自动线安装调试综合实训

《自动线安装调试综合实训》

项目技术报告

姓名：学号：班级：课程名称：指导老师：提交日期：

南京工业职业技术学院项目技术报告

概要

本文介绍了自动线中的输送单元，介绍了输送单元的工作原理、机械机构、并完成其安装与调试。其以PLC实现程序控制，从而控制气缸的运动，以气压传动作为传动机构，以光电式及电磁式接近开关检测汽缸的伸出、缩回、上升﹑下降﹑旋转﹑夹紧﹑放松七个动作来实现加工的目的。

南京工业职业技术学院项目技术报告

概要 ..................................................................... 2

目录 ..................................................................... 3

第一章输送单元的介绍 ................................... 4

1.1 输送单元的组成.................................... 4

1.2 输送单元的作用.................................... 4

第二章输送单元的元件 ................................... 4

2.1 伺服电机及伺服放大器........................ 4

2.2 Ｓ７－２００的脉冲输出功能及位控编程.................................................. 5

第三章输送单元的控制 ................................... 5

3.1 输送单元的气动系统.......................... 5

3.2 输送单元的PLC控制 .......................... 6

3.2.1 输送单元的PLC的I/O地址分配 ....................................................... 6

3.2.2 输送单元PLC的接线原理图 .............................................................. 8

3.2.3 控制面板...................................... 8

3.2.4 PLC梯形图 .................................. 9

第四章输送单元的安装与调试 ..................... 17

4.1 组员任务分配表.................................. 17

4.2 安装工具.............................................. 18

4.3 装配顺序图.......................................... 19

4.4 系统安装调试故障分析...................... 19

个人总结 ........................................................... 20

致谢 ................................................................... 21

参考文献 ........................................................... 22

附录 ................................................................... 22

南京工业职业技术学院项目技术报告

第一章输送单元的介绍

1.1 输送单元的组成

输送单元由抓取机械手装置、伺服电机传动组件、PLC模块、按钮/指示灯模块和接线端子排等部件组成。

1.2 输送单元的作用

输送单元是自动线中最为重要，同时也是承担任务最为繁重的工作单元。该单元主要是使驱动抓取机械手装置精确定位到指定单元的物料台，并在物料台上抓取工件，然后把抓取到的工件输送到指定地点后放下。

第二章输送单元的元件

2.1 伺服电机及伺服放大器

YL-335B 所使用的松下MINAS A4 系列AC 伺服电机?驱动器，电机编码器反馈脉冲为 2500 pulse/rev。缺省情况下，驱动器反馈脉冲电子齿轮分-倍频值为 4 倍频。如果希望指令脉冲为6000 pulse/rev，那末就应把指令脉冲电子齿轮的分-倍频值设置为10000/6000。从而实现PLC每输出6000个脉冲，伺服电机旋转一周，驱动机械手恰好移动60mm的整数倍关系。

松下 MINAS A4 系列 AC 伺服电机?驱动器

在 YL-335B 的输送单元上中，采用了松下 MHMD022P1U 永磁同步交流伺服电机，及 MADDT1207003 全数字交流永磁同步伺服驱动装置作为运输机械手的运动控制装置。

MADDT1207003 伺服驱动器面板上有多个接线端口，其中：

X1：电源输入接口，AC220V电源连接到 L1、L3主电源端子，同时连接到控制电源端子L1C、L2C上。

X2：电机接口和外置再生放电电阻器接口。U、V、W 端子用于连接电机。必须注意，电源电压务必按照驱动器铭牌上的指示，电机接线端子（U、V、W）不可以接地或短路，交流伺服电机的旋转方向不象感应电动机可以通过交换三相相序来改变，必须保证驱动器上的U、V、W、E接线端子与电机主回路接线端子按规定的次序一一对应，否则可能造成驱动器的损坏。电机的接线端子和驱动器的接地端子以及滤波器的接地端子必须保证可靠的连接到同一个接地点上。机身也必须接地。RB1、RB2、RB3端子是外接放电电阻，MADDT1207003 的规格为100?/10W，YL-335B 没有使用外接放电电阻。

X6：连接到电机编码器信号接口，连接电缆应选用带有屏蔽层的双绞电缆， 4

南京工业职业技术学院项目技术报告

屏蔽层应接到电机侧的接地端子上，并且应确保将编码器电缆屏蔽层连接到插头的外壳（FG）上。

X5：I/O 控制信号端口，其部分引脚信号定义与选择的控制模式有关，不同模式下的接线请参考《松下A 系列伺服电机手册》。YL-335B 输送单元中，伺服电机用于定位控制，选用位置控制模式。所采用的是简化接线方式，如图6-1所示。

伺服驱动器的参数设置与调整

松下的伺服驱动器有七种控制运行方式，即位置控制、速度控制、转矩控制、位置/速度控制、位置/转矩、速度/转矩、全闭环控制。位置方式就是输入脉冲串来使电机定位运行，电机转速与脉冲串频率相关，电机转动的角度与脉冲个数相关；速度方式有两种，一是通过输入直流-10V至—+10V指令电压调速，二是选用驱动器内设置的内部速度来调速；转矩方式是通过输入直流-10V至—+10V指令电压调节电机的输出转矩，这种方式下运行必须要进行速度限制，有如下两种方法：1）设置驱动器内的参数来限制，2）输入模拟量电压限速。

2.2 Ｓ７－２００的脉冲输出功能及位控编程

S7-200 有两个内置 PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。一个发生器指定给数字输出点Q0.0，另一个发生器指定给数字输出点Q0.1。

当组态一个输出为PTO 操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。内置 PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序必须通过PLC 内置I/O 提供方向和限位控制。

为了简化用户应用程序中位控功能的使用， STEP7--Micro/WIN 提供的位控向导可以帮助用户在很短的时间内全部完成 PWM、PTO 或位控模块的组态。向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。

运动包络组态完成后，向导会为所选的配置生成四个项目组件（子程序），分别是： PTOx_CTRL子程序（控制）、 PTOx_RUN子程序（运行包络）， PTOx_LDPOS 和PTOx_MAN子程序（手动模式）子程序。一个由向导产生的子程序就可以在程序中调用。

第三章输送单元的控制

3.1 输送单元的气动系统

输送单元的气动系统由：气动手爪、伸缩气缸、回转气缸、提升气缸、2个二位五通双向控阀、2个二位五通单向电控阀电组成。

南京工业职业技术学院项目技术报告

输送单元的抓取机械手装置上的所有气缸连接的气管沿拖链敷设，插接到电磁阀组上，其气动控制回路如图3-1所示。

图 3-1 输送单元气动控制回路原理图

3.2 输送单元的PLC控制