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1、自动线各单元安装与调试,第三篇 项目迎战 主编：吕景泉,任务目标 1能在规定时间完成自动化生产线各站的安装和调试； 2能根据控制要求进行各站控制程序设计和调试； 3能解决自动化生产线安装与运行过程中出现的常见问题；,教学形式,亚龙YL-335A 是柔性开放式设备，由5 个单元组成，（有关亚龙YL-335A 自动线的介绍详见光盘中的迎战篇自动线全图、自动线模拟运行），一个单元即可自成一个独立的控制系统，由5 个单元组成的系统可以真实模拟出一条自动生产加工流水线的工作过程，使我们在学习过程中理论联系实际，大大提升机电一体化技术实际应用的能力。,PLC核心技术与教学环境一体化,教学内容和组织形式,团
2、结,协作,三人一组分工协作,工作任务,子任务一 初步认识供料单元,任务一 供料单元的安装与调试,供料单元是自动生产线中的起始单元，向系统中的其他单元提供原料，相当于实际生产线中的自动上料系统。其主要由大工件装料管、推料气缸、顶料气缸、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成，从而完成该功能。,供料单元,供料单元实物的全貌,供料单元功能,供料单元的动作过程,其功能主要是按照需要将放置在料仓中待加工工件（原料）自动推到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其他单元上。,工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水平位置
3、，而顶料气缸则与次下层工件处于同一水平位置。在需要将工件推出到物料台上时，首先使顶料气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使顶料气缸返回，松开次下层工件。这样料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。,子任务二 供料单元的控制,招式1：气动控制回路 气动控制回路是本工作单元的执行机构，由PLC 控制推料和顶料功能。气动控制回路的工作原理如下图。图中1A 和2A 分别为推料气缸和顶料气缸。,子任务二 供料单元的控制,供料单元在底座和装料管第4 层工件位置，分别安装漫射式光电
4、开关，判断料仓中有无储料或储料是否足够。物料台面开有小孔，物料台下面也设有一个漫射式光电接近开关，向系统提供物料台有无工件的信号。传感器信号（3 个光电传感器和4 个磁性开关）占用7 个输入点，留出1 个点提供给启/停按钮作本地主令信号，则所需的PLC I/O 点数为8 点输入、2 点输出。为此只要选用西门子S7-222 主单元，共8 点输入和6 点继电器输出。,招式2：供料单元的PLC控制,供料单元PLC 的I/O 接线图,子任务三 供料单元的技能训练,训练目标 按照本单元自动连续控制要求，在6h 内完成机械部分、传感器、气路安装与调试、PLC程序设计，并对其进行调试。,训练要求 1熟悉供料
5、单元的功能及结构组成。 2能够根据控制要求设计气动控制回路原理图，安装执行器件并调试。 3安装所使用的传感器并能调试。 4查明PLC各端口地址，根据要求编写程序和调试。,供料单元机械部分安装步骤： （1）在教师指导下，熟悉本单元功能和动作过程，观看本单元安装录像，在实际观察结构时，不要用力扯导线、气管；不要拆卸元器件和其他装置；有问题及时请教指导老师。 （2）开始安装时，首先把传感器支架安装在落料支撑板下方，把底座装在支撑板上，然后安装两个传感器支架，把以上整体装在落料支撑架上。 （3）先后在气缸支撑板上安装两个气缸，装节流阀和推料头，最后把支撑板固定在落料板支架上。 （4）把以上整体安装到底
6、板上，固定于工作台上，在工作台第四道、第十道槽口安装螺丝固定。 （5）安装大工件装料箱（俗称料筒或料仓），安装4个传感器、4个磁性开关。,调 试 注 意 点,调 试 注 意 点,电气安装生产工艺流程,在自动连续控制模式下，在料仓中有工件，各个执行机构都在初始位置情况下，当按下启/ 停按钮时，供料单元执行机构中，顶料气缸的活塞杆推出，压住次下层工件，推出气缸将把存放在料仓中的工件推出到挡料板。,在推料气缸返回后，顶料气缸返回，料仓中的工件下移。只要料仓中有工件，挡料板工件被取走，此工作就继续。在运行过程中，料仓中 无工件或者挡料板工件没有用手取走时，停止运行；当再次按下启/ 停按钮时，供料单元应
7、该在完成当前的工作循环后停止运行，并且各个执行机构应该回到初始状态。,在启动前，供料单元的执行机构如果不在初始位置，料仓中无工件，不允许启动。料仓中工件少于4 个时，可设计提示报警,自动连续控制工艺流程图,调试运行 在编写、传输、调试程序过程中，能进一步了解掌握设备调试的方法、技巧及注意点，培养严谨的作风。 1）在下载、运行程序前，必须认真检查程序。在检查程序时，重点检查：各个执行机构之间是否会发生冲突，采用了什么样措施避免冲突，同一执行机构在不同阶段所做的动作是否区分开了。 2）只有在认真、全面检查了程序，并且再也查不出错误的时候，才可以运行程序，进行实际调试，不可以在不经过检查的情况下直接
8、在设备上运行所编写的程序，如果程序存在问题，很容易造成设备损毁和人员伤害。 3）在调试过程中，仔细观察执行机构的动作，并且在调试运行记录表中做好实时记录，作为分析的依据，来分析程序可能存在的问题。如果程序能够实现预期的控制功能，则应该多运行几次，检查运行的可靠性以及进行程序优化。 4）总结经验，把调试过程中遇到的问题、解决的方法记录下来。 5）在运行过程中，应该在现场设备时刻注意运行情况，一旦发生执行机构相互冲突事件，应该及时采取措施，如急停、切断执行机构控制信号、切断气源和切断总电源等，以避免造成设备的损毁。,子任务一 初步认识加工单元,任务二：加工单元的安装与调试,加工单元的功能是指把待加
9、工的工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方，在完成对工件的冲压加工后，把加工好的工件重新送回物料台的过程。,加工单元的动作过程 滑动物料台在系统正常工作后的初始状态为伸缩气缸伸出，物料台气动手爪张开的状态，当输送机构把物料送到料台上，物料检测传感器检测到工件后，PLC控制程序驱动气动手指将工件夹紧物料台回到加工区域冲压气缸下方冲压气缸活塞杆向下伸出冲压工件完成冲压动作后向上缩回物料台重新伸出到位后气动手指松开的顺序完成工件加工工序，并向系统发出加工完成信号。为下一次工件到来加工做准备。 在移动料台上安装一个漫射式光电开关。若物料台上没有工件，则漫射式光电开关均处于常态；若物料台上有工件，则
10、光电接近开关动作，表明物料台上已有工件。该光电传感器的输出信号送到加工单元PLC的输入端，用以判别物料台上是否有工件需进行加工；当加工过程结束，物料台伸出到初始位置 。,移动料台上安装的漫射式光电开关仍选用CX-441型放大器内置型光电开关（细小光束型）。移动料台伸出和返回到位的位置是通过调整伸缩气缸上两个磁性开关位置来定位的。要求缩回位置位于加工冲头正下方；伸出位置应与整体状态下的输送单元的抓取机械手装置配合，确保输送单元的抓取机械手能顺利地把待加工工件放到料台上。 加工机构用于对工件进行冲压加工。它主要由冲压气缸、冲压头、安装板等组成。加工（冲压）机构如下图所示。,子任务二 加工单元的控制
11、,招式1：气动控制回路 加工单元的气爪、物料台伸缩气缸和冲压气缸均用3个二位五通的带手控开关的单电控电磁阀控制，3个控制阀集中安装在带有消声器的汇流板组成。冲压缸控制电磁阀所配的快速接头口径较大，这是由于冲压缸对气体的压力和流量要求比较高，冲压缸的配套气管较粗的缘故。这3个阀分别对冲压气缸、物料台手爪气缸和物料台伸缩气缸的气路进行控制，以改变各自的动作状态。 电磁阀所带手控开关有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2种位置。在进行设备调试时，使手控开关处于开启位置，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，从而实现对相应气路的控制，以改变冲压缸等执行机构的控制，达到调试的目的。,本
12、工作单元气动控制回路的工作原理如图所示。1B1和1B2为安装在冲压气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关，2B1和2B2为安装在物料台伸缩气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关，3B1为安装在手爪气缸工作位置的磁感应接近开关。1Y1、2Y1和3Y1分别为控制冲压气缸、物料台伸缩气缸和手爪气缸的电磁阀的电磁控制端。,子任务二 加工单元的控制,招式2：加工单元的PLC控制 本单元中，传感器信号应占用6个输入点，留出2 个点提供给急停按钮和启/ 停按钮作为本地主令信号，则所需的PLC I/O 点数为8 点输入/3 点输出，选用西门子S7-222 AC/DC/RLY 主单元，共8 点输入和6 点继电器
13、输出，加工单元的I/O接线原理图如图所示。,加工单元PLC 的I/O 接线图,子任务三 加工单元技能训练,训练目标 按照加工单元工艺要求，先按计划进行机械安装与调试，再分别设计手动单步控制、单周期控制和自动连续控制程序，并分别对其进行调试。计划在6h 内完成该训练。,训练要求 1熟悉加工单元的功能及结构组成。 2能够根据控制要求设计气动控制回路原理图，安装执行器件并调试。 3安装所使用的传感器并能调试。 4查明PLC各端口地址，根据要求编写程序，并调试。,加工单元机械部分安装步骤 （1）在教学现场结合安装好的实物观看光盘第三篇迎战亚龙335 组装简介，培养自己的观察能力。 （2）在工作台上，先
14、安装支架，再安装上下气缸的安装板，然后安装气阀安装板。 （3）将导轨固定在导轨滑板上，装前后气缸，连接座，气爪、气缸支架、气缸，装好后连接到气缸滑快上，传感器安装板安装到手爪气缸上。,注意事项 （1）根据YL-335B自动生产线安装位置图的要求，确定加工站底板在工作台上的安装位置。 （2）在安装加工站的铝合金框架结构时，不能把结构件的安装顺序弄混淆。紧固与底板连接的内六角螺栓时，要用力适中，避免损毁螺纹。框架与工作台面的连接要稳固可靠。 （3）气动机械手爪、薄型冲压气缸要与框架稳固连接。气缸进出气口弄清。滑块机构安装位置准确，动作灵活。 （4）滑动加工台上漫射式光电传感器的安装位置以能够迅速反
15、应工件的存在为准。,注意事项 （5）气缸上磁性开关的安装位置以准确反出气缸动作为准。 （6）电磁阀组的安装要稳固，安装位置明显，便于气路气管的连接。 （7）安装整个站连同底板重量很大，需要两人共同搬运，轻拿轻放。 （8）滑动加工台检测传感器功率要调小一点，调大了会有不检测的现象。,生产工艺过程与程序,加工单元在作为独立设备工作时，采用PLC 控制。为了让学生很快熟悉并且调试好该设备，根据工艺控制要求，设计了单步控制、单周期控制和连续控制方式。3 种程序见光盘第三篇迎战各单站程序 加工站。,单步控制流程,单周期控制流程,连续控制流程,调试运行 在编写传输、调试控制程序过程中，进一步了解掌握设备调
16、试的方法、技巧及注意点，培养严谨的作风。 1在下载、运行程序前，必须认真检查程序。在检查程序时，重点检查：各个执行机构之间是否会发生冲突，任何采用措施避免冲突，同一执行机构在不同阶段所做的动作是否区分开了。 2只有在认真、全面检查了程序，并且再也查不出错误的时候，才可以运行程序，进行实际调试，不可以在不经过检查的情况下直接在设备上运行所编写的程序，如果程序存在问题，很容易造成设备损毁和人员伤害。 3在调试过程中，仔细观察执行机构的动作，并且在调试运行记录表中做好实时记录，作为分析的依据，来分析程序可能存在的问题。 4总结经验，把调试过程中遇到的问题、解决的方法记录下来。 5在运行过程中，应该在现场设备时刻注意运行情况，一旦发生执行机构相互冲突事件，应该及时采取措施，如急停、切断执行机构控制信号、切断气源和切断总电源等，以避免造成设备的损毁。,装配单元可以模拟两个物料装配过程，并通过旋转工作台模拟物流传送过
