称，是一种有触点的无源电子开关元件，具有结构简单， 体积小便于控制等优点，其外壳一般是一根密封的，管中装有两个铁质的弹性簧片电板，还 灌有一种叫金属铑的惰性气体。平时，玻璃管中的两个由特殊材料制成的簧片是分开的。当有磁性物质靠近玻璃管时，在磁力线的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触,簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开了。因此，作为一种利 用磁场信号来控制的线路开关器件，干簧瞌性开关D-A93管可以作为用，用于计数，限位等 等（在安防系

5、统中主要用于门磁、窗磁的 制作），同时还被广泛使用于各种通信设备中。在实际运用中，通常用永久磁铁控制这两根金属片的接通与否，所以又被称为磁控管”。干簧管又叫磁控管，它同霍尔元件差不多，但原理性质不同，是利用磁场信号来控制的一种开关元件，无磁断开，可以用来检测电路或机械运动的状态，另一种磁性开关就是市场上所说接近开关、门磁开关、又叫感应开关，它是有干一个开好模具并且是标准尺寸塑胶外壳，将干簧管灌封在黑色外壳里面导线引出来另一半带有磁铁的塑料外壳固定在另一端当这个磁铁靠近带有导线的 开关时，发出开关信号！ 一般信号距离为10mm接通2.电磁阀组此系统的吸盘，垂直气缸，斤水平直线气缸，旋转气缸都是由

6、此电磁阀进行控制的，电磁阀所带手控开关有锁定（LOCK和开启（PUSH 2种位置。在进行设备调试时，使手控开关处于开启位置， 可以使用手控开关对阀进行控制，从而实 现对相应气路的控制，从而实现对相应气、路的控制，以改变气动手爪等执行机构的X控制，达到调试的目的。L 0S两位五通双电控电磁阀动作原理：给正动作线圈通电，则正动作气路接通（正动作出气孔有气），即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的， 将会 一直维持到给反动作线圈通电为止。 给反动作线圈通电，则反动作气路接通（反 动作出气孔有气），即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一 直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁

7、”。基于两位五通双电控电磁 阀的这种特性，在设计机电控制回路或编制 PLC程序的时候，可以让电磁阀线圈 动作12秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。在气路上来说，两位三通电磁阀具有 1个进气孔（接进气气源）、1个出气 孔（提供给目标设备气源）、1个排气孔（一般安装一个消声器，如果不怕噪音的 话也可以不装）。 对于小型自动控制设备，气管一般选用 8 12mnm勺工业胶气 管。电磁阀一般选用日本 SMC台湾亚德客或其它国产品牌等等。在电气上来 说，两位三通电磁阀一般为单电控（即单线圈），两位五通电磁阀一般为双电控（即 双线圈）。线圈电压等级一般采用 DC24V AC220V等。两位三通电

8、磁阀分为常闭型和常开型两种，常闭型指线圈没通电时气路是断的， 常开型指线圈没通电时气 路是通的。 常闭型两位三通电磁阀动作原理：给线圈通电，气路接通，线圈一 旦断电，气路就会断开，这相当于“点动”。基于两位五通双电控电磁阀的这种 特性，在设计机电控制回路或编制 PLC程序的时候，可以让电磁阀线圈动作 1 2秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。3.气缸工件搬运单元运用了直线气缸和摆动气缸两种气缸，是本单元的主要执行机构，其主要的作用是将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动机构作直线往复运动、摆动和旋转运动。工作原理：根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸

9、的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设计时，应尽 量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。的PLC简介S7系列PLC分为S7-200小型机、S7-300中型机、S7-400大型机。S7-200系列PLC 是西门子公司20世纪90年代推出的整体式小型机，其结构紧凑、功能强，具有很 高的性能价格比，在中小规模控制系统中应用广泛。S7-200工作方式S7-200在扫描循环中完成一系列任务。任 务循环执行一次称为一个扫描周期。S7-200的工作过程如图4所示。在一个扫描周期中，S7-200主要执行下列五个部分的

10、操作：(I )读输入：S7-200从输入单元读取输入状态，并存入输入映像寄存器中。(n)执行程序：cpu根据这些输入信号控 制相应逻辑，当程序执行时刷新相关数据。程 序执行后，S7-200将程序逻辑结果写到输出映像寄存器中。(川)处理通讯请求：S7-200执行通讯处理。(W)执行CPU自诊断：S7-200检查固件、程序存储器和扩展模块是否工作正常(V )写输出：在程序结束时，S7-200将数据从输出映像寄存器中写入把输出锁存器，最后复制到物理输出点，驱动外部负载。S7-200系列PLC5种基本规格的主要技术参数如下表：（工件搬运单元采用的是CPU224主要技术参数CPU221CPU222CPU

11、224CPU224XPCPU226PLC吉构类型固定I/O型基本单元+扩展型最大可连接开关 量的I/O点总数10 (6/4)78168 168248最大可连接模拟 量的I/O点总数无10353835本单元集成的I/O1 /数量10 (6/4)14 (86)24 (1410)24 (1410)40 (24/16)可增加的扩展模 块数无2777程丿予存储器谷量:4KB4KB8KB12KB16KB数据存储器容量12KB2KB8KB10KB10KB编程软件STEP7-Micro/WIN逻辑指令执行时 间标志寄存器数量256,其中断电记忆型112点定时器数量256,其中1ms定时4个，10ms定时16个

12、，100ms定时236个计数器数量256 （电池保持）中断输入2点，分辨率1ms高速计数输入:4点4占八、6点6点6点高速脉冲输入2点2占J八、2点2点2点通信接口1个，RS-4851个，RS-4851 个,RS-4852 个，RS-4852个，RS-485支持的通信协议PP、MPI、自由口PPI、MPI、自由口、PROFIBUS-DP /模拟电位器1点，8位分辨率2点，8位分辨率 /（三）气动控制回路运动过程:本单元有单步运行、连续运行以及联网运行 3种运行方式可供选择。可以通过旋钮选 择运行方式。单步运行是将本单元的动作分解成8步来完成，每按一次运行键执行 1步动作，方便老师讲解以及学生试

13、验。其中第1步：回转臂向左摆；第 2步：水平臂伸出，然后垂直臂伸出；第 3步：真空阀打开，将工件吸起；第 4步：垂直臂缩回，然后水平臂缩 回；第5步：回转臂向右摆；第6步：水平臂伸出，然后垂直臂伸出；第7步：真空阀断，将工件放置到下一个单元；第 8步：垂直臂缩回，然后水平臂缩回，恢复初始位置，如此就完成了一个动作循环。如果有工件不合格信号，则第6步水平臂不会伸出，第 7步真空阀断，工件直接被放入废料槽中。连续运行就是将这些动作连起来运行，只需按一次运行 键就完成一个动作循环。如果选择联网运行就是使本单元进入联网状态，动作将不受按钮控制（急停按钮除外），由上位机组态监控系统控制。三、搬运单元的

14、PLC控制及编程（一） PLC的I/O分配表SB1运行开关SB2复位开关SB3功能开关按SB4自动/单步开关SB5 /单机/联网开关钮SB6暂停开关SB7退出开关4B1真空压力开关1B1摆动缸右端传感器1B2摆动缸左端传感器2B2水平缸伸出传感器气缸上面2B1水平缸缩回传感器的传感器3B2垂直气缸下端传感器3B1垂直气缸上端传感器1Y1控制摆动缸右摆的电磁铁1Y2控制摆动缸左摆的电磁铁电2Y1控制水平缸活塞杆返回的电磁铁磁2Y2控制水平缸活塞杆伸出的电磁铁阀3Y1控制垂直气缸活塞下降的电磁铁组3Y2控制垂直气缸活塞上升的电磁铁,4Y1控制吸盘吸料的电磁铁L1运行灯显L2 复位灯示L3功能灯灯（

15、二）工件搬运单元的PLC接线图M * 1 口（四）完整程序中亡石R山M亡Nalvnit I曲网tmi电_soi_iaimooII1 Ipi SR篦7SmolAddressConrronliir11.(_S01iao运芍叭JSB7IC.G退出开耒NdftJik ?j挥EM向OS动，井芮首统毛I禅出鄒脊MC.D_4H_2B1MJ.1$i orrSRRSd/SyntclAddrcijConinpcnt1Y2QD1控制摆 竝主拥勺电強2&111 3圭平茫菲冋畧歸4nQDi6控制“翩JM貿审盘桧SB7ice退出幷吳2D02IBINclvrutk 3I直誘FI玮出,#为塞亘邑駐直下伸出做進备nnr如 t)

16、olAtfdrejsCommentIB11 D揺T血右谎件!朗器IB2129111.3出魁瑯hl他辭去1 2出甲竝伸出代昭曙032萤刮序平门注塞计1石可的印或转1115岳自T肛上请传癌醫4门JO 6滸舫盘囚 航电 加Hh退斑关MUdSjmh |AdHi-s厂nrrir血1IB1I1JQ-LL11.2映半1PE出传亦JEJ111 5自虫=1丄讯电!右畠1R；11 4垂直气ETF出氓必寻QQ5芯倔亍谊运翡上乏曲电協握4Y1QQ6净irlw盘旧糾EtkM加IQb足出卄无N*tM4Tk 5哄判J抻丄冃M04SIDUilbH_4YI )FtM IFJV7Metwaiik SjmbolConw rirtl

17、.IB-Il 0吃TAJ居號伶耳詈Il 2-珑i 4曰白汽1丁襦達加富4Y1(HE胡広卽丰的引徐SB 7IM迟出7TNNolwrk fa:vmboiMdiotiCaimcnl11 a芽门和石用访顷盍2B2HJ木壬古T疋气瓦乏3B1In .5 6nSl上监咯陛器3B；r a舟亡P1.诧可也思3fr1QOi腔刖刊亘U吐吕至下用芒甩订卩G0.64Y13B1FprrhiAddrnsComirwnrJB1ii n1B2n i洁叨匚丘端吒尼器201n 3灰可f施回弋用器:B211.2水口反伟出些瞬2/2QDi2曲R平肛舌朗“册吨储JS1115垂直活杠上謀传感器4Y1QDiGI控和威刚齊哋i報in? oiT

18、TSRftEvrnbolAdldieisCcm inertjriQOiO控制震酣站摆引删;胎2SI11 33Q06痊制悄总换科K电蔽扶实训总结/此次因为我先前在工厂实训，因此，在学校实训时间较短。但在这有限的时间中我也学到了许多的东西，主要集中在PLC的编程方面，以前的PLC编程我们是建立在分析程序 编程序再分析程序一一总结的基础上的，没有进过实际的操作实验。此次，我们终于可以将自己编得程序在实物上得到验证了，这是我感到兴奋异常，因为终于感到我们还是能做许多的事、 会做许多事 的，并能将其运用于实际。对此 PLC编程，我乐不知疲！在编程之初，我对一些磁性开关，及传感器的了解不够仔细，因此，我犯下了