YL-335B的基本组成.doc

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1、项目一项目一 了解了解 YL-335BYL-335B 自动生产线实训考核设备自动生产线实训考核设备6 6 1.1 YL-335B 的基本组成 .6 1.2 YL-335B 的基本功能 .7 1.3 YL-335B 的电气控制 10 1.3.1 YL-335B 工作单元的结构特点 .10 1.3.2 YL-335B 的控制系统11 1.4 供电电源 .12 1.5 气源处理装置 14 项目一项目一 了解了解 YL-335BYL-335B 自动生产线实训考核装备自动生产线实训考核装备 1.11.1 YL-335BYL-335B 的基本组成的基本组成 亚龙 YL-335B 型自动生产线实训考核装备由

2、安装在铝合金导轨式实训台上 的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元 5 个单元组成。其外 观如图 1-1 所示。 其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体 化的系统。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机 图图 1-1 YL-335B 外观外观 图图 械手装置整体运动则采取伺服电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具 有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传 送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置。位置控制 和变频器技术是现代工业企业应用最为广泛的电气控制技术。 在 YL-335BYL-3

3、35B 设备上应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位 置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。传感器技术是机电一体化技术中 的关键技术之一，是现代工业实现高度自动化的前提之一。 在控制方面，YL-335BYL-335B 采用了基于 RS485RS485 串行通信的 PLCPLC 网络控制方案， 即每一工作单元由一台 PLC 承担其控制任务，各 PLC 之间通过 RS485 串行通 讯实现互连的分布式控制方式。用户可根据需要选择不同厂家的 PLCPLC 及其所支 持的 RS485RS485 通信模式，组建成一个小型的 PLCPLC 网络。小型 PLCPLC 网络以其结构简 单，价格低廉

4、的特点在小型自动生产线仍然有着广泛的应用，在现代工业网络 通信中仍占据相当的份额。另一方面，掌握基于 RS485RS485 串行通信的 PLCPLC 网络技 术，将为进一步学习现场总线技术、工业以太网技术等打下了良好的基础。 1.21.2 YL-335BYL-335B 的基本功能的基本功能 YL-335BYL-335B 各工作单元在实训台上的分布如图 1-2 的俯视图所示。 图图 1-21-2 YL-335BYL-335B 俯视图俯视图 各个单元的基本功能如下： 1、供料单元的基本功能：供料单元是 YL-335BYL-335B 中的起始单元，在整个系统 中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用

5、。具体的功能是：按照需要将放 置在料仓中待加工工件（原料）自动地推出到物料台上，以便输送单元的机械 手将其抓取，输送到其他单元上。如图 1-3 所示为供料单元实物的全貌。 图图 1-31-3 供料单元实物的全貌供料单元实物的全貌 2、加工单元的基本功能：把该单元物料台上的工件（工件由输送单元的抓 取机械手装置送来）送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回 到物料台上，待输送单元的抓取机械手装置取出。如图 1-4 所示为加工单元实 物的全貌。 图图 1-41-4 加工单元实物的全貌加工单元实物的全貌 3、装配单元的基本功能：完成将该单元料仓内的金属、黑色或白色小圆柱 零件嵌入到已加工的

6、工件中的装配过程。装配单元总装实物图如 1-5。 图图 1-51-5 装配单元总装实物图装配单元总装实物图 4、分拣单元的基本功能：完成将上一单元送来的已加工、装配的工件进行 分拣，实现不同属性（颜色、材料等）的工件从不同的料槽分流的功能。图 1- 6 给出分拣单元实物的全貌。 图图 1-61-6 分拣单元实物的全貌分拣单元实物的全貌 5、输送单元的基本功能：该单元通过直线运动传动机构驱动抓取机械手装 置到指定单元的物料台上精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工 件输送到指定地点然后放下，实现传送工件的功能。输送单元的外观如图 1-7 所示。 图图 1-71-7 输送单元外观图输送单元

7、外观图 直线运动传动机构的驱动器可采用伺服电机或步进电机，视实训目的而定。 YL-335BYL-335B 的标准配置为伺服电机。 1.31.3 YL-335BYL-335B 的电气控制的电气控制 1.3.11.3.1 YL-335BYL-335B 工作单元的结构特点工作单元的结构特点 YL-335BYL-335B 设备中的各工作单元的结构特点是机械装置和电气控制部分的相 对分离。每一工作单元机械装置整体安装在底板上，而控制工作单元生产过程 的 PLCPLC 装置则安装在工作台两侧的抽屉板上。因此，工作单元机械装置与 PLCPLC 装置之间的信息交换是一个关键的问题。YL-335BYL-335B

8、 的解决方案是：机械装置上 的各电磁阀和传感器的引线均连接到装置侧的接线端口上。PLCPLC 的 I/OI/O 引出线 则连接到 PLC 侧的接线端口上。两个接线端口间通过多芯信号电缆互连。图 1- 8 和图 1-9 分别是装置侧的接线端口和 PLC 侧的接线端口。 装置侧的接线端口的接线端子采用三层端子结构，上层端子用以连接 DC24V 电源的+24V 端，底层端子用以连接 DC24V 电源的 0V 端，中间层端子用以 连接各信号线。 PLCPLC 侧的接线端口的接线端子采用两层端子结构，上层端子用以连接各信 号线,其端子号与装置侧的接线端口的接线端子相对应。底层端子用以连接 DC24V 电

9、源的+24V 端和 0V 端。 装置侧的接线端口和 PLCPLC 侧的接线端口之间通过专用电缆连结。其中 25 针 接头电缆连接 PLC 的输入信号，15 针接头电缆连接 PLC 的输出信号。 1.3.21.3.2 YL-335BYL-335B 的控制系统的控制系统 YL-335BYL-335B 的每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也可以通过网络 互连构成一个分布式的控制系统。 1、当工作单元自成一个独立的系统时，其设备运行的主令信号以及运行过 程中的状态显示信号，来源于该工作单元按钮指示灯模块。按钮指示灯模块如 图 1-10 所示。模块上的指示灯和按钮的端脚全部引到端子排上。 图图 1

10、-81-8 装置侧接线端口装置侧接线端口图图 1-91-9 PLCPLC 侧接线端口侧接线端口 图图 1-101-10 按钮指示灯模块按钮指示灯模块 模块盒上器件包括： 指示灯（24VDC）：黄色（HL1） 、绿色（HL2） 、红色（HL3）各一只。 主令器件：绿色常开按钮 SB1 一只 红色常开按钮 SB2 一只 选择开关 SA（一对转换触点） 急停按钮 QS（一个常闭触点） 2、当各工作单元通过网络互连构成一个分布式的控制系统时，对于采用三 菱 FXFX 系列 PLCPLC 的设备，YL-335BYL-335B 的标准配置是采用了基于 RS485RS485 串行通信的 N：N 通信方式。设

11、备出厂的控制方案如图 1-11 所示。 图图 1-111-11 YL-335BYL-335B 的通信网络的通信网络 各工作站 PLCPLC 配置如下： 输送单元：FX1N-40MT 主单元，共 24 点输入，16 点晶体管输出。 供料单元：FX2N-32MR 主单元，共 16 点输入，16 点继电器输出。 加工单元：FX2N-32MR 主单元，共 16 点输入，16 点继电器输出。 装配单元：FX2N-48MR 主单元，共 24 点输入，24 点继电器输出。 分拣单元：FX2N-32MR 主单元，共 16 点输入，16 点继电器输出。 3、人机界面 系统运行的主令信号（复位、启动、停止等）通过

12、触模屏人机界面给出。 同时，人机界面上也显示系统运行的各种状态信息。 人机界面是在操作人员和机器设备之间做双向沟通的桥梁。使用人机界面 能够明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变的简单生动，并且 可以减少操作上的失误，即使是新手也可以很轻松的操作整个机器设备。使用 人机界面还可以使机器的配线标准化、简单化，同时也能减少 PLC 控制器所需 的 I/O 点数，降低生产的成本，同时由于面板控制的小型化及高性能，相对的 提高了整套设备的附加价值。 YL-335BYL-335B 采用了昆仑通态（MCGS）TPC7062KSTPC7062KS 触摸屏作为它的人机界面。 TPC7062KSTPC

13、7062KS 是一款以嵌入式低功耗 CPU 为核心（主频 400MHz）的高性能嵌入式 一体化工控机。该产品设计采用了 7 英寸高亮度 TFT 液晶显示屏（分辨率 800480） ，四线电阻式触摸屏（分辨率 40964096） ，同时还预装了微软嵌入 式实时多任务操作系统 WinCE.NETWinCE.NET（中文版）和 MCGS 嵌入式组态软件（运行 版） 。TPC7062KSTPC7062KS 触摸屏的使用、人机界面的组态方法，将在项目五（分拣单元 控制系统实训）中介绍。 1.41.4 供电电源供电电源 YL-335BYL-335B 要求外部供电电源为三相五线制 AC 380V/220V，

14、图 1-12 为供电电 源的一次回路原理图。图中，总电源开关选用 DZ47LE-32/C32 型三相四线漏电 开关（3P+N 结构形式） 。系统各主要负载通过自动开关单独供电。其中，变频 器电源通过 DZ47C16/3P 三相自动开关供电；各工作站 PLCPLC 均采用 DZ47C5/2P 单 相自动开关供电。此外，系统配置 4 台 DC24V6A 开关稳压电源分别用作供料、 加工和分拣单元，及输送单元的直流电源。 图图 1-121-12 供电电源模块一次回路原理图供电电源模块一次回路原理图 图图 1-131-13 配电箱设备安装图配电箱设备安装图 1.51.5 气源处理装置气源处理装置 1

15、1、气源处理概述 从空压机输出的压缩空气中，含有大量的水分、油分和粉尘等级污染物。 质量不良的压缩空气是气动系统出现故障的最主要因素，它会使气动系统的可 靠性和使用寿命大大降低。因此，压缩空气进入气动系统前应进行必要的气源 处理，适当清除其中的污染物。 工业上的气动系统，常常使用组合起来的气动三联件作为气源处理装置。 气动三联件是指空气过滤器、减压阀和油雾器。每个元件在系统中的作用分别 是： 空气过滤器一般安装在启动系统的入口处，主要目的是滤除压缩空气中 的水分、油滴以及杂质，以达到启动系统所需要的净化程度，它属于二次过滤 器。 减压阀一般安装在空气过滤器之后，油雾器之前，其主要作用是用来调

16、节或控制气压的变化，并保持降压后的压力值固定在需要的值上，确保系统压 力的稳定性减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。 油雾器一般安装在过滤器、减压阀之后，是气压系统中一种特殊的注油 装置，其作用是把润滑油雾化后，经压缩空气携带进入系统各润滑油部位，满 足润滑的需要。 有些品牌的电磁阀和气缸能够实现无油润滑（靠润滑脂实现润滑功能） ，便 不需要使用油雾器。这时只须把空气过滤器和减压阀组合在一起，可以称为气 动二联件。 2 2、YL-335BYL-335B 的气源处理组件 YL-335BYL-335B 的气源处理组件使用空气过滤器和减压阀集装在一起的气动二联 件结构，组件及其回路原理图分别如图 1-14(a)和(b)所示。 图图 1-141-14 YL-335BYL-335B 的气源处理组件的气源处理组件 图中，气源处理组件的输入气源来自空气压缩机，所提供的压力要求为 0.61.0MPa。组件的气路入口处安装一个快速气路开关，用于启/闭气源