THMSZC-2E实训指导书(辽阳)YJM

1、TianhuangTeaching Apparatus 天煌教仪 版本号：V1.0 THMSZC-2E型 机电一体化柔性生产综合实训系统实训指导书天煌教仪浙江天煌科技实业有限公司93目 录第一章 概 述2一、概 述2二、PLC的结构与工作原理2三、S7-200 PLC的硬件组成及指令系统4四、PLC控制系统的设计与故障诊断6五、S7-300和S7-200的PROFIBUS-DP网络通信7第二章 实训项目8第一节STEP 7 MICROWIN编程8第二节上料单元10第三节多轴加工单元13第四节机器人、检测、搬运单元16第五节落料单元19第六节图像处理、直角转角单元22第七节行车机械手搬运单元25

2、第八节加盖单元54第九节喷涂烘干单元57第十节穿销单元61第十一节检测单元64第十二节分拣搬运单元67第十三节物流仓储单元71第十四节PROFIBUS DP网络组建74第十五节触摸屏监控82附录一 STEP7 MicroWIN软件使用入门85附录二 触摸屏的使用93附录三 欧姆龙伺服电机的使用99附录四 气动原理107附录五 变频器的使用109附录六 步进电机及驱动器的使用114附录七 工业机器人的使用126第一章 概 述一、 概 述柔性自动生产线是将微电子学、计算机信息技术、控制技术、机械制造和系统工程有机地结合起来，是一种技术复杂、高度自动化系统，柔性制造技术更是当前机械制造业适应市场动态

3、需求及产品不断迅速更新的主要手段，是先进制造技术的基础。本实训系统是专门为职业院校、职业教育培训机构研制的自动生产线实训系统，根据机电类、自动化类、先进制造类行业、企业中工业自动化应用的特点，对各类自动生产线的工作过程和相关的技术进行研究，对工业现场设备进行提炼和浓缩，并针对实训教学活动进行专门设计，融机、光、电、气于一体，包含了PLC、传感器、气动、工业控制网络、电机驱动与控制、计算机、机械传动等诸多技术领域，主控PLC和下位PLC通过网络通讯技术构成一个完整的多级计算机控制系统，通过训练，能强化了学生对复杂柔性自动生产线的设计、安装、接线、编程、调试、故障诊断与维修等综合职业能力，适合机电

4、类、自动化类相关专业的教学和实训，同时也适合工程技术人员上岗培训。本实训系统是一种典型的环形柔性自动生产线，它由上料单元、五轴机器人单元、多轴加工单元、落料单元、加盖单元、穿销单元、检测单元、分拣输送单元、物流仓储单元、行车机械手单元组成。传输链有辊道、皮带、链条滚轮三种模式，配有相应的圆带转角，通过传输链和转角连成环形生产线。上述机构均安装在工业型材桌面上，系统中的机械结构、电气控制回路、执行机构完全独立，采用工业标准件设计，便于拆、装。控制系统主站采用西门子S7-300(CPU315-2DP)，从站采用西门子S7-200(CPU226)，各站之间使用ProfiBus-DP总线进行通讯，S7

5、-200从站主要用于控制与驱动设备层，并对现场反馈的信号进行采集，S7-300主站采集各从站数据，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据，同时系统还配有工业以太网通信模块和10.4英寸彩色工业触摸屏，可以完成系统控制网络的集成。该系统有单机、联机二种工作方式。在单机模式下，各从站独立运行，站间没有数据传送，学员可进行外部接线操作，使用S7-200专用PPI电缆或ProfiBus总线将编写程序下载到PLC中，并监控程序运行，在联机模式下，系统各从站同时工作，工件依次进行上料、搬运、加工、落料、加盖、穿销、检测、分拣、入库等操作，各站间通过ProfiBus现场总线进行通讯，在主站的控制下实现相

6、关的互锁、数据传送操作，系统中的安装了工业触摸屏，对现场设备生产状况进行动态实时监控。系统工业现场总线和标准的电气接口，支持RS232、RS485、PPI、MPI、PROFIBUS-DP、TCP/IP多种通信方式。系统具备多种组态软件、编程软件、管理软件功能。二、 PLC的结构与工作原理PLC的结构PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源、编程器扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。1. 主机主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状

7、态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。2. 输入/输出（I/O）接口I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、

8、电磁阀、指示灯等）。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。3. 电源图中电源是指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直流电源。4. 编程器编程器是PLC的一种主要的外部设备，用于手持编程，用户可用以输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况。除手持编程器外，还可通过适配器和专用电缆线将PLC与电脑联接，并利用专用的工具软件进行电脑编程和监控。5. 输入/输出扩展单元I/O扩展接口用于连接扩充外

9、部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）。6. 外部设备接口此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。PLC的工作原理PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的扫描一个周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC在输入采样阶段：首先以扫

10、描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，执行的结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。三、 S7-200 PLC的硬件组成及指令系统硬件组成S7-200CPU将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O点集成在一个紧凑的封

11、装中，从而形成了一个功能强大的微型PLC，具体见下图：S7-200CPU模块包括一个中央处理器（CPU）、电源以及I/O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。CPU负责执行程序和存储数据，以便对工业自动控制任务或过程进行控制输入和输出时系统的控制点：输入部分从现场设备中（例如传感器或开关）采集信号，输出部分则控制泵、电机、指示灯以及工业过程中的其他设备。电源向CPU及所连接的任何模块提供电力支持。通信端口用于连接CPU与上位机或其他工业设备状态信号灯显示了CPU工作模式，本机I/O的当前状态，以及检查出的系统错误指令系统1. 标准触点指令LE常开触点指令，表示一个与输入母线相连的动合接点指

12、令，即动合接点逻辑运算起始。LDN常闭触点指令，表示一个与输入母线相连的动断接点指令，即动断接点逻辑运算起始。A 与带开触点指令，用于单个动合接点的串联。AX 与非常闭触点指令，用于单个动断开接点的串联。O 或常开触点指令，用于单个动合接点的并联。ON 或非常闭触点指令，用于单个动断接点的并联。LD、LDN、A、AN、O、ON触点指令中变量的数据类型为布尔(BOOC)型。LD、LDN两条指令用于将接点接到母线上，A、AN、O、ON指令均多次重复使用，但当需要对两个以上接点串联连接电路块的并联连接时，要用后述的OLDB指令。2. 串联电路块的并联连接指令OLD两个或两个以上的接点串联连接的电路叫

13、串联电路块。串联电路块并联连接时，分支开始用LD、LDN指令，分支结束用OLD指令。OLD指令与后述的ALD指令均为无目标元件指令，而两条无目标元件指令的步长都为一个程序步。OLD有时也简称或块指令。3. 并联电路的串联连接指令ALD两个或两个以上接点并联电路称为并联电路块，分支电路并联电路块与前面电路串联连接时，使用ALD指令。分支的起点用LD、LDN指令，并联电路结束后，使用ALD指令与前面电路串联。ALD指令也简称与块指令，ALD也是无操作目标元件，是一个程序步指令。4. 输出指令 (=)输出指令与线圈相对应，驱动线圈的触点电路接通时，线圈流过“能流”，输出类指令应放在梯形图的最右边，变

14、量为Bool型。5. 置位与复位指令S、RS为置位指令，使动作保持；R为复位指令，使操作保持复位。从指定的位置开始的N个点的映像寄存器都被置位或复位,N=1255如果被指定复位的是定时器位或计数器位,将清除定时器或计数器的当前值。6. 跳变触点EU,ED正跳变触点检测到一次正跳变(触点得输入信号由0到1)时,或负跳变触点检测到一次负跳变(触点得输入信号由1到0)时,触点接通到一个扫描周期.正/负跳变的符号为EU和ED,他们没有操作数,触点符号中间的“P”和“N”分别表示正跳变和负跳变7. 空操作指令NOPNOP指令是一条无动作、无目标元件的1程序步指令。空操作指令使该步序为空操作。用NOP指令

15、替代已写入指令，可以改变电路。在程序中加入NOP指令，在改动或追加程序时可以减少步序号的改变。8. 程序结束指令ENDEND是一条无目标元件的1程序步指令。PLC反复进行输入处理、程序运算、输出处理，若在程序最后写入END指令，则END以后的程序就不再执行，直接进行输出处理。在程序调试过程中，按段插入END指令，可以按顺序扩大对各程序段动作的检查。采用END指令将程序划分为若干段，在确认处于前面电路块的动作正确无误之后，依次删去END指令。要注意的是在执行END指令时，也刷新监视时钟。四、 PLC控制系统的设计与故障诊断1. 分析被控对象分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电之间

16、的配合，确定被控对象对PLC控制系统的控制要求。根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作(动作顺序、动作条件、必须的保护和连锁等)、操作方式(手动、自动、连续、单周期、单步等)2. 确定输入/输出设备根据系统的控制要求，确定系统所需的输入设备（如：按钮、位置开关、转换开关等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯等）。据此确定PLC的I/O点数。3. 选择PLC包括PLC的机型、容量、I/O模块、电源的选择。4. 分配I/O点分配PLC的I/O点，画出PLC的I/O端子与输入/输出设备的连接图或对应表。（可结合第2步进行）。5. 设计软件及硬件进行PLC程序设计，进行控制柜（台）等

17、硬件及现场施工。由于程序与硬件设计可同时进行，因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短，而对于继电器系统必须先设计出全部的电气控制电路后才能进行施工设计。其中PLC程序设计的一般步骤在上一课题中已进行介绍。其中硬件设计及现场施工的步骤如下：1) 设计控制柜及操作面板电器布置图及安装接线图。2) 设计控制系统各部分的电气互连图。3) 根据图纸进行现场接线，并检查。6. 联机调试联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调。7. 整理技术文件包括设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。五、 S7-300和S7-200的PROFIBUS-DP网络通信此处所举的例子为：一台S7-300PL

18、C做主站，下面挂两台S7-200作从站。组建PROFIBUS-DP网络。硬件需求：1. CPU314C-2DP一个2. CPU226两个（其他型号S7-200的主机也可以）3. EM277两个软件需求：1. STEP7 V5.2以上版本2. STEP 7 MicroWIN SP3 V4.0组网步骤：1. 在这个网络中的S7-200PLC只有V数据区才能和S7-300通讯。当我们需要用S7-300PLC或WINCC对S7-200的输入输出点的状态进行监视时，我们就需要先把S7-200中输入输出点的状态送入S7-200的V数据区，然后再由V数据区送至S7-300中，所以，保证通讯成功的第一步就是把

19、S7-200输入输出点的状态送入其V区中。本动画演示的就是在S7-200中怎样写一段程序完成上述传送工作。如动画所示（双击1.1S7-200数据处理程序书写演示.exe即可观看）。程序书写完毕后，用PC/PPI电缆将刚才写的程序下载到S7-200PLC中。2. 现在我们对S7-300做硬件组态、建立数据块和程序书写。第一步：硬件组态：也就是在S7-300中把整个网络硬件组建好。动画演示如下（双击1.2S7-300硬件组态演示.exe即可观看）：第二步：建立数据块，建立数据块的作用是用他来存储来自S7-200和S7-300本身的数据。动画演示如下（双击1.3建立数据块DB2.exe即可观看）：第

20、三步：S7-300程序书写：书写此段程序的作用是向WINCC传递数据，即把从S7-200从站和S7-300采集到的数据统一放在S7-300的数据块DB2中，再由WINCC监视这些数据。动画演示如下（双击1.4S7-300数据处理程序书写演示.exe即可观看）：此时我们在S7-300里面的工作也完成了。现在需要用PC/MPI电缆将刚才我们为S7-300做的工作下载到S7-300里面。动画演示如下（双击1.5项目下载.exe即可观看）：3. 下载完毕后，用DP电缆连接S7-300上的DP接口和EM277。连接完毕后，用一字起将EM277的地址旋钮拨至合适的位置，例如：从站DP地址为3的就拨到3（十

21、位拨为0，个位拨为3），为4的就拨到4，注意地址不要冲突，即某两个或几个的DP地址不要设成一样的。另外，需要把最后一个EM277上网络连接器的终端电阻拨至ON状态。4. 一切完毕后，将整个系统通电。检查S7-300和EM277上面的报警灯（红灯）是否亮，如果不亮则表示网络组建成功，如果亮，检查网络硬件连接和软件设置。网络组建成功后，就可以用WINCC监视整个系统的工作状态了。注意：1. 在连接硬件或更改硬件接线时，一定要把整个系统的电断掉。切记！2. 如果从站不是两个，则组态其他的从站跟这个例子相似，只需做以下工作即可：（1） 在硬件组态（组网步骤2中的第一步）中继续添加其他的从（2） 在S7

22、-300程序书写（组网步骤2中的第二步）中继续添加新的数据处理程序第二章 实训项目第一节 STEP 7 MICROWIN编程一、 实训目的1. 熟悉STEP 7 MICROWIN软件的主要操作功能。2. 初步掌握STEP 7 MICROWIN软件对PLC的编程和监控。3. 学会编制一个简单的程序并能正确的运行。二、 实训设备1. 安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP7 MICROWIN软件）。2. PLC（西门子S7-200系列）一台。3. PC与PLC的通信电缆一根（PC/PPI）。三、 实训步骤（一） 编辑程序1. 将PC与PLC按正确方式连接。2. 将PLC的工作状态开

23、关放在“STOP”处。3. 启动STEP 7 MICROWIN软件，用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮或者在“文件”菜单中选择“新建”，新建一个程序。在“PLC”菜单中选择“类型”，然后在下拉菜单中选择使用的PLC（CPU224CN），或者点击“读取PLC”软件将自动选定已连接上的PLC类型，再单击“确认”按钮。4. 将光标定位于左上角，选择功能图上的常开按钮(或按F4),然后输入常开触点编号I1.0；接着再选择常闭按钮，输入触点编号I1.1，最后选择功能图(按F6)上的线圈按钮，输入线圈编号M0.0；然后将光标移至下一行起始处，选择功能图上的常开按钮(或按F4),输入常开触点M0.0，然后选择

24、功能图上的竖线按钮(或按Ctrl)，这样就完成了一个网络的输入。5. 按步骤4输入常开触点M0.0和线圈Q1.0，最后选择“PLC”菜单中的“编译”，软件将输入完成的程序进行编译，如果有错误，在输出窗口中出现错误提示，根据提示找到原因并解决。程序未通过编译时，不能下载到PLC中。6. 若要删除一行，可将光标移至要删除行的起始处，点击右键，选择“删除”菜单中的“行”命令即可；若要插入一行，可将光标移至要插入处，选择“插入”菜单中的“行”命令；若删除后留有一些竖线，可将光标移至该竖线的右上侧，然后按键盘上的删除按钮“Delete”即可。7. 将编辑好的程序存盘。8. 选择“文件”菜单中的“保存”或

25、工具栏中的保存按钮，即可弹出保存对话框，在保存对话框中选择所保存的驱动器、文件夹、文件名等。（二） 将编辑好的程序传入PLC。1. 点击“查看”菜单中的“设置PG/PC接口”，在弹出的对话框里选择“PC/PPI cable (PPI)”，再单击“属性”按钮，然后选择“本地连接”对话框中选择通讯串口，在“PPI”对话框中不做改动。完成后点击“确认”关闭属性对话框，再点击“确定”关闭“设置PG/PC接口”对话框。2. 点击“查看”菜单中的“通信”，在弹出的对话框中双击“双击刷新”，程序搜索连接上的PLC站点。PLC在出厂时默认设定站点号为2，点中搜索到PLC，再点击“确定”键。3. 当多台PLC组

26、成PPI网络使用时，必须先单台连接，将每个站点重新设置站点号为互不重复的号码。点击“查看”菜单中的“系统块”，在“PLC地址”中输入要给定的网络站点号，然后点击“确定”退出。4. 选择“文件”菜单中的“下载”或工具栏中的下载按钮，将编译好的程序下载到PLC中。（三） 程序运行1. 选择“PLC”菜单中的“RUN运行”，在弹出的“RUN运行”对话框上单击“确定”按钮，就可使PLC处于运行状态。2. 运行程序结果：上电后，按“开始”按钮I1.0，指示灯Q1.0亮，按“复位”按钮I1.1，指示灯Q1.0灭。检查运行结果是否正确。3. 选择 “调试”菜单中的“开始程序状态监控”，可在屏幕中看到运行过程

27、中各触点的接通与断开状态，以检查程序中的错误。通过本实训学会了如何输入一个程序，如何将输入的程序保存在磁盘上，如何将程序输入PLC，如何运行一个程序，如何检查一个程序在运行过程中的接通与断开情况。如果已掌握这部分内容，则可进入下一个实训。在以后的实训中，实训步骤均相同，不再重复说明。第二节 上料单元一、 实训目的1. 掌握气缸及电磁阀的工作原理。2. 掌握光电、电感传感器的使用方法。3. 掌握直流减速电机的使用方法。4. 上料单元控制程序的编写。二、 实训设备1. 安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP7 MICROWIN软件）。2. 电源、按钮、PLC主机挂箱（CPU226主

28、机）各一台。3. PC与PLC的通信电缆一根（PC/PPI）。三、 工作原理l PLC电气原理图四、 控制要求复位：按下黄色复位按钮，顶料气缸缩回，落料气缸伸出，机械手升降台下降、手臂缩回，气夹张开，机械手旋转臂会原位且直线行会原位后，复位完成。运行：按下绿色开始按钮，当库存检测传感器检测到有工件时，顶料气缸伸出，落料气缸缩回，使倒数第二个工件落到板链传输线上，板链传输电机工作将工件传输至工件输出到位检测传感器位置后停止，等待机械手将工件抓取。停止：按下红色停止按钮，当前一个工作周期完成后，本单元停止工作；五、 端子图及接线表l 端子图l 接线表序号PLC地址（PLC端子）面板端子功能说明1I

29、0.49库存检测传感器2I0.512落料完成检测传感器3I0.613顶料缩回检测传感器4I0.715顶料伸出检测传感器5I1.017落料缩回检测传感器6I1.119落料伸出检测传感器7I1.223工件到位检测传感器8Q0.041顶料电磁阀9Q0.143落料电磁阀10Q0.346板链传输11Q0.745皮带传输12（1）磁性传感器引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接PLC输入端（2）电磁阀引出线：黑色为“负”，接“0V”；红色为“正”，接PLC输入端（3）电容及光电开关引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接“+24V”;黑色为“输出”接PLC输入端六、 操作步骤1.

30、 按照端子图与接线表连接控制回路；2. 检查接线，相邻两人互换检查对方接线包括电源及各I/O点是否对应，特别是要仔细检查DC24V电源连接；3. 确保接线无误后，将空气开关拨上，打开电源开关，将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态；4. 按动“复位”按钮，等待复位完成。按动“运行”按钮，观察并记录落料单元运行状态；5. 尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。七、 实训总结1. 讨论并学习掌握示例程序所用指令的应用；2. 通过分析气动原理图了解其工作原理；3. 分析并学习各个传感器的检测特性；八、 示例程序（参见配套光盘）第三节 多轴加工单元一、 实训目

31、的1. 掌握气缸及电磁阀的工作原理。2. 掌握伺服电机工作原理。3. 掌握步进电机工作原理。4. 掌握伺服电机的使用方法。5. 掌握光电、电感传感器的使用方法。6. 多轴加工单元控制程序的编写二、 实训设备1. 安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP7 MICROWIN软件）。2. 电源、按钮、PLC主机挂箱（CPU226主机）各一台。3. PC与PLC的通信电缆一根（PC/PPI）。三、 工作原理l PLC电气原理图四、 控制要求复位：按下黄色复位按钮，阻挡气缸缩回，夹紧气缸张开，十字滑台X、Y轴及圆台分别回原点，机头向上回原点，复位完成；运行： 按下绿色启动按钮，皮带传输线

32、开始工作，当机械手将工件放置在加工圆台上时，多轴加工单元开始工作，十字滑台将工件带到机头正下方的指定位置后，机头开始下降，同时加工电机开始运行，当机头下降到一定位置后，加工圆台进行旋转，模拟多方位加工。待加工完成后十字滑台复位，机头上升至原点位置，完成一个工作周期。停止：按下红色停止按钮，当前一个工作周期完成后，本单元停止工作；五、 端子图及接线表l 端子图l 接线表序号PLC地址（PLC端子）面板端子功能说明1I0.411工件到位传感器2I0.514旋转原位传感器3I0.615机头原位传感器4I0.717机头上极限传感器5I1.018机头下极限传感器6I1.121主轴正转到位7I1.224主

33、轴反转到位8I1.325主轴正转极限9I1.426主轴反转极限10I1.527定位伸出传感器11I1.629定位缩回传感器12I1.733十字滑台x轴原位传感器13I2.036十字滑台Y轴原位传感器14Q0.056升降脉冲控制15Q0.157旋转脉冲控制16Q0.258升降方向控制线17Q0.359旋转方向控制18Q0.460主轴正转控制19Q0.561主轴反转控制20Q0.662加工电机控制21Q0.763夹紧电磁阀22Q1.065托盘传输控制23Q1.266X、Y运动功能（67接0V）24Q1.368/69短接XY复位25（1）磁性传感器引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接

34、PLC输入端（2）电磁阀引出线：黑色为“负”，接“0V”；红色为“正”，接PLC输入端（3）电容及光电开关引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接“+24V”;黑色为“输出”接PLC输入端（4）端子号33与37短接后接入I1.7，端子号36与39短接后接入I2.0（5）因滑台伺服需要低电平控制，所以扩展模块的3L接0V。六、 操作步骤1. 按照端子图与接线表连接控制回路；2. 检查接线，相邻两人互换检查对方接线包括电源及各I/O点是否对应，特别是要仔细检查DC24V电源连接；3. 确保接线无误后，将空气开关拨上，打开电源开关，将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至

35、RUN状态；4. 按动“复位”按钮，等待复位完成。按动“运行”按钮，观察并记录落料单元运行状态；5. 尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。七、 实训总结1. 讨论并学习掌握示例程序所用指令的应用；2. 通过分析气动原理图了解其工作原理；3. 分析并学习各个传感器的检测特性；八、 示例程序（参见配套光盘）第四节 机器人、检测、搬运单元一、 实训目的7. 掌握气缸及电磁阀的工作原理。8. 掌握机器人的工作原理、编程方法。9. 掌握光电、电感传感器的使用方法。10. 掌握伺服电机的使用方法。11. 掌握视觉传感器的使用方法。二、 实训设备1. 安装有WINDOWS操作系统的PC机一台

36、（具有STEP7 MICROWIN软件）。2. 电源、按钮、PLC主机挂箱（CPU226主机）各一台。3. PC与PLC的通信电缆一根（PC/PPI）。三、 工作原理l PLC电气原理图四、 控制要求复位：按下复位按钮，传输线的阻挡气缸缩回，传输线运行，工业机器人复位，搬运气缸复位，料盘运行到限位的位置。运行：机器人将工件依次搬运液压冲压单元、多轴加工单元、检测单元后料盘开始 运转，当料盘转动四分之一圈时，升降气缸带动位移传感器进行深度的测量，待测量完毕后再旋转四分之一圈，到达搬运机械手的位置，此时搬运机械手将工件搬运至落料单元的落料转盘位置，完成一个循环。停止：按下红色停止按钮，当前一个工作

37、周期完成后，本单元停止工作；五、 端子图及接线表l 端子图l 接线表序号PLC地址（PLC端子）面板端子功能说明1I0.49机器人左限位2I0.510机器人右限位3I0.611机器人原位4I0.715转盘原位5I1.018工件到位检测6I1.222检测气缸上限7I1.424检测气缸下限8I1.526转动气缸左限位9I1.628转动气缸右限位10I1.730支撑气缸上限位11I2.032支撑气缸下限位12I2.134机械手夹紧13I2.236机器人动作14I2.539机器人加工放料完成15I2.640机器人加工取料完成16I2.741机器人落料放料完成17Q0.054伺服脉冲18Q0.155伺服

38、方向19Q0.246机器人动作一20Q0.347机器人动作二21Q0.466皮带传输22Q0.556升降气缸23Q0.658旋转气缸24Q0.760支撑气缸25Q1.062机械手夹紧26Q1.164机械手松开27Q1.268转盘电机28Q1.442机器人停止29Q1.543机器人启动30Q1.644机器人复位31Q1.745机器人伺服ON32（1）磁性传感器引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接PLC输入端（2）电磁阀引出线：黑色为“负”，接“0V”；红色为“正”，接PLC输入端（3）电容及光电开关引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接“+24V”;黑色为“输出”接

39、PLC输入端六、 操作步骤1. 按照端子图与接线表连接控制回路；2. 检查接线，相邻两人互换检查对方接线包括电源及各I/O点是否对应，特别是要仔细 检查DC24V电源连接；3. 确保接线无误后，将空气开关拨上，按下“上电”按钮，将编译无误的控制程序下载 至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态；4. 按动“复位”按钮，等待复位完成。按动“运行”按钮，观察并记录落料单元运行状态；5. 尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。七、 实训总结一、 讨论并学习掌握示例程序所用指令的应用；二、 通过分析气动原理图了解其工作原理；三、 分析并学习各个传感器的检测特性；八、 机器人单元学习本单

40、元的三菱六自由度机器人参照资料三菱机器人使用说明书进行实训学习。九、 示例程序（参见配套光盘）第五节 落料单元一、 实训目的1. 掌握气缸及电磁阀的工作原理。2. 掌握光电、电感传感器的使用方法。3. 掌握直流减速电机的使用方法。4. 搬运落料单元控制程序的编写。5. 了解槽轮机构的工作原理。二、 实训设备1. 安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP7 MICROWIN软件）。2. 电源、按钮、PLC主机挂箱（CPU226主机）各一台。3. PC与PLC的通信电缆一根（PC/PPI）。三、 工作原理l PLC电气原理图四、 控制要求复位：按下黄色复位按钮，阻挡气缸缩回，直流减速

41、电机1动作带动传输线运行5S至无杂物；气动机械手旋转到工件定位装置上方，气爪张开，传送带停止，直流减速电机2动作带动四槽轮机构运行，推料转盘旋转，直至电感传感器1感应到定位标志，电机2停止动作，确保各工位定位准确。复位完成；运行：按下绿色运行按钮，阻挡气缸伸出，电机1动作带动传输线运行，等待托盘到位；，总控台缺料指示灯亮；若有则直流减速电机2工作带动锁止弧转动一周，锁止弧上的拨销轴承拨动四槽轮转动90度到下一个槽轮，同时带动同轴的圆柱齿轮转动90度，圆柱齿轮则带动与其啮合的一系列圆柱齿轮、圆锥齿轮同步转动90度，则推料转盘随之转动90度，推动工件滑动至落料平台落料口落下到滑道上滑至托盘；光电传

42、感器2检测到工件信号，落料完成，阻挡气缸缩回，电机1动作传输线运行，托盘工件前往下一站，一个工作周期完成；停止：按下红色停止按钮，当前一个工作周期完成后，本单元停止工作；五、 端子图及接线表l 端子图l 接线表序号PLC地址（PLC端子）面板端子功能说明1I0.49托盘到位检测传感器2I0.512工件有无检测传感器3I0.615下料完成检测传感器4I0.718转盘原位检测传感器5I1.019挡料上限位传感器6I1.121挡料下限位传感器7Q0.037挡料电磁阀8Q0.139落料盘旋转9Q0.240托盘输送10（1）磁性传感器引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接PLC输入端（2）

43、电磁阀引出线：黑色为“负”，接“0V”；红色为“正”，接PLC输入端（3）电容及光电开关引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接“+24V”;黑色为“输出”接PLC输入端。六、 x操作步骤1. 按照端子图与接线表连接控制回路；2. 检查接线，相邻两人互换检查对方接线包括电源及各I/O点是否对应，特别是要仔细检查DC24V电源连接；3. 确保接线无误后，将空气开关拨上，按下“上电”按钮，将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态；4. 按动“复位”按钮，等待复位完成。按动“运行”按钮，观察并记录落料单元运行状态；5. 尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的

44、控制效果。七、 实训总结1. 讨论并学习掌握示例程序所用指令的应用；2. 通过分析气动原理图了解其工作原理；3. 分析并学习各个传感器的检测特性；4. 槽轮机构、锥形齿轮、直齿轮的工作原理。八、 示例程序（参见配套光盘）第六节 图像处理、直角转角单元一、 实训目的1. 掌握辊道传输线的工作原理。2. 掌握直角转角单元的工作原理。3. 直角转角单元的控制程序的编写。4. 了解滚道传输和直角转角单元的构造及传输方式。二、 实训设备1. 安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP7 MICROWIN软件、）。2. 电源、按钮、PLC主机挂箱（CPU226主机）各一台。3. PC与PLC的

45、通信电缆一根（PC/PPI）。三、 工作原理l PLC电气原理图四、 控制要求复位：按下黄色复位按钮，直角转角单元向左旋转至原位，辊道传输线运行将工件输送完毕。复位完成；运行：按下绿色运行按钮，辊道输送线开始运行，当进料传感器检测到有托盘过来时，直角转角的电机开始运行，将托盘输送至直角转角单元，当转角工件到位传感器有信号时直角转角进行旋转，并且电机开始反向运行将托盘输送出去，待出料传感器检测到信号时，直角转角单元复位，完成一个循环。停止：按下红色停止按钮，当前一个工作周期完成后，本单元停止工作五、 端子图及接线表l 端子图l 接线表序号PLC地址（PLC端子）面板端子功能说明1I0.47气缸左

46、极限2I0.59气缸右极限3I0.613转角工件到位传感器4I1.119转角来料传感器5I1.222转角出料传感器6Q0.037气缸右转7Q0.139转角传送正转8Q0.240转角传送反转9Q1.141拍照输出10Q0.445皮带传送11Q0.543红灯12Q0.642绿灯13（1）磁性传感器引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接PLC输入端（2）电磁阀引出线：黑色为“负”，接“0V”；红色为“正”，接PLC输入端（3）电容及光电开关引出线：蓝色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接“+24V”;黑色为“输出”接PLC输入端六、 操作步骤1. 按照端子图与接线表连接控制回路；2

47、. 检查接线，相邻两人互换检查对方接线包括电源及各I/O点是否对应，特别是要仔细检查DC24V电源连接；3. 确保接线无误后，将空气开关拨上，按下“上电”按钮，将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态；4. 按动“复位”按钮，等待复位完成。按动“运行”按钮，观察并记录加盖单元运行状态；5. 尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。七、 实训总结1. 讨论并学习掌握示例程序所用指令的应用。2. 通过分析气动原理图了解其工作原理。3. 分析并学习各个传感器的检测特性。4. 讨论涡轮蜗杆式如何工作的。八、 示例程序（参见配套光盘）第七节 行车机械手搬运单元一、

48、实训目的1. 掌握气缸及电磁阀的工作原理。2. 掌握各个传感器的使用方法。3. 三相交流减速电机及变频器的使用。4. 行车机械手单元控制程序的编写。5. 了解齿轮齿条的工作原理。二、 实训设备1. 安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP7 MICROWIN软件）。2. 操作网孔板一块（电源、按钮、CPU226主机）3. PC与PLC的通信电缆一根（PC/PPI）。三、 工作原理l PLC电气原理图四、 控制要求复位：按下黄色按钮，传送带停止，由平行气夹、长程导杆气缸、交流减速电机、齿轮齿条机构组成的行车机械手移动到左端起始位，平行气夹张开，复位完成运行：按下绿色按钮，传送带启动

49、，带动托盘运行到定位装置处，电感传感器检测到托盘后，传送带继续运行1S后停止，长程导杆气缸伸出，平行气夹张开落到托盘两端夹紧，长程导杆气缸缩回，提起托盘，交流减速电机启动，向右端移动到起始工位，长程导杆气缸伸出平行气夹张开将托盘放到传输线上，传输线上的电感传感器检测到托盘后启动传输线，托盘进入新一轮的工作循环。在行车工作期间，任何物体进入工作区域，行车立即停止工作直至重新按动紧急按钮盒上的绿色启动按钮。停止：按下红色停止按钮，本单元当前一个工作周期完成后停止。五、 端子图及接线表l 端子图l 接线表序号PLC地址（PLC端子）面板端子功能说明1I0.49前托盘到位左2I0.512前托盘到位右3

50、I0.615左极限传感器4I0.718左原点到位传感器5I1.021左减速到位传感器6I1.124右极限传感器7I1.227右原点到位传感器8I1.330右减速到位传感器9I1.431提升气缸上限传感器10I1.533提升气缸下限传感器11I1.635手爪张开传感器12I1.737手爪夹紧传感器13I2.043红外接收传感器14I2.146漫反射检测传感器15I2.249光幕检测16I2.350紧急停止17I2.452紧急停止启动18Q0.060下降电磁阀19Q0.162手爪张开电磁阀20Q0.264手爪夹紧电磁阀21Q0.366前托盘传输22Q0.467后托盘传输23Q1.1变频器5正转24

51、Q1.3变频器6急停25Q1.2变频器7反转26电机U变频器U27电机V变频器V28电机W变频器W29（1）磁性传感器引出线：兰色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接PLC输入端（2）电磁阀引出线：黑色为“负”，接“0V”；红色为“正”，接PLC输入端（3）电容及光电开关引出线：兰色为“负”，接“0V”；棕色为 “正”，接“+24V”;黑色为“输出”接PLC输入端。对射传感器的发射传感器引出线棕色为 “正”，接“+24V”六、 操作步骤1. 按照端子图与接线表连接控制回路；2. 检查接线，相邻两人互换检查对方接线包括电源及各I/O点是否对应，特别是要仔细检查DC24V电源连接；3. 确保接

52、线无误后，将空气开关拨上，打开电源开关，将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态；4. 按动“复位”按钮，等待复位完成。按动“运行”按钮，观察并记录行车机械手单元运行状态。本单元涉及变频器对交流电机的控制，变频器的参数设置及使用参见附录六；5. 尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。七、 实训总结1. 讨论并学习掌握示例程序所用指令的应用。2. 通过分析气动原理图了解其工作原理。3. 分析并学习各个传感器的检测特性。4. 掌握三相交流减速电机及变频器的使用。5. 了解齿轮齿条的结构。八、 示例程序（参见配套光盘）九、 变频器参数设置参考序号参数代号设置值说明1P001030调出出厂设置参数2P09701恢复出厂值3P00033参数访问级4P00040参数过滤器5P00101快速调试6P01000工频选择7P0