电气自动化生产线安装与调试项目一 自动化生产线的组成与功能

自动化生产线安装与调试项目一自动化生产线的组成与功能自动化生产线的基本组成自动化生产线的基本组成YL-335B自动化生产线的基本组成YL-335B自动化生产线的基本功能自动化生产线的基本组成（一）自动化生产线的基本组成1、定义

自动线：利用输送装置将自动机、辅助设备按产品的生产顺序组合，并以一定的节拍完成生产，物品由一端不断送入，生产材料在相应工位加入，经过各工序的加工后，产品从末端输出。这种生产设备的组合系统称为自动线。

自动生产线：在生产流水线的基础上，再配以必要的自动检测、控制、调整补偿装置及自动供送料装置，使物品在无需人工直接参与操作情况下自动完成供送、生产的全过程，并取得各机组间的平衡协调，这种工作系统就称为自动生产线。自动化生产线的基本组成2、组成图1-1自动化生产线的基本组成自动生产线主要由基本设备、运输贮存装置和控制系统三大部分组成，如图1一1所示。自动化生产线的基本组成（二）YL-335B自动化生产线的基本组成亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备图1-2YL-335B外观实物图亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。其外观如图1-2所示。自动化生产线的基本组成（三）YL-335B自动化生产线的基本功能1、YL-335B各工作单元在实训台上的分布图1-3YL-335B的结构俯视图自动化生产线的基本组成2、供料单元的基本功能图1-4供料单元实物的全貌

供料单元是YL-335B中的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用。其功能是按照需要将放置在料仓中待加工工件（原料）自动地推出到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其他单元上。如图1-4所示为供料单元实物的全貌。自动化生产线的基本组成3、加工单元的基本功能图1-5加工单元实物的全貌

将物料台上的工件（工件由输送单元的抓取机械手装置送来）送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元的抓取机械手装置取出。如图1-5所示为加工单元实物的全貌。自动化生产线的基本组成4、装配单元的基本功能图1-6装配单元总装实物图

将该单元料仓内的黑色、白色或金属小圆柱工件嵌入到已加工的工件中，完成装配过程。装配单元总装实物图如图1-6所示。自动化生产线的基本组成5、分拣单元的基本功能图1-7分拣单元实物全貌

将上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件分拣到不同的料槽中。如图1-7所示为分拣单元实物的全貌。自动化生产线的基本组成6、输送单元的基本功能图1-8输送单元实物全貌

该单元通过直线运动传动机构驱动抓取机械手装置到指定单元的物料台上精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下，实现传送工件的功能。输送单元的外观如图1-8所示。项目一自动化生产线的组成与功能YL-335B的控制系统YL-335B工作单元的结构特点YL-335B的控制系统人机界面供电电源YL-335B的控制系统（一）YL-335B工作单元的结构特点

YL-335B设备中的各工作单元的结构特点是机械装置和电气控制部分的相对分离。每一个工作单元机械装置整体安装在底板上，而控制工作单元生产过程的PLC装置则安装在工作台两侧的抽屉板上。工作单元机械装置与PLC装置之间的信息交换的解决方案是：机械装置上的各电磁阀和传感器的引线均连接到装置侧的接线端口上，PLC的I/O引出线则连接到PLC侧的接线端口上。两个接线端口间通过多芯信号电缆互连。由图1-9和图1-10所示分别是装置侧的接线端口和PLC侧的接线端口。装置侧的接线端口的接线端子采用三层端子结构，上层端子用以连接DC24V电源的+24V端，底层端子用以连接DC24V电源的0V端，中间层端子用以连接各路信号线。YL-335B的控制系统

图1-9装置侧接线端口图1-10PLC侧接线端口

PLC侧的接线端口的接线端子采用两层端子结构，上层端子用以连接各路信号线,其端子号与装置侧的接线端口的接线端子相对应。底层端子用以连接DC24V电源的+24V端和0V端。装置侧的接线端口和PLC侧的接线端口之间通过专用电缆连接。其中25针接头电缆连接PLC的输入信号，15针接头电缆连接PLC的输出信号。（二）YL-335B的控制系统

YL-335B的每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也可以通过网络互连构成一个分布式的控制系统。当工作单元自成一个独立的系统时，其设备运行的主令信号以及运行过程中的状态显示信号来源于该工作单元按钮指示灯模块。按钮指示灯模块如图1-11所示。模块上的指示灯和按钮的端脚全部引到端子排上。YL-335B的控制系统图1-11按钮指示灯模块

模块盒上器件包括：①指示灯（DC24V）：黄色（HL1）、绿色（HL2）、红色（HL3）各一只。②主令器件：绿色常开按钮SB1一只，红色常开按钮SB2一只，选择开关SA（一对转换触点），急停按钮QS（一个常闭触点）。当各工作单元通过网络互连构成一个分布式的控制系统时，YL-335B的标准配置是采用PPI协议的通信方式。设备出厂的控制方案如图1-12所示。图1-12YL-335B的PPI网络YL-335B的控制系统各工作站PLC配置如下：（1）输送单元：S7-226DC/DC/DC主单元，共24点输入，16点晶体管输出。（2）供料单元：S7-224AC/DC/RLY主单元，共4点输入，10点继电器输出。（3）加工单元：S7-224AC/DC/RLY主单元，共14点输入，10点继电器输出。（4）装配单元：S7-226AC/DC/RLY主单元，共24点输入，16点继电器输出。（5）分拣单元：S7-224XPAC/DC/RLY主单元，共14点输入，10点继电器输出。CPU224AC/DC/RLY，其含义为交流输入电源，提供24V直流给外部元件（如传感器等），继电器方式输出，14点输入，10点输出；CPU226DC/DC/DC型，其含义为直流24V输入电源，提供24V直流给外部元件（如传感器等），半导体元件直流方式输出，24点输入，16点输出。YL-335B的控制系统（三）人机界面

系统运行的主令信号（复位、启动、停止等）通过触摸屏人机界面给出。同时，人机界面上也显示系统运行的各种状态信息。人机界面是在操作人员和机器设备之间做双向沟通的桥梁。使用人机界面能够明确指示并告知操作员机器设备目前的工作状况，使操作变得简单、直观、形象、生动，并且可以减少操作上的失误，即使是操作新手也可以很轻松的操作整个机器设备。使用人机界面还可以使机器的配线标准化、简单化，同时也能减少PLC控制器所需的I/O点数，降低生产的成本，同时由于面板控制的小型化及高性能，相对地提高了整套设备的附加价值。YL-335B的控制系统

YL-335B采用了昆仑通态（MCGS）TPC7062KS触摸屏作为它的人机界面。TPC7062KS是一款以嵌入式低功耗CPU为核心（主频400MHz）的高性能嵌入式一体化工控机。该产品设计采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×480），四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096），同时还预装了微软嵌入式实时多任务操作系统WinCE.NET（中文版）和MCGS嵌入式组态软件（运行版）。YL-335B的控制系统（三）供电电源

外部供电电源为三相五线制AC380V/220V，如图1-13所示为供电电源模块一次回路原理图。总电源开关选用DZ47LE-32/C32型三相四线漏电开关。系统各主要负载通过自动开关单独供电。其中，变频器电源通过DZ47C16/3P三相断路器（自动开关）供电；各工作站PLC均采用DZ47C5/2P单相断路器（自动开关）供电。此外，系统配置4台DC24V6A开关稳压电源分别用作供料、加工和分拣单元及输送单元的直流电源。YL-335B的控制系统YL-335B的控制系统图1-13供电电源模块一次回路原理图YL-335B的控制系统图1-14配电箱设备安装图项目一自动化生产线的组成与功能YL-335B的气动系统气动系统组成气源装置气动三联件气动辅助元件YL-335B的气动系统（一）气动系统组成

气压传动是指以压缩空气作为工作介质传递动力和实现控制的一门技术，它包含传动技术和控制技术两个方面的内容。气压传动具有防火、防爆、节能、高效、无污染等优点，在工业生产中的得到了广泛应用。YL-335B中使用的执行机构主要是气缸，所以启动系统是YL-335B自动化生产线的重要组成部分。气动系统功能是实现气压的传递、分配和控制即输送系统，组成如图1-15所示。YL-335B的气动系统图1-15气动系统组成YL-335B的气动系统（1）气源压缩空气的发生及存贮、净化的辅助装置。它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。（2）气压辅件气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。（3）气压控制元件控制气体压力、流量及运动方向的元件；能完成一定逻辑功能的元件；感测、转换、处理气动信号的元器件。（4）气压执行元件控制气体压力、流量及运动方向的元件；能完成一定逻辑功能的元件；感测、转换、处理气动信号的元器件。YL-335B的气动系统（二）气源装置气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气动系统的重要组成部分。气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具有一定的净化程度。气源装置由以下四部分组成：气压发生装置——空气压缩机、净化、贮存压缩空气的装置和设备、管道系统、气动三大件。空气压缩机将机械能转化为气体的压力能，供气动机械使用。压缩空气要具有一定压力和足够的流量，具有一定的净化程度。压缩空气净化设备包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。YL-335B的气动系统

后冷却器：将空气压缩机排出具有140℃～170℃的压缩空气降至40℃～50℃，压缩空气中的油雾和水气亦凝析出来。冷却方式有水冷和气冷式两种。

油水分离器：主要利用回转离心、撞击、水浴等方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。贮气罐：主要作用是贮存一定数量的压缩空气，减少气流脉动，减弱气流脉动引起的管道振动，进一步分离压缩空气的水分和油分。干燥器

作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥，用于对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表等。主要采用吸附、离心、机械降水及冷冻等方法。YL-335B的气动系统（三）气动三联件

气动系统的气动三联件是气动元件及气动系统使用压缩空气的质量最后保证。如图1-16所示，主要由分水滤气器、减压阀、油雾器组成。①分水滤气器主要是除去空气中的灰尘、杂质，并将空气中的水分分离出来。②减压阀主要功能是起减压和稳压作用。③油雾器主要功能是使润滑油雾化后，随压缩空气一起进入需要润滑的部件。图1-16气动三联件及图形符号YL-335B的气动系统

YL-335B的气源处理组件及其回路原理图分别如图1-17所示。在使用时，应注意经常检查过滤器中凝结水的水位，在超过最高标线以前，必须排放，以免被重新吸入。气源处理组件的气路入口处安装一个快速气路开关，用于启/闭气源，当把气路开关向左拔出时，气路接通气源，反之把气路开关向右推入时气路关闭。图1-17YL-335B气源处理组件注意：气源处理组件输入气源来自空气压缩机，所提供的压力为0.6～1.0MPa,输出压力为0～0.8MPa可调。输出的压缩空气通过快速三通接头和气管输送到各工作单元。YL-335B的气动系统（四）气动辅助元件1、油雾器油雾器原理及图形符号

油雾器是一种特殊的注油装置。它以空气为动力，使润滑油雾化后，注入空气流中，并随空气进入需要润滑的部件，达到润滑的目的。

主要指气动油雾器、消声器、转换器、放大器、气管、管接头、显示器等辅助性元件。YL-335B的气动系统（四）气动辅助元件2、消声器消声器的实物图