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1、项目二 上料检测站的安装与调试,安徽职业技术学院电气工程系 常辉,【学习目标】掌握上料检测站的功能，弄清其组成及各部分的结构。熟悉各气动原件，理解上料检测站的气动控制原理。认识并掌握磁性开关、光电开关的工作原理及其应用。掌握直流电机、报警装置、提升检测装置的控制方法。按照上料检测站的工作流程，编写PLC控制程序。通过上料检测站的安装与调试，学会有计划、有目的地完成工作任务，具有安全，团结合作意识。学会根据项目任务查阅PLC、继电器、报警器、光电开关、磁性开关等资料，获取有用信息的方法。,学习任务,上料检测站的认知西门子S7-200 PLC定时、计数、比较指令上料检测站的PLC控制上料检测站编程
2、与调试,任务一 上料检测站的认知,1.1上料检测站的功能与结构组成,1.2上料检测站的气动控制系统,一、气压传动简介,气动技术是以压缩空气作为动力源驱动气动执行元件完成一定的运动规律的应用技术。气动技术在工业生产中应用十分广泛，它可以应用于包装、进给、计量、材料的输送、工件的转动与翻转、工件的分类等场合，还可车、铣、钻、锯等机械加工的过程。,二、气源装置及辅件认知,1-空气压缩机； 2-后冷却器； 3-油水分离器； 4、7-贮气罐； 5-干燥器； 6-过滤器,一般在使用气源的工厂中，通过压缩空气站来获得符合要求的气源。,即具有一定的压力和足够的流量，具有一定的清洁度和干燥度的空气,经过降温、净
3、化、减压、稳压等一系列处理后，才能供给控制元件和执行元件使用。,考虑到气动系统中的压力损失，气源的压力为6.57 bar。为降低气动系统成本，常把气动元件工作压力调定为56 bar。贮气罐用来消除系统压力波动，稳定输出压力。在气源中，排污装置应安装在主干管道的最低点。 压缩空气主干管道应远离空气压缩机。,空气压缩机,活塞式压缩机已被广泛应用。对于把空气压缩至较高压力的场合，常需多级空气压缩机。第一级压缩吸入的空气，并将空气引入中间冷却器进行冷却，然后在进入下一级继续压缩。,气体沿着平行于轴流式空气压缩机旋转轴的方向流动，在进气导流叶片排作用下，气体产生很高速度，而当气体流过轴流式空气压缩机的每
4、一级时，气体的流动速度就逐渐减慢，从而使气体的压力得到提高。,空气压缩机,空气干燥,压缩空气露点越低，其水分冷凝也越多，利用这个特点可达到干燥压缩空气的目的。采用冷冻干燥法，压缩空气露点可达2-5。,冷冻干燥法,空气的干燥,吸收干燥法是一个纯化学过程。在干燥罐中，压缩空气中水分与干燥剂发生反应，使干燥剂溶解。液态干燥剂可从干燥罐底部排出。根据压缩空气温度、含湿量和流速，必须及时填满干燥剂。,吸收干燥法,空气干燥,吸附干燥法可获得最低露点（可达-90）。在吸附干燥法中，压缩空气中水分被吸附剂吸收，从而达到干燥压缩空气的目的。这种方法所用吸附剂可再生。,吸附干燥法,过滤器与油雾器,压缩空气进入过滤
5、器内部后，因导流板的导向，产生了强烈的旋转，在离心力作用下，压缩空气中混有的大颗粒固体杂质和液态水滴等被甩到滤杯内表面上，在重力作用下沿壁面沉降至底部，然后，经过这样预净化的压缩空气通过滤芯流出。为防止造成二次污染，滤杯中每天都应该是空的。,通常压缩空气是干燥和无油的。对于某个气动系统来说，有些地方需要润滑的压缩空气，有些地方则不需要，因此，应对压缩空气的润滑进行限制。 当压缩空气通过油雾器时，其在油室与视油器之间产生一个压降，该压降使油液经吸油管上升，并经喷嘴引射到压缩空气中，油滴被雾化，随压缩空气流出。,二联件由过滤器（带分水排水器）和减压阀组成。,过滤器通常与减压阀和油雾器组合，以形成三
6、联件。正确选择过滤器对确保气动系统高效可靠工作具有重要作用。,实验室用气源,一般由空气压缩机、压力开关、安全保护器、储气罐、压力表、气源开关、主管道过滤器等组成。,空气压缩机开关部件的使用,将手柄或开关按钮置于Auto或ON位置，接通电源，机器起动。如果机器不能起动，请将储气罐内的气压降至0.4MPa以下就可以起动了。将开关按钮置于OFF位置，切断电源，机器停止运转。开关上装有安全阀，当储气罐内的气体压力超过09MPa时。安全阀会叫响并排气泄压。出现安全阀叫响时请检修气压开关，使气压开关的工作压力不要超过额定工作压力。每天停机后，请用手指轻轻顶住油水分离器下面的顶针，将油水分离器中的污水放尽。
7、从排气阀排出的气体压力可以通过油水分离器上的调压旋钮来调节，顺时针方向旋转旋钮，增大排出气压，最大可达储气罐内的气体压力；逆时针旋转旋钮，减少排出气压，最小可关闭气源。当旋到极限位置时，不要再强力旋转旋钮，防止造成损坏。 当需要调节气压开关的工作压力时，请拆去气压开关的上壳，用扳手调节六角螺栓或一字螺钉，顺时针方向旋转，增大工作压力；逆时针方向旋转，降低工作压力。为了安全，进行该操作前，要将电源插头拔掉。,空气压缩机的维护与保养,所有维护与保养工作均应切断电源并排尽储气罐内气压，否则，极易造成伤害。日常工作时要保持机器的清洁，将气泵置于通风良好的环境。将储气罐内的污水放尽，每周至少一次。排除污
8、水时，储气罐内的气压应低 于01 MPa。经常检查安全阀是否灵敏，当储气罐内气压达到0.50.7MPa时，用手轻拉安全阀上的拉环，安全阀能轻松排气，按下阀杆可立即复位。每使用90小时左右，请检查油位是否在合适的位置，若油位靠近下限，请立即加油。加油时，请用塑料软管插入油箱内，另一端插入吸气口，启动机器，润滑油就会被吸入。特别注意，油位不可过高，否则极易损坏机器。每使用500小时，更换消音器滤芯。有严重锈蚀、严重碰伤或耐压试验不合格时，储气罐作报废处理。移动空气压缩机前，应将储气罐内的气压放尽。,气源装置的符号,三、气动控制元件,利用FluidSIM-P软件介绍气动控制元件、符号等基础知识。,减
9、压阀又称调压阀,是将供气气源压力降到每台装置所需要的压力，并保证减压后压力值稳定，适合每台设备的需要。 在THWSPX-2A型自动化生产线中减压阀是和过滤器装在一起构成二联件。图2-16是AR2000减压阀的结构示意图及图形符号。,可调单向节流阀由单向阀和可调节流阀组成，单向阀在一个方向上可以阻止压缩空气流动，此时，压缩空气经可调节流阀流出，调节螺钉可以调节节流面积。在相反方向上，压缩空气经单向阀流出。,可调单向节流阀,电磁控制换向阀,电磁控制换向阀是利用线圈通电产生电磁吸力使阀切换，以改变气流方向的阀，简称为电磁阀。由于电磁控制阀易于实现电气联合控制及远距离操作，因此得到广泛应用，在THWS
10、PX-2A型自动化生产线中，使用的方向控制阀为电磁阀。,电磁阀又分为直动式和先导式电磁阀,单电控直动式电磁阀和双电控直动式电磁阀,电磁控制换向阀,电磁线圈得电，单电控二位五通阀的1口与4口接通。电磁线圈失电，单电控二位五通阀在弹簧作用下复位，则1口与2口关闭。如果没有电压作用在电磁线圈上，则单电控二位五通阀可以手动驱动。,其它控制阀,双气控两位五通阀,旋转按钮驱动二位五通换向阀,滚轮杠杆阀,按钮阀,四、气动执行元件,气动执行元件是一种能量转换装置，它是将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动执行机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或冲击动作。气动执行元件分为气缸和气马达两大类，气缸用于提供直线往复
11、运动或摆动，输出力和直线速度或摆动角位移。气马达用于提供连续回转运动，输出转矩和转速。,按驱动气缸时，压缩空气作用在活塞端面上的方向分为单作用气缸和双作用气缸两种。,单作用气缸、双作用气缸,A为双作用气缸，以单控电磁阀控制。当按钮开关PB ON，则气缸前进A+；当按钮开关PB OFF，则气压缸后退A-。,上料检测站的气动控制回路,对于采用双作用气缸的气动回路，应采用排气节流方式。进气节流是指对进入气缸的压缩空气进行控制，排气节流则是指对排出气缸的压缩空气进行控制，而进入气缸的压缩空气无需调节。,进气节流与排气节流,1.3上料站的电气控制系统,一、上料站的传感器,光电开关回避强光示意图,消除背景
12、影响示意图,光电开关闪烁及解决方法,三、上料检测站中的其它电器,通信口,四、上料检测站PLC控制I/O接线图,工作任务1,1.仔细观察上料检测站, 搞清各个部件、元件的名称、功能、型号、数量。2.认识空气压缩机的各部件，正确进行使用空气压缩机，打开气源开关并调节调压阀的使气压在0.6Mpa。 3.在有气的情况下，按下电磁阀手动操作的按钮，观察活塞杆伸出、缩回时的工作情况，并观察磁性开关的状态。4. 调节气缸上的单向节流阀观察气缸动作速度的变化，使得气缸活塞杆伸出缩回时的动作快慢的适中。5.将电磁阀上或双作用气缸的气管对调，按下电磁阀手动操作的按钮，观察气缸活塞杆的状态。操作完成后再把气管对调。
13、注意气动执行元件在接通电源情况下6.接通电源使PLC上电，观察光电开关对工件的感应情况和磁性开关的状态。当料台在下面时，放入黑、白工件，观察光电开关对工件的反应以及磁性开关的状态。当料台提升后在上位时，观察光电开关对黑、白工件的反应以及磁性开关的状态。并考虑如何判断是否有工件？如何进行工件颜色的区分？7.注意事项：（1）在气动执行元件接通气源情况下，禁止用手扳动气动元件。（2）在PLC处于运行状态时，禁止用手动方式操作电磁阀。（3）在观察结构时，不要用力拽导线、气管；不要拆卸元器件及其他装置；遇到不能解决问题，及时请教指导老师。（4）在完成上述6项任务时，要随时记录观察结果。,任务二 西门子S
14、7-200 PLC定时、计数、比较指令,一、定时器指令 工作方式：3种定时指令分别为TON、TONR和TOF,时基 按脉冲分，有1ms、10ms、100ms 三种定时器。 1ms定时器每隔1ms刷新一次，当扫描周期较长时，在一个周期内可能被多次刷新，其当前值在一个扫描周期内不一定保持一致。 10ms 定时器则由系统在每个扫描周期开始自动刷新。由于每个扫描周期内只刷新一次，故而每次程序处理期间，其当前值为常数。 100ms定时器则在该定时器指令执行时刷新。下一条执行的指令，即可使用刷新后的结果，非常符合正常的思路，使用方便可靠。,定时器的工作原理：使能输入有效后，当前值PT对PLC内部的时基脉冲
15、增1计数，当计数值大于或等于定时器的预置值后，状态位置1。,用于单一间隔的定时。上电周期或首次扫描，定时器状态位OFF(0)，当前值为0。使能输入接通时，定时器位为OFF(0)，当前值从0开始计数时间，当前值达到预置值时，定时器位ON(1)，当前值最大到32767并保持。使能输入断开，定时器自动复位，即定时器状态位OFF（0），当前值为0。指令格式：TONTxxx，PT,1. 接通延时定时器,用于对许多间隔的累计定时。上电周期或首次扫描，定时器状态位OFF（0），当前值保持。使能输入接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始计数时间。使能输入断开，定时器位和当前值保持最后状态。使能输入再次接通时
16、，当前值从上次的保持值继续计数，当累计当前值达到预设值时，定时器状态位ON（1），当前值连续计数最大到32767。指令格式：TONR Txxx，PT,2. 有记忆接通延时定时器,断电延时型定时器用来在输入断开，延时一段时间后，才断开输出。使能端（IN）输入有效时，定时器输出状态位立即置1，当前值复位为0。使能端（IN）断开时，定时器开始计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位为0，并停止计时，当前值保持。指令格式：TOFTxxx，PT,3.断电延时延时定时器,应用举例2：定时器组合扩展,应用举例1：瞬时接通延时断开,应用举例3：延时接通、断开电路,应用举例4：闪烁程序,应用举例5：时钟脉冲产生器,二、计数器指令,计数器用来累计输入脉冲的次数。计数器也是由集成电路构成，是应用非常广泛的编程元件，经常用来对产品进行计数。 计数器指令有3种：增计数CTU、增减计数CTUD和减计数CTD。 指令操作数有4方面：编号、预设值、脉冲输入和复位输入。,
