《智能制造单元集成应用》课件-智能制造单元总控电气设计

智能制造单元总控电气系统设计智能制造单元总控电气系统设计智能制造单元总控电气系统设计智能制造单元总控电气系统设计的学习目标理解总控电气系统设计的原则熟悉设计方案、内容掌握总控组态的关系

掌握总控启停电路设计的方法掌握总I/O电路设计的方法

培养大局意识培养理实结合的意识知识目标技能目标素质目标智能制造单元总控电气系统设计

1.设计原则

（1）安全性：确保人和设备的安全，确保系统绝缘性能良好，安全接地，合理设计漏电保护、过载及短路保护，选用恰当线径的电缆，避免过热和电弧等危险。

（2）可靠性：设计应确保系统稳定运行，减少故障率，采用冗余设计、选用合适容量的高质量电气元件，以及科学的布线策略等。

（3）经济型：在满足安全和可靠的前提下，尽量节约成本，合理选用设备、电气元件，避免过度设计导致的资源和能耗的浪费。

（4）易操作性：应考虑操作人员的使用方便，便于日常检查、测试和维修，考虑设备替换、升级的便捷性。

（5）标准化和规范化：遵循国家的相关电气设计标准和规范，例如遵从GB/T14048.1-2023、GB/T14048.2-2020等低压开关设备和控制设备国家标准。2.设计方案2-1系统配置智能制造单元总控电气系统设计总控PLC：1215DC/DC/RLY组态屏：TPC1031KT远程I/O：profinetI/O加工中心数控系统：FANUC0iMF-PLUS工作台规格：700×420mm气源压力：0.4-1MPa工业机器人机器人型号：KR20_3机器人系统：KRC4远程I/O：profinetI/OY→IX←QProfinet2.设计方案2-2启停控制设计智能制造单元总控电气系统设计L1、N：总控供电输入AC220VSA1：总控柜旋转开关，通断电源QF1：交流电路漏电、过载、短路保护V1：DC24V开关电源SB1：停止按钮SB2：启动按钮KA1：自锁及通断DC24V供电电路QF2：直流电路的过载、短路保护2.设计方案2-3网络组态智能制造单元总控电气系统设计总控CPU1215PLC通过交换机分别与昆仑通态触摸屏TCP/IP连接，与KRC4进行PROFINET连接，而KRC4则又通过PROFINET总线扩展I/O。PROFINET总线扩展远程I/O作为机器人气爪开合控制、开合到位检测以及仓位有料检测。CPU1215DC/DC/RLY自带的I/O用于总控与数控系统的信号交互。2.设计方案2-4机器人I/O输入功能智能制造单元总控电气系统设计6个原料仓检测、6个成品仓检测的接近开关手爪开、合检测磁性开关各1个手爪有料检测光电开关1个2.设计方案2-5机器人I/O输出功能智能制造单元总控电气系统设计为增强晶体管输出的驱动能力，通过中间继电器转换来控制电磁阀，以达到控制机器人手爪夹紧和张开功能2.设计方案2-6总控至数控（Q→X)智能制造单元总控电气系统设计总控PLC的Q输出通过中间继电器转换送入数控PMC的X输入的原因，从安全性的角度考虑，为了实现总控和数控系统电源的电气隔离其中，Q输出包含控制开关门、机床夹具夹紧、张开、加工程序启动、暂停以及反馈机器人处于机床门外的信号2.设计方案2-6总控至数控（Q→X)智能制造单元总控电气系统设计X29.0、X29.1用于机床夹具夹紧、张开到位检测信号，X29.2为机床夹具有无料检测信号，X30.0-X30.5来自总控PLCQ的输出，控制控制开关门、机床夹具夹紧、张开、加工程序启动、暂停，以及反馈机器人处于机床门外的信号2.设计方案2-7数控至总控（Y→I)智能制造单元总控电气系统设计同理,采用电气隔离传递信息的方式，数控PMC的信号通过插槽CB106输出端子Y接入中间继电器进行转换再送入到PLC的I。Y29.0和Y29.1可反馈数控机床4种工作方式；Y29.2和Y29.3反馈机床夹具、门，开关到位；Y29.4和Y29.5反馈机床急停、报警、运行中以及待机4种状态；Y29.6要求机器人上料；Y29.7要求机器人下料。2.设计方案2-7数控至总控（Y→I)智能制造单元总控电气系统设计数控PMC输出的每个中间继电器都取一对常开触点分别接入总控PLC自带的输入点，地址从I0.0-I0.72.设计方案2-8数控机床夹具控制智能制造单元总控电气系统设计通过控制输出线圈Y28.0、Y28.1，可以控制中间继电器KA28,KA29的线圈通电，间接控制三位五通中泄电磁阀YV3夹紧，YV4张开。三位五通中泄式夹紧YV3张开YV42.设计方案2-9安全输入智能制造单元总控电气系统设计

EMG1EMG2.设计方案2-10安全输出智能制造单元总控电气系统设计一旦急停拍下，机器人安全接口板的X252会有两路急停输出信号送入总控PLC的I1.