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1、PLC综合实训指导书-基于YL-235光机电一体化实训考核装置（校编教材）湖州职业技术学院姚晴洲目 录绪 论第一章 实训装置简介1.1 外观与概述1.2 实训项目1.3 系统配置与技术参数 第二章 装置机构说明 2.1 工作流程与原理 2.2 机械机构 2.3 气动原理与机构 第三章 控制系统设计与调试 3.1 电气电路的组成 3.2 PLC控制原理图 3.3 变频器参数设置要求第四章 系统调试与实训组织 4.1系统调试 4.2 实训的组织附录 FX20PE简易编程器的使用方法绪 论自动化技术是当今几大高新技术之一，从某种意义来说，自动化技术已成为现代化的代名词。随着我国产业结构的调整、现代化
2、进程的加快，自动化技术对现代工业生产的推动作用将越来越重要。浙江省近几年来已基本形成了以制造业为主体的四大特色优势产业，确定了以“打造先进制造基地，促进工业结构优化升级”作为今后一段时期政府的主要工作目标。随着各类工业企业的技术进步，工业自动化生产必将得到广泛的普及，电气控制设备、自动化生产线的安装、调试、维修；自动控制系统的技术改造、开发应用；设备运行管理等方面工作量是非常巨大，需要大量的懂原理、能动手的专业技术人才，而能从事一线现代化生产的技术人员需求量更大。实训装置作为掌握与应用新技术的重要载体，其作用已为广大科技工作者所共识。发达国家和地区，一方面投入大量人力、物力进行新技术、新工艺等
3、的研究，同时极其重视实训装置的开发工作，并常常将最为先进、完善的设备与装置首先投入职业培训与职业教育中。我校是教育部定点的电工电子及自动化技术国家实训基地，承担着本地区的职业培训和职业教育、新技术的吸收与转化之重任。为了加快人才培养，完善教学手段，积极吸收与转化新技术、新工艺、新方法，研发符合应用人才培养目标的、较先进的实训装置，对本地区的技术进步，促进工业结构的优化升级，具有重要的作用。基于以上情况，并认真调查了高职学生现有的知识和技术水平，我们设计开发了本套实验装置，以满足电类专业课程设计、毕业设计之用。第一章 实训装置简介1.1 外观1.2 概述亚龙YL235型光机电一体化实训考核装置，
4、由铝合金导轨式实训台、上料机构、上料检测机构、搬运机构、物料传送和分拣机构等组成。各个机构紧密相连，学生可以自由组装和调试。控制系统采用模块组合式，由PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、接线端子排和各种传感器等组成。PLC模块、变频器模块、按钮模块等可按实训需要进行组合、安装、调试。该系统包含了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、机械传动、气动、可编程控制器、传感器，变频调速等多项技术，为学生提供了一个典型的综合实训环境，使学生对过去学过的诸多单科的专业和基础知识，在这里能得到全面的认识、综合的训练和实际运用。1.3 实训项目1. 自动检测技术使用实训2. 气动技术应用实训3.
5、可编程控制器编程实训4. 电气控制电路实训5. 变频器应用实训6. 自动控制技术教学与实训7. 机械系统安装和调试实训8. 系统维护与故障检测实训1.4 配置该装置配置了可编程控制器（PLC）、变频器装置、气动装置、传感器、机械手、上料器、送料传动和分拣装置等实验机构。整个系统为模块化结构提供开放式实训平台，实训模块可根据不同的实训要求进行组合；同时学校还可以根据教学需要，配置不同品牌的（PLC）模块和变频器模块，也可以增加其它实训模块。系统的控制部分采用可编程控制器（PLC），执行机构由气动电磁阀-气缸构成的气压驱动装置，实现了整个系统自动运行，并完成物料的分拣。整个实训考核装置的模块之间连
6、接方式采用安全导线连接，以确保实训和考核安全。1.5 配置清单序号名称主要元件或型号、规格数量单位备注1工作台1190mm800 mm1张2PLC模块1台用户可在清单内选择，见1.5.13变频器模块1台4电源模块三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相三极电源插座2个，安全插座5个1块5按钮模块开关电源（24V/6A）1组，急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只1套6送料机构直流减速电机（24V，输出转速r/min）1台，送料盘1个，物料导槽1个，支撑架1个单出杆气缸1只，光电开关1只，安装支架1
7、个，双向电控阀24V 1只，磁性开关2只1套7气动机械手部件单出双杆气缸1只，单出杆气缸1只，气手指及气缸1只，旋转气缸1只，光电开关1只，磁性开关2只，缓冲阀2只，安装支架1个，双向控电磁换向阀3只，单向电控阀1只1套8物料传送和分拣机构三相减速电机（380V，输出转速40 r/min）1台，平皮带70mm1500 mm 1条，安装支架1个单出杆气缸2只，金属传感器1只，光电开关2只，磁性开关4只，物件导槽2个，单向电控阀1只，双向控电磁换向阀1只1套9接线端子排接线端子和安全插座1套10物料金属和塑料各15个30个11安全接插线1套12气压导管461套13PLC编程线缆亚龙1条14PLC编
8、程软件1套拷贝版15电脑推车亚龙1台16计算机品牌机1台学校自备17空气压缩机1台学校自备选配模块学校可按要求选购见1.5.2、1.5.31.5.1 亚龙YL-701实操单元模块（电动机控制元件模块）序号名称主要元件或型号、规格数量单位备注1多孔板690mm400mm30mm1块2交流接触器CJ20-10 ， 220V6只3自复位按钮绿色，220V，2A6只4自锁按钮红色，220V，2A6只5行程开关LX-19 ，220V，5A2只6行程开关TZ-8104，220V，5A2只7转换开关220V，5A2只用于手动、自动转换8指示灯220V 红、绿、黄各只6只9蜂鸣器220V，连续发声1只10漏电
9、保护开关DZ47LE-32 ，380V，15A1只11三相电动机JW5014，380V，0.25A，3台其中一台为接法1.6 技术参数1、交流电源：三相 AC 380V10% 50 Hz；2、温度：-1040；环境湿度：90%（25）；3、外形尺寸：长宽高=1200mm800mm840mm4、整机消耗：1kVA5、安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。第二章 装置机构说明2.1 整机工作流程2.2 工作原理 按启动按扭后，PLC启动送料电机驱动放料盘旋转，物料由送料槽滑到物料提升位置，物料检测光电传感器开始
10、检测；如果送料电机运行4秒钟后，如果物料检测光电传感器仍未检测到物料，则说明送料机构已经无物料，这时要停机并报警；当物料检测光电传感器检测到有物料，将给PLC发出信号,由PLC驱动上料单向电磁阀上料，机械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂缩回，手臂向右旋转到右限位，手臂伸出，手爪下降将物料放到传送带上，传送带输送物料，传感器则根据物料性质（金属和非金属），分别由PLC控制相应电磁阀使气缸动作，对物料进行分拣。最后机械手返回原位重新开始下一个流程。2.3 送料机构放料转盘： 转盘中共放两种物料，一种金属物料、一种非金属物料。驱动电机： 电机采用24V 直流减速电机，转速10r/min 转矩30
11、 kg/cm；用于驱动放料转盘旋转。物料滑槽： 放料转盘旋转，物料互相推挤趋向入料口，物料则从入料口顺着滑槽落到提升台上。提升台： 将物料和滑槽有效分离，并确保每次只上一个物料。物料检测： 物料检测为光电漫反射型传感器，主要为PLC提供一个输入信号，如果有物料在提升台上，就会驱动提升气缸提升物料；如果运行中，光电传感器没有检测到物料并保持4秒钟，则让系统停机然后报警。磁性传感器：用于气缸的位置检测。检测气缸伸出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个信号。磁性传感器接线时注意。 （棕色接“+”，蓝色接“-”）提升气缸： 提升气缸使用的是单向电控气阀。当
12、电控气阀得电，物料提升台上升，当电控气阀断电，则物料提升台下降。2.4 机械手搬运机构整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪紧松。手爪提升气缸：提升气缸采用双向电控气阀控制，气缸伸出或缩回可任意定位。磁性传感器：检测手爪提升气缸处于伸出或缩回位置。（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”）手爪: 抓取物料由单向电控气阀控制，当单向电控气阀得电，手爪夹紧磁性传感器有信号输出，指示灯亮，单向电控气阀断电，手爪松开。旋转气缸：机械手臂的正反转，由双向电控气阀控制。接近传感器：机械手臂正转和反转到位后，接近传感器信号输出。（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）
13、双杆气缸：机械手臂伸出、缩回，由双向电控气阀控制。气缸上装有两个磁性传感器，检测气缸伸出或缩回位置。（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”）缓冲器： 旋转气缸高速正转和反转到位时，起缓冲减速作用。2.5 物料传送和分拣机构落料光电传感器：检测是否有物料到传送带上，并给PLC一个输入信号。（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）放料孔：物料落料位置定位。金属料槽：放置金属物料。塑料料槽：放置非金属物料。电感式传感器：检测金属材料，检测距离为35mm（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）电容式传感器：用于检测非金属材料，检测距离为510mm（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）三相异步电机：驱动传送带转动，由变频器控制。推料气缸：将物料推入料槽，由双向电控气阀控制。2.6 气动原理 本装置气动主要分为两部分：一、气动执行元件部分有单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸。二、气动控制元件部分有单控电磁换向阀、双控电磁换向阀、磁性限位传感器。气 路 原 理 图2.7 气缸电控阀使用气缸示意图注：气缸的正确运动使物料分到相应的位置，只要交换进出气的方向就能改变气缸的伸出（缩回）运动，气缸两侧的磁性开关可以识别气缸是否已经运动到位。
