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废成品分拣控制系统的设计、安装与调试

废成品分拣控制系统的设计、安装与调试. 1. 2. 3. 2. 1. 掌握气动元件的工作原理. 熟悉气动控制系统的组成. 知识目标. 能按规范连接控制电路. 能设计和安装气动控制回路. 能正确使用气动元件. 能力目标. 4. 能按规程调试控制系统. 能力与知识目标. 3. 掌握 PLC 步进指令的编程方法. 观察实际运行. 运行过程如下：

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废成品分拣控制系统的设计、安装与调试

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Presentation Transcript

  1. 废成品分拣控制系统的设计、安装与调试

  2. 1 2 3 2 1 掌握气动元件的工作原理 熟悉气动控制系统的组成 知识目标 能按规范连接控制电路 能设计和安装气动控制回路 能正确使用气动元件 能力目标 4 能按规程调试控制系统 能力与知识目标 3 掌握PLC步进指令的编程方法

  3. 观察实际运行 运行过程如下： 当托盘及工件运动到该单元时，限位气缸阻止其放行，该单元开始一新工作周期。此时，传感器检测到托盘到位，延时2秒后，提升气缸电磁阀通电，机械臂下降，到位后加紧气缸电磁阀通电，将工件加紧，然后提升气缸电磁阀断电，机械臂上升。此时，限位气缸电磁阀通电，放行托盘。然后，该单元对工件按照正品、废品交替形式处理工件，并对成、废品作不同处理。

  4. 观察部件 （控制） 控制部分： 启动按钮、停止按钮、复位按钮、急停按钮 控制部分： 交流电源开关、直流电源开关、 状态选择开关（联网/单机）

  5. 观察部件 （显示） 运行显示（绿色指示灯） 报警显示（红色指示灯） 交流电源显示（红色指示灯） 直流电源显示（绿色指示灯）

  6. 观察部件 （传感器） 托盘到位感知（电感传感器） 成、废品检测 （电感式传感器） 工件到位感知 （光电传感器） 气缸限位 （舌簧式行程开关）

  7. 观察部件（执行） 传送带电机（直流单向） 提升气缸 摆动气缸 夹紧气缸

  8. 观察部件 （执行） 直线气缸 限位气缸

  9. 控制要求分析 （2）运行状态。 （1）初始状态。 （3）停止控制。 （4）报警状态。 控制要求 （5）急停状态。 （6）复位控制。

  10. 初始状态的要求 1、传送带上托盘检测位置处没有放置托盘; 2、控制机械手的夹紧气缸位于原位，即机械手为放松状态; 3、控制机械手的摆动气缸位于原位，即机械手与传送带方向垂直; 4、控制机械手的提升气缸位于原位，即机械手为缩回状态; 5、控制机械手的直线气缸位于原位，即机械手位于传送带正上方; 6、限位气缸处于阻挡位。 TEXT TEXT TEXT TEXT

  11. 运行状态要求 当成、废品分拣单元位于运行原点时，按下启动按钮后，该单元传送带开始转动，本站〈运行〉指示灯点亮。当托盘及工件运动到该单元时，限位气缸阻止其放行，该单元开始一新工作周期。此时，传感器（SQ1）检测到托盘到位，延时2秒后，提升气缸电磁阀通电，机械臂下降，到位后加紧气缸电磁阀通电，将工件加紧，然后提升气缸电磁阀断电，机械臂上升。此时，限位气缸电磁阀通电，放行托盘。然后，该单元对工件按照正品、废品交替形式处理工件，并对成、废品作不同处理。

  12. 运行状态要求 工件为正品时：摆动气缸电磁阀通电，将工件旋转90º并保持该状态6秒，确保托盘已经通过该分拣单元。然后该单元传送带断电，提升气缸电磁阀通电，机械臂下降，保证工件垂直放置在传送带上，然后传送带通电，工件放行，2秒后限位气缸电磁阀断电。 工件为废品时：摆动气缸电磁阀通电，将工件旋转90º，然后直线气缸电磁阀通电，将工件运至废品位，而后加紧气缸断电，工件落到废品输送单元的涌道上。机械臂在该位置保持2秒后，直线气缸电磁阀断电，机械臂回到初始位置，2秒后限位气缸电磁阀断电。

  13. 急停与复位控制 急停状态：在以上运行状态下按急停按钮，则整个系统停止运行保持当前状态并运行指示灯以1秒间隔闪烁；解除急停信号后系统按停止前状态继续往下运行，运行指示灯恢复常亮。 复位控制：当电源开启后系统未处于初始状态时，按复位按钮则系统自动返回初始状态等待启动。

  14. 基础知识-气压传动控制基础 气压传动系统的组成:

  15. 基础知识-气压传动控制基础 • 气源装置 空气压缩机是气动系统的动力源，它把电动机输出的机械能转换成气压能输送给气动系统。 单级单作用活塞式压缩机工作原理图 1—缸体2—活塞3—活塞杆4—曲柄连杆机构 5－吸气阀 6—排气阀

  16. 基础知识-气压传动控制基础 • 执行元件 • 单作用气缸 气缸只有一个方向的运动是气压传动，活塞的 复位靠弹簧力或自重和其它外力. • 双作用气缸 双作用气缸的往返运动全靠压缩空气来完成. 单作用气缸职能符号 双作用气缸职能符号

  17. 基础知识-气压传动控制基础 • 执行元件 标准化气缸使用的标记是用符号“QG”表示气缸，用符号“A、B、C、D、H”表示五种系列，具体的标记方法是：QG ＡＢＣＤＨ 缸径 × 行程 　　五种标准化气缸系列为： QGA—无缓冲普通气缸　QGB—细杆（标准杆）缓冲气缸 QGC—粗杆缓冲气缸　 QGD—气液阻尼缸 QGH—回转气缸

  18. 基础知识-气压传动控制基础 • 执行元件 气动马达是将压缩空气的压力能转换成旋转的机械能的装置，其作用相当于电动机或液压马达，它输出转矩，驱动执行机构作旋转运动。 双向旋转叶片式气马达 1—叶片 2—转子 3—定子

  19. 基础知识-气压传动控制基础 • 控制元件 • 方向控制阀 单向阀 单向型控制阀 梭阀 双压阀

  20. 基础知识-气压传动控制基础 • 控制元件 • 方向控制阀 气压控制换向阀 换向型控制阀 电磁控制换向阀 时间控制换向阀

  21. 基础知识-气压传动控制基础 • 控制元件 2. 压力控制阀 减压阀 压力控制阀 顺序阀

  22. 基础知识-气压传动控制基础 • 控制元件 3. 流量控制阀 节流阀 流量控制阀 单向节流阀 排气节流阀

  23. 基础知识-气压传动控制基础 • 常用气动控制回路 1．单作用气缸的控制回路 当电磁铁1DT得电时，阀处于左位，压缩空气从1口流向2口，推动气缸活塞杆伸出，此时3口截止；当电磁铁1DT失电时，阀芯受弹簧作用回到右位，1口截止，2口与3口接通，气缸活塞杆在弹簧力作用下缩回。

  24. 基础知识-气压传动控制基础 • 常用气动控制回路 2．双作用气缸的控制回路 当电磁铁1DT或2DT得电时，阀处于左位，压缩控制从1口流向4口，同时2口流向3口进行排气，活塞杆伸出。当电磁铁1DT或2DT失电时，阀芯受弹簧作用回到右位，压缩控制从1口流向2口，同时4口流向3口或5口进行排气，气缸活塞杆缩回。

  25. 基础知识-气压传动控制基础 • 常用气动控制回路 3. 单作用气缸的速度控制回路

  26. 基础知识-气压传动控制基础 • 常用气动控制回路 4．双作用气缸的速度控制回路

  27. 基础知识-气压传动控制基础 • 常用气动控制回路 5．单作用气缸和双作用气缸的快速动作回路

  28. 基础知识-气压传动控制基础 • 常用气动控制回路 6．单作用气缸间接控制回路 对于控制大缸径、大行程的气缸运动，应使用大流量控制阀作为主控阀,气缸的动作由电磁阀间接控制.

  29. 基础知识-气压传动控制基础 • 常用气动控制回路 7．双作用气缸间接控制回路

  30. 基础知识-气压传动控制基础 • 常用气动控制回路 8．行程阀控制的单往复回路

  31. 基本技能训练 • 单个气缸的自动往返控制 一、训练目的 1、练习简单气缸控制回路的设计； 2、合理选用气动元件，并正确连接气动控制线路； 3、熟练应用FX软件进行编程，并正确传输至PLC进行调试。 二、训练器材 1、个人电脑PC； 2、三菱FX系列PLC； 3、RS—232数据通信线； 4、气动实验台； 5、导线若干。

  32. 基本技能训练 三、训练内容说明 在某些包装或制药等气动设备上，有时要求气缸做自动往返运动，且气缸活塞杆的行程在一定范围内。气缸可选用双作用气缸，换向阀可选用二位五通电磁换向阀，行程控制可选用行程开关。双作用气缸的自动往返控制回路如图所示，电气控制部分采用继电电路。

  33. 基本技能训练 • 控制要求分析 若电磁铁1DT得电，电磁换向阀1口和4口接通，压缩空气从2口流向3口排出，活塞伸出；若电磁铁2DT得电，则1口和2口接通，压缩空气从4口流向5口排出，活塞缩回。从控制电路可知，按下按键开关S1，K1得电，1DT得电；当活塞杆压下行程开关1S2时，K2得电，K1失电，2DT得电；松开按键开关，则1DT、2DT均失电。

  34. 基本技能训练 • 采用PLC控制的方案

  35. 基本技能训练 四、训练步骤 1、根据气动回路，正确选择并连接相应气动元件； 2、根据I/O分配表，在PC中编写正确梯形图； 3、将程序传送至PLC，先进行离线调试； 4、程序正确后，在断电状态下，按照图进行正确接线； 5、调试系统至正确运行。

  36. 废成品分拣控制系统的设计与安装 废成品分拣气动控制系统包括气源装置、执行元件、控制元件和辅助装置组成。根据本单元的功能要求，设计的气动控制回路图如图所示。图中A1为夹紧气缸，A2为摆动气缸，A3为提升气缸，A4为直线气缸，A5为限位气缸。 废成品分拣气动控制系统设计

  37. 废成品分拣控制系统的设计与安装 • 输入输出端口分配 输入：启动按钮（SB1） X0 停止按钮（SB2） X1 托盘到位感知传感器（S1） X2 成、废品检测传感器（S2） X3 废品到位检测传感器（S3） X4 夹紧气缸夹紧位（S4） X5 夹紧气缸放松位（S5） X6 摆动气缸初始位（S6） X7 摆动气缸旋转位（S7） X10 提升气缸上限位（S8） X11 提升气缸下限位（S9） X12 直线气缸初始位（S10） X13 直线气缸废品分检位（S11） X14 限位气缸阻挡位（S12） X15 限位气缸放行位（S13） X16 输出：运行显示（HL1） Y0 传送带电机控制继电器（KA1） Y1 夹紧气缸电磁铁（1DT） Y2 摆动气缸电磁铁（2DT） Y3 提升气缸电磁铁（3DT） Y4 直线气缸电磁铁（4DT） Y5 限位气缸电磁铁（5DT） Y6

  38. 原点（2+X6+X7+X11+X13+X15） X0 (启动) S0 X1 (停车) SET Y0 S20 X2 (托盘检测) SET Y4 S21 X12（提升下限） S22 SET Y2 X5（夹紧位） RST Y4 S23 X11 (提升上限) S24 SET Y5 X3 X3 S25 S35 SET Y3 SET Y3 X10(旋转位) X10 (旋转位) SET Y4 S36 S26 SET Y4 X12 (提升下限) X12 (废品位) RST Y2 S27 S37 RST Y2 X6 (放松位) X6 (放松位) S28 S38 RST Y4 RST Y4 Y4 X11+X13 RST Y5 RST Y5 X11+X13 RST Y3 S39 X7 S40 Y6 X16（放行位） S41 Y1 T0 K50 T0 X15（阻挡位） 废成品分拣控制系统的设计与安装 • 程序流程图

  39. 废成品分拣控制系统的设计与安装 • 控制电路的连接

  40. 废成品分拣控制系统的设计与安装 • 系统的调试 1、编制完成梯形图后用实验箱进行程序调试； 2、本单元气动回路和外部电路连接完毕后做好调试前准备工作； 3、接通交直流电源，检查电源是否正常、电源指示是否正常； 4、在各传感器部位放入相应部件，检查传感器信号是否正常； 5、以上各步完成并无发现异常后开始运行调试。在传送带托盘上放入工件（废品或正品），然后按启动按钮，观察系统是否能正常工作； 6、运行调试过程中如发现气动执行元件工作异常，则需通知指导老师一起检查排除故障，其余问题自己检查排除； 7、如系统能按工艺要求完整的运行二个周期，则可以认为系统已设计、安装、调试完毕。

  41. 课外训练 • 光机电一体化控制系统的设计、安装与调试 一、训练目的 1、熟练掌握气动回路的设计和安装； 2、掌握常用传感器的选用； 3、熟练掌握PLC外部电路和I/O分配表的设计； 4、熟练掌握梯形图的设计； 5、学习电气控制柜的规范安装并调试。 二、训练器材 1、YL-235型光机电一体化实训装置； 2、个人电脑PC； 3、三菱FX系列PLC； 4、RS—232数据通信线； 5、导线若干。

  42. 课外训练 三、训练内容说明

  43. 课外训练 四、训练步骤 1、根据系统气动控制回路，正确安装各气动元件； 2、根据控制要求画出PLC外部接线图及I/O分配表； 3、依据分配表和要求正确编写梯形图； 4、将程序传送至PLC，先进行离线调试； 5、程序正确后，进行电气控制线路安装； 6、调试系统至正确运转。

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