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1、项目 12 工件装配过程远程控制系统设计 2本单元的主要功能是通过旋转推筒推送销钉的方法，完成工件主体与上盖的实体连接装配，完成装配后的工件随托盘向下站传送。本单元在结构设计中涉及到旋转推筒机构等相关的机械原理、机械零件知识。主体结构组成如图 4 所示，包括销钉料槽、旋转筒、往复推筒、直线单元、工作指示灯等。在完成装配生产线穿销单元运行控制的基础上，可以进一步实现对该单元的远程控制。图 4 穿销单元一、设计目的1 了解穿销单元的机械主体结构、熟悉旋转推筒机构传动过程2 通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用3 读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法4 学习根据控制要求编制和
2、调试 PLC 程序的方法5 学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法6 了解主控平台的板面布置及各部件的功能7 了解系统总电源系统、总气路系统的设计思路及连接方法8 理解主站的通信控制和管理功能9 了解 PROFIBUS 协议结构，熟悉硬件组态方法二、设计要求（一）从站的控制要求初始状态：直线传送电机处于停止状态；销钉气缸处于原位（即旋转推筒处于退回状态） ；限位杆竖起禁行；工作指示灯熄灭。系统启动运行后本单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与 PLC 运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态） 。系统运行期间：1 当托盘载工件到达
3、定位口时，托盘传感器发出检测信号，且确认无销钉信号后，绿色指示灯亮，红色指示灯灭，经 3 秒确认后，销钉气缸推进执行装销钉动作。2 当销钉气缸发出至位检测信号后结束推进动作，延时 2 秒后自动退回。3 气缸退回至复位状态且接收到销钉检测信号后，进行 3 秒延时，止动气缸动作使限位杆落下将托盘放行。 （若销钉安装为空操作，2 秒后销钉检测传感器仍无信号，销钉气缸再次推进执行安装动作，直到销钉安装到位。 ）4 放行 3 秒后，限位杆竖起处禁行状态，绿色指示灯灭，红色指示灯亮。系统回复初始状态。本站销钉连续穿三次后，传感器还未检测到有销钉穿入，报警器报警，此时应在销钉下料仓内加入销钉。（二）主站的控
4、制要求主站控制按钮盒上的按钮为整个生产线的总控按钮，控制盒控制功能定义为：“复位按钮”：当按下此按钮时总站的三色指示灯的黄灯亮，并且对各个分站进行初始化复位，所有标志位或计数器都将清零，重新计算。“启动按钮”：当所有单元均处于预备工作状态时按下此按钮，首先启动本套柔性生产线的底层传送电机运转且燃亮各分站的红色指示灯，此后根据系统设计程序各分站按顺序进行相应的动作。“停止按钮”：当按下此按钮时所有站的动作均处于停止状态，按启动后可继续工作。“急停按钮”：当发生突发事故时，应立即拍下急停按钮，系统将强制性将所有设备即刻处于停止工作状态（此时所有其它按钮都不起作用） 。排除故障后需旋起急停按钮，并按
5、下复位按钮，待各机构回复初始状态后按下启动按钮，系统方可重新开始运行。说明：出现故障显示时应检查分站的情况，若发现故障则在排除后系统应重新启动开始运行。三、控制方案穿销单元独立运行时具有自动、手动两种控制方式。当选择自动方式时本单元呈连续运行工作状态；当选择手动方式时则相当于步进工作状态，即每按动一次启动按钮系统按设计步骤依次运行一步的运行方式。在系统运行期间若按下停止按钮，执行动作立即停止；再按下启动按钮，将在上一停顿状态继续运行。当发生突发事故时，应立即拍下急停按钮，系统将切断 PLC 负载供电即刻停止运行（此时所有其它按钮都不起作用） 。排除故障后需旋起急停按钮，并按下复位按钮，待各机构
6、回复初始状态后按下启动按钮，本单元方可重新开始运行。理解主控平台上 S7-300PLC 作为一类主站所实现的总线通信控制与管理功能，对照体会主、从站间的硬件连接方式，熟悉总线通信系统的实际安装接线。了解总线协议结构及 PROFIBUS 模板特点；学习正确配置主站的硬件组态；学会设置与主站对应的下位机模块地址。四、硬件部分（包括主站和从站）1.电路硬件连接图（包括主电路和控制电路）2.所需硬件列表3.PLC 选型及外部接线连接图五、软件部分（包括主站和从站）1.根据控制方案可以做出 PLC 的 I/O 分配表2.根据控制要求画出控制流程图3.控制过程分析4.梯形图程序六、总结与体会七、参考文献附
7、录 1：表 4 穿销单元检测元件、执行机构、控制元件一览表类别 序 号 编 号 名 称 功 能 安装位置检 1 S1 电感式传感器 检测托盘的位置 直线单元上2 S2 光纤传感器 检测托盘上是否有工件 直线单元上3 S3 磁性接近开关 确定气缸初始位置 销钉气缸4 S4 磁性接近开关 确定气缸缩回位置 销钉气缸5 S5 磁性接近开关 确定气缸伸出位置 止动气缸测 元 件6 S6 磁性接近开关 确定气缸初始位置 止动气缸1 M1 直流电机 驱动直线单元传送带 直线单元上2 C1 止动气缸 控制托盘位置 直线单元上3 C2 销钉气缸 控制旋转推筒 穿销单元底板上HL1 红色指示灯 显示工作状态4
8、HLHL2 绿色指示灯 显示工作状态直线单元侧5 HA1 蜂鸣器 事故报警 控制板执行机构6 HA2 蜂鸣器 事故报警 控制板1 YV1 电磁阀 控制销钉气缸 穿销单元底板上控制元件2 YV2 电磁阀 控制止动气缸伸缩 穿销单元底板上附录 2: Me093399 型装配生产线总线站点地址设置一览表变量存储器地址序号站点名称 总线站号 与总站通信 地址 发送地址（S7-200S7-300）接收地址（S7-300S7-200）1 上料单元 10 1617 Q16.0-Q17.7 I16.0-I17.7 2 下料单元 08 23 V2.0-V3.7 V0.0-V1.7 3 加盖单元 12 45 V2.0-V3.7 V0.0-V1.7 4 穿销单元 14 67 V2.0-V3.7 V0.0-V1.7 5 模拟单元 16 1415 Q14.0-Q15.7 I14.0-I15.7 6 伸缩换向单元 20 2225 Q22.0-Q25.7 I22.0-I25.7 7 检测单元 18 89 Q8.0-Q9.7 I8.0-I9.7 8 分拣单元 24 1011 Q10.0-Q11.7 I10.0-I11.7
