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1、辽宁石油化工大学实习、设计用纸辽宁石油化工大学实习设计本(第 册)专业班级： 电气自动化技术 0832班 姓 名： 夏姣姣 学 号： 18号 实习、设计名称： 顶岗实践 实习、设计地点： 江苏长乐纤维科技有限公司 实习、设计时间： 2011 年 3 月 5 日 至 2011 年 4 月 29 日指导教师： 牟 淑 杰 杨贵义 成 绩: 评 阅 人： 职 业 技 术 学 院 教 务 科 21目录前 言11.总体设计11.1 功能介绍11.2 总体构想11.3 元器件的选择22.硬件设计22.1 控制元件PLC22.1.1 三菱FX2N-48MR PLC 介绍22.1.2 三菱FX2N-48MR
2、PLC技术参数32.1.3 三菱FX2N-48MR PLC开发环境32.2 检测元件磁性开关32.2.1 D-C73型磁性开关的技术参数42.2.2 D-C73型磁性开关的工作原理52.2.3 D-C73型磁性开关的安装要求52.3 气缸52.3.1 CDM2B20-45型气缸62.3.2 CDJ2B10-60-B 气缸62.3.3 气缸的工作原理72.4 电磁阀72.4.1 4V120-60电磁阀的技术参数72.4.2 4V120-60电磁阀的工作原理72.4.3 4V120-60电磁阀的安装要求83软件设计83.1 I/O分配表83.2 流程图93.3 主程序梯形图124实例说明134.1
3、 加工单元控制系统134.1.1 工作任务134.1.2 PLC的分配及系统安装接线134.4.3 编写和调试PLC控制程序154.2 装配单元PLC控制系统设计174.2.1 工作任务174.2.2 PLC的分配及系统安装接线174.2.3 编写和调试PLC控制程序205总结21参考文献22前 言本实训指导书主要阐述三菱FX2N-48MR PLC型自动生产线实训考核装备的基本结构、工作原理和工作过程。实训指导书力求采用项目教学的方法介绍本装备所涉及的技术，使学生在知识的学习和综合应用，PLC的编程和组网能力，设备的安装与调试等方面能收到较好的效果。三菱FX2N-48MR PLC型自动生产线实
4、训考核装备在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进电机位置控制等技术。系统的控制方式采用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。因此，三菱FX2N-48MR PLC综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用三菱FX2N-48MR PLC，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从
5、而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。三菱FX2N-48MR PLC采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块放置架，具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试，达到模拟生产性功能和整合学习功能的目标，十分适合教学实训考核或技能竞赛的需要。鉴于时间仓促和限于编者水平，书中难免有错误及不当之处，恳请读者批评指正。生产线安装搬运站1 总体设计1.1 功能介绍安装搬运站的功能是将该单元物料台上的工件夹紧，由传动手臂夹放到另一物料台的工件（工件由第五站的抓取机械手装置送来）里，完成一次装配动作，然后再回到该站物料台上，待第五站的抓取机
6、械手装置取走装配完成的物料后，再回到原位。1.2 总体构想（1）在这个站中我准备使用一部三菱FX2N-48MR型PLC,六个D-C73型磁性开关，一个CDJ2B10-60-B型气缸和七个4V120-60型电磁阀。设置七个按钮，分别是启动按钮，停止按钮，急停按钮，上电按钮，复位按钮，自动/手动按钮，单/联机按钮，调试按钮。（2）首先我们按下上电按钮和启动按钮，这个站点开始工作，气缸把供料推出，推料到位，磁性开关发亮，然后收回，机械手臂正转，正转到位，把供料吸住，然后手臂反转，反转到位，把工件释放。在这里说明一下我们这一站有两条加料柱，当有一条柱没有了供料的时候，另一条柱子能够及时补充，保证了工作
7、效率。如果在工作时遇到突发事件我们可以按下急停按钮，然后把它复位，接着，按下手动按钮，用调试按钮进行调试状态。如果我们想要跟上一站或者是下一站通信的话，我们必须把按钮打到联机转台，然后把各站的PLC连接起来。（3）举例说明我们这个站与上一站的的搬运站，当上一站把工件夹起的那一刻时，我们这一站有信号，气缸把供料推出，机械手臂正转，把供料吸住，延时几秒，上一站的机械手把工件放到某一位置，然后抬起，接着我们站的机械手臂反转，把供料放进工件，最后上一站的机械手把整个工件运走，这就是一个周期。（4）在该站运行过程中，我想设计两种运行方式，一种是自动，一种是手动，虽然生产线的总体运行是要全自动的，但是手动
8、的运行也能方便调节每一步的工作顺序，两种运行方式不能同时进行，互不影响。（5）停止按钮一旦启动，本站所有机构应立即停止运行；待启动按钮按下后，则恢复原来的工作。（6）联机运行时，按下单/联按钮，该站不能自动启动，待第五站启动，把物料送到加工台时再通过通信把信号传给本站，请求装配，此时，本站按照预定的方式进行装配搬运工作，装配完成后，又把信号传给第五站，提示装配完成，第五站收到信号后又开始工作，夹走已装配完的物料送到入库站，同时复位请求装配的信号。这样一个过程便完成了两站的联机运行，联机运行等两站各自的程序调试好后再进行，一切动作务必按生产顺序进行，工作到位，安全生产要编写满足控制要求、满足安全
9、要求的控制程序，首先要了解设备的基本结构，其次要了解清楚各个执行机构之间的准确动作关系，即了解清楚生产工艺；同时还要考虑安全、效率等的因素；最后才是通过编程实现控制功能。1.3 元器件的选择三菱FX2N-48MR型PLC,D-C73型磁性开关，CDJ2B10-60-B型气缸，CDM2B20-45型气缸，4V120-60型电磁阀等2 硬件设计2.1 控制元件PLC2.1.1 三菱FX2N-48MR PLC 介绍(1).灵活的配置 除了具有满足特殊需求的大量特殊模块外,6个基本单元中的每个单元可扩展至256I/O (2).高速运算 基本指令:0.08us/指令,应用指令:1.52至几百us/指令
10、(3).突出的寄存器容量 FX2N系列包括8K步内置RAM寄存器,用一个寄存器盒可扩展到16RAM或EEPROM (4).丰富的元件资源 3072点辅助继电器,256点计时器,235点计数器,8000数据存储器FX2N-48ER扩展24入24出继电器FX1S-10MR-001主机6入4出，继电器FX2N-32ER扩展16入16出继电器FX1S-30MR-D主机16入14出，继电器FX2N-16ER扩展16入FX1S-20MR-D主机12入18出，继电器FX2N-16EYR扩展16出继电器FX1S-14MR-D主机8入6出，继电器FX2N特殊扩展模块FX1S-10MR-D主机6入4出，继电器FX
11、2N-CNV-BDFX0N适配器连接用模块FX2N特殊功能单元FX2N-CNV-BC扩展电缆转换器FX2N-2DA2通道模拟量输出块FX2N-CNV-IF扩展电缆转换器FX2N-2AD2通道模拟量输入模块FX2N-8AV-BD8通道模拟量设定模块FX2N-4DA4通道模拟量输出模块FX2N-232-BDRS-232接口1通道FX2N-4AD2通道模拟量输入模块2.1.2 三菱FX2N-48MR PLC技术参数FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。除输入出16-25点的独立用途外，还可以适用于在多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用
12、途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。系统配置既固定又灵活：在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行16-256点的灵活输入输出组合。备有可自由选择，丰富的品种可选用16/32/48/64/80/128点的主机，可以采用最小8点的扩展模块进行扩展。可根据电源及输出形式，自由选择。令人放心的高性能程序容量：内置800步RAM（可输入注释）可使用存储盒，最大可扩充至16K步。2.1.3 三菱FX2N-48MR PLC开发环境可编程控制器的产生和发展与继电器有很大的的关系。继电器室一种用弱电信号控制强电信号的电磁开关，虽有上百年的历史，但在复杂的继电器控制系统中，故障的查找和排除是非常困难的，
13、可能会花大量时间，严重地影响生产。如果公益要求发生变化，就得衷心设计线路连线安装，不利于产品的更新换代。显然，需要寻求一种新的控制装置来取代老式的继电器控制系统，使电气控制系统的工作更可靠，更容易维护，更能适应经常变动的工艺条件，因此在1969年，美国数字设备公司根据要求研制出世界上第一台可编程控制器。在20世纪70年代后期，随着微电子技术，计算机技术和数字控制技术的迅速发展，人们为了与电脑区分，就把可编程控制器称为PLC。2.2 检测元件磁性开关磁性开关意思就是通过磁铁来感应的，这个“磁”就是磁铁，磁铁也有好几种，市场上面常用的磁铁有橡胶磁、永磁铁氧体、烧结钕铁硼等。开关就是干簧管了。干簧管
14、是干式舌簧管的简称，是一种有触点的无源电子开关元件，具有结构简单，体积小便于控制等优点，其外壳一般是一根密封的玻璃管，管中装有两个铁质的弹性簧片电板，还灌有一种叫金属铑的惰性气体。平时，玻璃管中的两个由特殊材料制成的簧片是分开的。当有磁性物质靠近玻璃管时，在磁场磁力线的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开了。因此，作为一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，干簧管可以作为传感器用，用于计数，限位等等（在安防系统中主要用于门磁、窗磁的制作），同时还被广泛使用于各种通信设备中。在实际运用中，通常
15、用永久磁铁控制这两根金属片的接通与否所以又被称为“磁控管”。安装在气缸两端的D-C73型磁性开关干簧管又叫磁控管，它同霍尔元件差不多，但原理性质不同，是利用磁场信号来控制的一种开关元件，无磁断开，可以用来检测电路或机械运动的状态， 另一种磁性开关就是市场上所说接近开关、门磁开关、又叫感应开 关，它是有干一个开好模具并且是标准尺寸塑胶外壳，将干簧管灌封在黑色外壳里面导线引出来另一半带有磁铁的塑料外壳固定在另一端当这个磁铁靠近带有导线的开关时，发出开关信号！一般信号距离为10mm接通，此产品广泛引用到防盗门、家用门、打印机、传真机、电话机、等电子仪器设备上面。 特点：有PP、PVDF材质可适用于强酸碱场所；SUS 304/316金属材质适用于高温高压桶槽。 接线盒规格最齐全，有塑料、
