检测分拣站机电系统硬件设计

1、宁 波 工 程 学 院学年论文论 文 题 目： 检测分拣站机电系统硬件设计 学 院 名 称： 电子与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化xxx班 学 生 姓 名： xxx 学号： xxxxxxxx 指 导 教 师： 廖远江 起讫时间： 2012年11月11日 至 2012年11月23日检测分拣站机电系统硬件xxx( 宁波工程学院 电子与信息工程学院，浙江 宁波 315016 )摘 要：现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是

2、，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在PLC单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑微处理单元的角色。因此，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC 技术及PLC 网络技术的技术人材是当务之急。康尼KNT-M601 MPS模块化生产制造系统该系统由供料传输单元、搬运单元、加工单元、装配搬运单元、装配单元、分拣单元等组成，综合运用了PLC控制 、气动驱动技术，多种传感器，构成一个典型的自动生产线的机械平台。利用KNT-M601 MPS模块化生产制造系

3、统，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。关键词：MPS模块化生产制造系统；PLC； 供料传输单元，搬运单元，加工单元，装配搬运单元，分拣单元Detection sorting station electromechanical system hardwarexxxx(School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315016,China)Abstract：With the

4、 development of modern industrial production , based on the tight integration of pneumatic, hydraulic, sensor, PLC, network ,communication technology and other technologies, the application of automation control technology of mechanics-electronics , mechanics-electronic-gas, and mechanics-electronic

5、s-light have been playing a more and more important role in the modern industry. And automated production system has become an important part of the industrial production. The major characteristic of automatic production equipment is its comprehensiveness and systematicness .It combines various kind

6、s of technologies and applies them in production equipments. The systematicness refers that under the PLC unit control, sensor detection, transmission and processing, implement and drive and other parts of production line work orderly, combined together. PLC is widely used in the modern automatic pr

7、oduction equipment for high its anti-interference ability, high reliability, high cost performance and easy programming, playing the role of MPU (Micro processing unit), as the brain of production. Connie KNT - M601MPS modular production system consists of feed transmission unit, transport unit, pro

8、cess unit ，assembly transportation unit and sort unit, comprehensively applying PLC control, pneumatic driving technology and multi-sensor to create a typical mechanical platform of automatic-production-line. With KNT - M601MPS modular production system, it can simulate a controlling process quite s

9、imilar to the actual situation, which produces a close-to-actual teaching equipment environment to a beginner, thus shorten the distance between theory study and practical application.Key words: MPS modular production system; PLC; feed transmission unit; transport unit; process unit; assembly transp

10、ortation unit; sort unit.引言MPS（Modular Production Stsytem）模块化生产1.2制造系统是为提高学生动手能力和实践能力而设计生产的一套实用性实验设备。给学生提供了既能满足专业需要又符合实际工业情况的教学环境，使学生将所学的诸多单科专业知识得到全面认识，综合训练和相互提升。每个单元具有一套PLC3控制，可“单机/联机”运行，具有较好的柔性。将几个单元模块化分开培训可以容纳较多的学员同时学习，在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站，三站直至多站连接在一起，学习复杂系统的控制，编程，装配4.5和调试技术。本文结合MPS系统的特点，简单描述了

11、生产制造系统检测分拣单元的结构与控制。1检测分拣单元的结构与控制1.1检测分拣单元的功能检测分拣单元是本套系统的最后单元，将工件进行分类。组成：主要由铝合金型材工作台架、气源组件、检测分拣机构和PLC等组成。其组成结构如图1-1所示。功能：将工件进行分类，分拣入槽。工作过程描述：进入分拣单元的加工工件被分别放置在二根不同的滑槽里。当工件在传送带起始至末端位置的传送过程中受到对射传感器的检测，导向气缸根据记录的工件属性分别动作，完成分拣入槽。1.2分拣单元的结构组成图1-1 检测分拣单元实物图1、 检测分拣单元技术指标项目技术参数备注尺寸500(W)×750(D)×985(H

12、) 重量53kg电源AC 220V, 50Hz过载短路保护工作电压DC 24V, 5A工作压力44.5bar组件工作台尺寸500×750×825mm带脚轮材质铝型材框架、T型槽铝板空气单元压力范围0.050.85MPa带润滑器和过滤器过滤精度5联结器尺寸G1/4额定流量550 /min传输带模块带式传送，直流电机存储滑道尺寸40 x 300mm数量2个电磁阀组二位五通单控电磁阀 1个二位五通双控电磁阀 1个挡料气缸直径10mm带接近传感器和流量控制行程15mm导向气缸直径16mm带磁性传感器和流量控制行程10mm电磁阀组二位五通单电控电磁阀两个控制方式PLC控制2、电磁阀组

13、：本单元所采用的电磁阀，带手动换向、加锁钮，有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2个位置。用小螺丝刀把加锁钮旋到在LOCK位置时，手控开关向下凹进去，不能进行手控操作。只有在PUSH位置，可用工具向下按，信号为“1”，等同于该侧的电磁信号为“1”；常态时，手控开关的信号为“0”。在进行设备调试时，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，以改变挡料缸等执行机构的控制，达到调试的目的。3、接线端子排：接线端口采用标准接线端子排，用于集中连接本工作单元所有电磁阀、传感器等器件的电气连接线、PLC 的I/O 端口及直流电源。上层端子用作连接公共电源正、负极（Vcc 和0V），连接片的作

14、用是将各分散端子片上层端子排进行电气短接，下层端子用作信号线的连接，固定端板是将各分散的组成部分进行横向固定，保险座内插装有2A的保险管。接线端口上的每一个端子旁都有数字标号，以说明端子的位地址。接线端口通过导轨固定在底板上。1.3气动控制回路1、气动回路组成：过滤减压阀、手动阀、挡料气缸（薄型气缸）、电磁阀、单向节流阀等组成。2、气动回路动作分析：当单电控二位五通电磁阀线圈得电时，二位五通电磁阀左侧图1-2 检测分拣单元气动原理图进气路和右侧排气路接通，挡料气缸活塞杆伸出，挡料板转动，工件在传送带上传送过程中被挡料板挡入相应的料槽内，线圈得电后，气路换向，二位五通电磁阀右侧进气路和左侧排气路

15、接通，挡料气缸活塞杆退回，挡料板反向转动，不再阻挡传送带上的工件。其原理如图1-2所示。2 检测分拣单元的PLC控制及编程此单元选用西门子CPU226 AC/DC/继电器 PLC控制。各单元间采用PPI总线通讯实现联机控制。1、编写检测分拣单元控制程序2、绘制电气元件布置图（与供料传输单元基本相同）不做介绍。3、PLC的I/O接线检测分拣单元电气原理如图1-3、图1-4所示。图1-3 检测分拣单元电气原理图（1）图1-4检测分拣单元电气原理图（2）4、编写检测分拣单元程序检测分拣单元的工艺过程这里不再赘述。5、调试检测分拣单元程序1）通电前设备检查a 气路检查：检查气源是否引入装置；空气组合元

16、件是否有作用，且压力表调至0.4Mpa；检查气路是否接错；手动动作电磁阀，调节流阀流量，使汽缸动作正常。b 传感器检查：气缸到位后，磁性开关是否动作；数字式压力开关设定值是否正确，压力达到设定值，开关是否动作，料仓有料时，对射型光纤开关是否动作，灵敏度调整是否合乎要求；各传感器接线是否正确。c 按钮检查：动作按钮，触点是否动作，接线是否正确。2）设备调试可首先通过仿真软件，模拟设备控制过程进行调试，确定程序是否合乎工艺要求。再连至检测分拣单元设备上进一步调试。a 程序下载：将已编制好的程序编译后，通过PPI通信电缆线下载到PLC中去。注意：通信参数（通信口地址及传输速率）设置正确。b 程序运行

17、：PLC投到“RUN”状态，可通过开关或编程软件。c 操作设备：设备送电、送气，手自动切换开关置于自动位置，联机切换开关置于非联机位置，按下复位按钮，设备处于准备状态，按启动按钮，设备运行，出现紧急情况，按下急停按钮。d 程序监控：设备运行过程监控程序，监测各输入输出点状态是否正确，编程逻辑是否能实现控制要求。e 修改程序：在监控过程中，如发现控制要求不能满足，可修改程序再进入上述的a步骤，直至合乎要求。3）通电调试过程中故障分析可能出现的故障：设备动作不到位，PLC不能正常运行。a 设备动作不到位：可能是机械位置配合不准确；传感器出现故障、安装不正确或未调整好，触点不动作；气缸卡或气路不通等

18、。b 程序故障：程序语法不正确，编译不了；程序上传、下载错误（严重错误）；程序控制逻辑不正确。c 操作错误3应用进入分拣单元的加工工件被分别放置在二根不同的滑槽上。当加工好的工件被送到检测机构上来，直流电机带动皮带转动通过分拣机构判断高低、黑白件，导向气缸根据记录的工件属性分别动作，完成分拣入槽。4 结论本文通过描述基于GE平台的康尼KNT-M601MPS模块化生产制造系统中的分拣单元的结构功能。让我初步了解了分拣单元的工作原理：进入分拣单元的加工工件被分别放置在二根不同的滑槽上。当加工好的工件被送到检测机构上来，直流电机带动皮带转动通过分拣机构判断高低、黑白件，导向气缸根据记录的工件属性分别动作，完成分拣入槽。该结构虽然是整个