自动化生产线安装与调试_2精编版

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1、自动化生产线安装与调试,项目二 自动分拣系统设计与运行,自动化生产线安装与调试,书名：自动化生产线安装与调试 书号：978-7-111-50957-8 作者：杜丽萍 出版社：机械工业出版社,项目二 自动分拣系统设计与运行,项目二 自动分拣系统设计与运行,项目构思,一、自动分拣系统的结构和工作过程,自动分拣系统主要结构组成为：传送和分拣机构，传动带驱动机构，变频器模块，电磁阀组，接线端口，PLC模块，按钮/指示灯模块及底板等。,自动分拣系统的机械结构总成图,项目构思,（一）传送和分拣机构,传送和分拣机构组成,传送和分拣的工作原理：当输送站送来工件放到传送带上并为入料口漫射式光电传感器检测到时，将

2、信号传输给PLC，通过PLC的程序启动变频器，电机运转驱动传送带工作，把工件带进分拣区，如果进入分拣区工件为白色，则检测白色物料的光纤传感器动作，作为1号槽推料气缸启动信号，将白色料推到1号槽里，如果进入分拣区工件为黑色，检测黑色的光纤传感器作为2号槽推料气缸启动信号，将黑色料推到2号槽里。自动生产线的加工结束。,项目构思,（二）传动带驱动机构,传动带驱动机构机构如图所示。采用的三相减速电机，用于拖动传送带从而输送物料。它主要由电机支架、电动机、联轴器等组成。 三相电机是传动机构的主要部分，电动机转速的快慢由变频器来控制，其作用是带传送带从而输送物料。电机支架用于固定电动机。联轴器由于把电动机

3、的轴和输送带主动轮的轴联接起来，从而组成一个传动机构。,项目构思,二、旋转编码器概述,旋转编码器是通过光电转换，将输出至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字信号的传感器，主要用于速度或位置（角度）的检测。典型的旋转编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形狭缝。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，旋转编码器原理示意图如图所示；通过计算每秒旋转编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。,一般来说，根据旋转编码器产生脉冲的方式的不同，可以分为增量式、绝对式以及复合式

4、三大类。自动线上常采用的是增量式旋转编码器。,项目构思,二、旋转编码器概述,增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90，用于辩向：当A相脉冲超前B相时为正转方向，而当B相脉冲超前A相时则为反转方向。Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。增量式编码器输出的三组方波脉冲如图所示。,自动分拣系统使用了这种具有A、B两相90相位差的通用型旋转编码器，用于计算工件在传送带上的位置。编码器直接连接到传送带主动轴上。该旋转编码器的三相脉冲采用NPN型集电极开路输出，分辨率500线，工作电源DC1224V。本工作站没有使用Z相脉冲，A、B两相输出端直接连接到PLC（

5、S7-224XPAC/DC/RLY主站）的高速计数器输入端。,项目构思,二、旋转编码器概述,计算工件在传送带上的位置时，需确定每两个脉冲之间的距离即脉冲当量。自动分拣系统主动轴的直径为d=43mm,则减速电机每旋转一周，皮带上工件移动距离L=d=3.1443=136.35mm。故脉冲当量为=L/5000.273mm。按图中传送带位置计算用图所示的安装尺寸，当工件从下料口中心线移至传感器中心时，旋转编码器约发出430个脉冲；移至第一个推杆中心点时，约发出614个脉冲；移至第二个推杆中心点时，约发出963个脉冲；移至第二个推杆中心点时，约发出1284个脉冲。,项目构思,三、西门子MM420 变频器

6、简介,变频器安装应注意以下问题！ 不允许把变频器安装在接近电磁辐射源的地方。 不允许把变频器安装在存在大气污染的环境中，例如，存在灰尘、腐蚀性气体等的环境中。 变频器的安装位置切记要远离有可能出现淋水的地方。例如，不要把变频器安装在水管的下面，因为水管的表面有可能结露。禁止把变频器安装在湿度过大和有可能出现结露的地方。 变频器不得卧式安装（水平位置）。 变频器可以一个挨一个地并排安装。 变频器的顶上和底部都至少要留有100 mm 的间隙。要保证变频器的冷却空气通道不被堵塞。 为了保证变频器的安全运行，必须由经过认证合格的人员进行安装和调试，这些人员应完全按照本使用说明书在下面提出的警告指导下进

7、行操作。 要特别注意，在安装具有危险电压的设备时，要遵守相关的常规和地方性安装和安全导则（例如，EN50178），而且要遵守有关正确使用工具和人身防护装置的规定。 即使变频器不处于运行状态，其电源输入线，直流回路端子和电动机端子上仍然可能带有危险电压。因此，断开开关以后还必须等待5分钟，保证变频器放电完毕，再开始安装工作。 变频器可以挨着安装。但是，如果安装在另一台变频器的上部或下部，相互间必须至少相距100mm。,项目构思,（一）MM420 变频器的安装和接线,西门子MM420（MICROMASTER420）是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。该系列有多种型号。 YL-335B选用的M

8、M420订货号为6SE6420-2UD17-5AA1，变频器外形如图所示。 该变频器额定参数： 电源电压：380V480V； 三相交流额定输出功率：0.75KW； 额定输入电流：2.4A； 额定输出电流：2.1A； 外形尺寸：A型； 操作面板：基本操作板（BOP）。,项目构思,（一）MM420 变频器的安装和接线,1MM420变频器的安装和拆卸,1）安装步骤： 用导轨的上闩销把变频器固定到导轨的安装位置上。 向导轨上按压变频器，直到导轨的下闩销嵌入到位。 2）从导轨上拆卸变频器的步骤： 为了松开变频器的释放机构，将螺钉旋具插入释放机构中。 向下施加压力，导轨的下闩销就会松开。 将变频器从导轨上

9、取下。,在工程使用中，MM420变频器通常安装在配电箱内的DIN导轨上。,项目构思,（一）MM420 变频器的安装和接线,2MM420变频器的接线,打开变频器的盖子后，就可以连接电源和电动机的接线端子。接线端子在变频器机壳下盖板内，机壳盖板的拆卸步骤如图所示。,项目构思,（一）MM420 变频器的安装和接线,2MM420变频器的接线,拆卸盖板后可以看到MM420变频器的接线端子如图所示。,1）变频器主电路接线 自动分拣系统变频器主电路电源由配电箱通过自动开关QF单独提供一路三相电源供给，电动机接线端子引出线则连接到电动机。注意，接地线PE必须连接到变频器接地端子，并连接到交流电动机的外壳。,项

10、目构思,（一）MM420 变频器的安装和接线,2MM420变频器的接线,2）变频器控制电路接线,项目构思,（二）MM420变频器的BOP操作面板,BOP操作面板外形如图2-11所示。利用BOP可以改变变频器的各个参数。BOP具有7段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。参数的信息不能用BOP存储。基本操作面板（BOP）备有8个按钮。,项目构思,（二）MM420变频器的BOP操作面板,项目构思,（三）MM420变频器的参数,1参数号和参数名称 参数号是指该参数的编号。参数号用0000到9999的4位数字表示。在参数号的前面冠以一个小写字母“r”时，表示该参

11、数是“只读”的参数。其它所有参数号的前面都冠以一个大写字母“P”。这些参数的设定值可以直接在标题栏的“最小值”和“最大值”范围内进行修改。下标表示该参数是一个带下标的参数，并且指定了下标的有效序号。通过下标，可以对同一参数的用途进行扩展，或对不同的控制对象，自动改变所显示的或所设定的参数。 2参数设置方法 用BOP可以修改和设定系统参数，使变频器具有期望的特性，例如，斜坡时间，最小和最大频率等。选择的参数号和设定的参数值在五位数字的LCD上显示。 更改参数的数值的步骤可大致归纳为： 查找所选定的参数号； 进入参数值访问级，修改参数值； 确认并存储修改好的参数值。,项目构思,（三）MM420变频

12、器的参数,参数P0004（参数过滤器）的作用是根据所选定的一组功能，对参数进行过滤（或筛选），并集中对过滤出的一组参数进行访问，从而可以更方便地进行调试。参数P0004 的设定值如表中所示，缺省的设定值=0。,项目构思,（三）MM420变频器的参数,假设参数P0004 设定值=0，需要把设定值改为3。改变参数P0004 设定数值的步骤如表中所示。,项目构思,（四）MM420变频器的参数访问,MM420变频器有数千个参数，为了能快速访问指定的参数，MM420采用把参数分类，屏蔽（过滤）不需要访问的类别的方法实现。实现这种过滤功能的有如下几个参数： P0004：当完成了P0004的设定以后再进行参

13、数查找时，在LCD上只能看到P0004设定值所指定类别的参数。 P0010：调试参数过滤器，对与调试相关的参数进行过滤，只筛选出那些与特定功能组有关的参数。可能设定值为：0（准备），1（快速调试），2（变频器），29（下载），30（工厂的缺省设定值）；缺省设定值为0。 P0003：用于定义用户访问参数组的等级，设置范围为14。 “1”标准级：可以访问最经常使用的参数。 “2”扩展级：允许扩展访问参数的范围，例如变频器的I/O功能。 “3”专家级：只供专家使用。 “4”维修级：只供授权的维修人员使用具有密码保护。 该参数缺省设置为等级1（标准级），对于大多数简单的应用对象，采用标准级就可以满足要

14、求。用户可以修改设置值，但建议不要设置为等级4（维修级），用BOP或AOP操作板看不到第4访问级的参数。,项目构思,（四）MM420变频器的参数访问,例1： 用BOP进行变频器的“快速调试”快速调试包括电动机参数和斜坡函数的参数设定。并且，电动机参数的修改，仅当快速调试时有效。在进行“快速调试”以前，必须完成变频器的机械和电气安装。当选择P0010=1时，进行快速调试。,快速调试的进行与参数P3900的设定有关，当其被设定为1时，快速调试结束后，要完成必要的电动机计算，并使其他所有的参数（P0010=1不包括在内）复位为工厂的缺省设置。当P3900=1并完成快速调试后，变频器已作好了运行准备。

15、,自动分拣系统电动机参数设置表,项目构思,（四）MM420变频器的参数访问,例2：将变频器复位为工厂的缺省设定值,如果用户在参数调试过程中遇到问题，并且希望重新开始调试，通常采用首先把变频器的全部参数复位为工厂的缺省设定值，再重新调试的方法。 为此，应按照下面的数值设定参数： 设定P0010=30，设定P0970=1。 按下P键，便开始参数的复位。变频器将自动地把它的所有参数都复位为它们各自的缺省设置值。复位为工厂缺省设置值的时间大约要60s。,项目构思,（五）常用参数设置举例,P0700：这一参数用于指定命令源，P0700 的设定值如表中所示，缺省值为2。,1命令信号源的选择（P0700）和

16、频率设定值的选择（P1000）,注意，当改变这一参数时，同时也使所选项目的全部设置值复位为工厂的缺省设置值。 例如：把它的设定值由1改为2时，所有的数字输入都将复位为缺省的设置值。,项目构思,（五）常用参数设置举例,P1000：这一参数用于选择频率设定值的信号源。其设定值可达066。缺省的设置值为2。实际上，当设定值10时，频率设定值将来源于2个信号源的叠加。其中，主设定值由最低一位数字（个位数）来选择（即0到6），而附加设定值由最高一位数字（十位数）来选择（即x0到x6，其中，x=16）。 常用主设定值信号源的意义： 0：无主设定值 1：MOP（电动电位差计）设定值。取此值时，选择基本操作板（BOP）的按键指定输出频率。 2：模拟设定值：输出频率由3-4端子两端的模拟电压（010V）设定。 3：固定频率：输出频率由数字输入端子DIN1DIN3的状态指定。用于多段速控制。 5：通过COM链路的USS设定。即通过按USS协议的串行通讯线路设定输出频率。,