型实训指导书

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1、目 录第一章 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训系统产品简介2一、产品参考图片2二、产品概述2三、产品特点2四、技术性能3五、实训内容3第二章 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训系统各单元功能和组成、工作原理、控制要求及实训项目6一、控制技术6二、工作过程及实训6(一)上料检测单元8(二)搬运单元16(三)加工与检测单元23(四)搬运分拣单元30(五)传送分拣单元35(六)搬运安装单元44(七)安装单元50(八)分类单元55(九)主控单元61附录一 可编程控制器概述63附录二 CX-Programmer软件的使用71附录三 触摸屏的使用74第一章 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训

2、系统产品简介一、产品参考图片二、产品概述模块式柔性自动化生产线实训系统是一种最为典型的机电一体化、自动化类产品，它是为职业院校、技工学校、教育培训机构等而研制的，它适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、自动化工程、控制工程、测控技术、计算机控制、自动控制、机械电子工程、机械设计与理论、等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学进行了专门设计，强化了各种控制技术和工程实践能力。实训系统由8个单元组成。分别为：上料检测单元、搬运单元、加工与检测单元、搬运分拣单元、变频传送单元、安装单元、安装搬运单元和分类单元，控制系统可以选用欧姆龙，三菱或欧姆龙的PLC进行控

3、制，具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制，在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站直至八站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。实训系统包含了机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、传感器等多种控制技术，适合相关专业学生进行工程实践、课程设计及初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。三、产品特点1. 系统将机械、气动、电气控制、电机传动、传感检测、PLC以及工业网络控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，可以完成各类单项技能训练和综合性项目训练。可以进行机械部件安装与调试、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装和

4、PLC编程、机电设备安装与调试、自动控制系统安装与调试、工业网络控制系统安装与调试于一体，能较好地满足实训教学、工程训练的需要。2. 系统无论机械结构还是控制，都采用统一标准接口，具有很高的兼容和扩展性，随工业现场技术的快速发展，本系统可以紧跟现场技术升级扩展，深入地满足实训教学的需要。3. 本系统可以锻炼学习者创新思维和动手能力，学习者可以利用本系统从机械组装、电气设计、接线、PLC编程与调试、现场总线组建与维修等方面进行工程训练。4. 配有10.4英寸，256色工业彩色触摸屏，实现工业控制。四、技术性能1.输入电源：单相三线AC220V10% 50Hz2.工作环境：温度-1040 相对湿度

5、85%（25）海拔4000m3.装置容量：1.5kVA4.外形尺寸：380cm170cm140cm 5.安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准五、实训内容（一）实训项目1.传感器应用技术实训该系统所使用的传感器数量达四十多个，有电容式的、电感式的、光电式以及电磁式的，每一个都有着各自的特性、发挥着不同的作用，使系统得以可靠工作。学员可通过了解工作中各类传感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识，可使学员快速掌握所学知识。2.气动应用技术实训该系统上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、多种气动缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤减速阀等。在学习这些气动元件时，不但可以单独

6、学习每一种分离元件，而且还可以在学习时了解各种气动元件之间，以及气动元件与其它元件之间，如何配合起来并协调进行工作的。3.PLC 编程实训柔性自动化实训系统上八个单元，每个单元由一套PLC控制器单独控制，这使得柔性自动化生产实训装置可以分成若干完全独立的工作机构，使十几个学生可以同时进行学习，而且每个学员都有动手的机会。在该设备上学员不但可以学习PLC的各种技术，而且可以学习综合科技环境下PLC的多种应用。为灵活学习和掌握PLC的各方面知识提供了条件。4.电气控制电路实训柔性自动化实训系统有八个工作单元，其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，并且提供设计图纸和说明书。学员在该设备上可学习电

7、路原理图分析、PLC各I/O地址查对和设备电路连线方法。5.机械系统调试实训柔性自动化实训系统上的八个工作单元相对独立，在进行联机调试时，学员需调整单元与单元之间的协调关系，至系统可正常、可靠地运行。这对提高在校学生动手能力有极大帮助。6.系统维护和故障检测技术实训设备日常维护的内容和方法，以及系统常见故障分析、排除的方法。（二）工作任务1.柔性自动生产线单元的安装与调整提供的设备功能部件和元器件装配柔性自动生产线：（1） 上料检测单元的安装与调整（2） 搬运单元的安装与调整（3） 加工与检测单元的安装与调整（4） 搬运分拣单元的安装与调整（5） 变频传送单元的安装与调整（6） 安装单元的安装

8、与调整（7） 安装搬运单元的安装与调整（8） 分类单元的安装与调整（9） 柔性自动生产线实训装置安装与调整2.气动系统的安装与调试通过配置的气缸、电磁阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：（1） 气动方向控制回路的安装与调试（2） 气动速度控制回路的安装与调试（3） 摆动控制回路的安装与调试（4） 气动顺序控制回路的安装与调试（5） 气动横臂机械手装置的安装与调试（6） 气动机械手装置的安装与调试（7） 气动系统安装与调试3.电气控制电路的安装和PLC编程通过配置的PLC、变频器、步进电机、交流电机、指令开关和传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：（1） 电动机正反转

9、控制电路的连接与控制程序编写（2） 电动机变频调速控制电路的连接与控制程序编写（3） 步进电机驱动电路的连接与控制程序编写（4） 气动方向控制程序编写（5） 气动顺序动作控制程序编写（6） 气动机械手控制程序编写（7） 柔性自动生产线控制程序编写4.柔性自动控制系统的安装与调试通过调整的供料单元、搬运单元、加工与检测单元、搬运分拣单元、变频传送单元、安装单元、安装搬运单元、分类单元，可完成柔性自动生产线的安装、调试。5.通过培训、考核，可考察的职业能力（1） 柔性自动生产线的组成、结构与连接（2） 控制系统及应用（3） 气动原理与控制技术应用（4） PLC与编程方法（5） 变频器控制技术应用（

10、6） 运动控制技术应用（7） 安装、连接、故障诊断与调试第二章 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训系统各单元功能和组成、工作原理、控制要求及实训项目一、控制技术1. 该柔性自动化生产线实训系统每一站都有一套独立的控制系统，因此，该系统可拆分开来学习，以保证初学者容易入门和足够的学习空间，而将各站联在一起集成为系统后，能为学员提供一个学习复杂和大型控制系统的学习平台，该系统可用不同厂商所提供的控制器进行控制2. 各站都可通过一块控制面板来控制PLC使各站按要求进行工作，一个控制面板上有5个按钮开关，二个选择开关和一个急停开关。各开关的控制功能定义为：序号项目说明序号项目说明1带灯按钮，绿色开

11、始5两位旋钮，黑色单站/联网2带灯按钮，黄色复位6按钮，红色停止3按钮，黄色调试按钮7带灯按钮，绿色上电4两位旋钮，黑色手动/自动8急停按钮，红色急停3. THMSRX-3型 采用欧姆龙Device net网络实现八个单元与主站之间数据交换。由欧姆龙CJ系列主机作为主控站采集并处理各站的相应信息，完成八个单元间的联动控制。用5芯屏蔽通讯线，依次连接CJ1W-DRM21主站模块与8个CPM1A-DRT21从站模块。二、工作过程及实训1 工作过程上料检测站搬运站加工站分类站分拣站传送站安装站安装搬运站下图给出了系统中工件从一站到另一站的物流传递过程：上料检测单元将大工件按顺序排好后提升送出；搬运站

12、将大工件从上料检测单元搬至加工站；加工站将大工件加工后送出工位；分拣站将加工过的正常的工件搬运到传送站，如果是废料，分拣机械手将工件搬运到废料处理机构；传输站将正常的大工件送至尾端，将废料分拣到废料槽里；安装搬运站将大工件从传输站搬至安装工位放下。安装站再将对应的小工件装入大工件中。而后，安装搬运站再将安装好的工件送分类站，分类站再将工件送入相应的料仓。工作过程示意图2 实训性质（1） 机械设计与机械拆装实习是机械制造及自动化、机电一体化、电气工程及自动化、检测技术与控制工程专业的实践性必修课程。（2） PLC编程实训、触摸屏工程组态等是机械设计及自动化、机电一体化、电气工程及自动化、检测技术

13、与控制工程专业的实践性必修课程。3 实训目的（1） 利用所学的指令完成各个站的程序编制。（2） 本实训是分八个单元，通过熟悉各控制部件、执行部件的组成，用一些最常用的基本指令完成一些生产实践中的常规控制。（3） 通过熟悉第一站，就可获得相关电器元件安装、机械拆装、机械设计、布线工艺、PLC编程等相关内容，为整个八站的拼合与调试作准备。（4） 培养学生的学习兴趣，将所学的知识运用于实践中，培养分析问题、解决问题的能力。（5） 使学生养成在学习中相互配合，团结协作的习惯。（6） 加强安全教育，使学生养成良好的安全操作习惯。4 实训设备（1） 安装有CX-Programmer for CP1E及 C

14、X-Programmer软件的PC机（2） PLC（CP1E、CJ系列可编程控制器）（3） USB编程电缆及串口编程电缆（4） THMSRX-3型 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训系统（八站）5 实训安全要求及处置预案（1） 准备好实训所需的各种工具（2） 检验元件质量：应在不通电的情况下，查看元器件的外观有无明显的损坏；按要求给各元器件通电（磁性传感器不能直接接入电压进行检测），检查其功能是否正常；给气动元件接通气源，使其动作，观察各气动元件的动作是否正常。（3） 安装电器元件各元件的安装位置应整齐、均匀、间距合理和便于更换元件。熔断器的安装必须熔芯向上，接线上必须遵循低进高出的原则。

15、PLC在安装的工业导轨上，两端必须安装紧固器。1） 台面及网孔板布线 布线应走在线槽内，尽量走距离较近的路线，保证线路的横平竖直。 导线和接线端子连接时，应不压绝缘层，不反卷及不露铜过长。并做到同一元件的导线应尽量走在一起。 一个电器元件的接线端子上的连接导线不得超过两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。 布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘层。2） 在学生实训过程中，教师进行巡回指导，发现问题及时指出并纠正。 根据学校的教学要求写实训报告等 线路自检首先,当实训台接线完毕，先进行通电前检测，用万用表进行检测，应选用电阻档的适当倍率或二极管档检测接线是否正确。 通电，分逐一环节通电，先

16、主电路测量输入电压为交流220V，然后打上空气开关，测量控制电路。(一) 上料检测单元警示灯按钮控制板调压过滤器提升机构导料机构电磁阀I/O接口板透明继电器万向轮实训桌电气网孔板料斗、回转台电源总开关走线槽主机模块上料检测单元参考示意图1. 主要组成与功能由料斗、回转台、导料机构、平面推力轴承、工件滑道、提升装置、检测工件和颜色识别光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机、电磁阀及气缸组成，主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色。（1） 料斗：用于存放物料。（2） 回转台：带动物料转动（3） 导料机构：使

17、物料在回转台上能按照设定好的方向旋转，输送工件。（4） 工件滑道：使物料下滑到物料台上。（5） 直流减速电机：用于驱动回转台转动，通过导料机构输送工件。（6） 光电传感器1：输送台上工件的颜色检测、物料检测为光电漫反射型传感器，工件库中有物料时为PLC提供一个输入信号。（7） 光电传感器2：检测物料到达等待抓取位。（8） 磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝色接“-”，棕色接“PLC输入端”）。（9） 单杆气缸：由单向气动电控阀控制。当气动电磁阀得电，气缸伸出，同时将物料送至直线移动装置上。（10） 警示灯：系统上电、运行、

18、停止信号指示。（11） 安装支架：用于安装提升气缸及各个检测传感器。（12） 控制按钮板：用于系统的基本操作、单机控制、联机控制。（13） 电气网孔板：主要安装PLC主机模块、空气开关、开关电源、I/O接口板、各种接线端子等。2. 主要技术指标（1） 控制电源：直流24V/4.5A（2） PLC控制器：欧姆龙（3） 永磁直流减速电机：ZGB60R-45SRZ/458i/8W/24V（4） 电磁阀：4V110-06（5） 调速阀：出气节流式（6） 磁性传感器：D-C73L（7） 单杆气缸：CDJ2B16-75（8） 光电传感器：SB03-1K3. 使用方法（1） 气源由调压过滤器的左侧气口连接6

19、气管，另一端接静音气泵。（长时间使用，注意及时将过滤器内的水分排出）（2） 如使用外部PLC时，可通过转接板与I/O接口连接，详见I/O配置表。（注意：必须将系统原配的主机连接线拔出）（3） 编制程序（样例程序详见配套光盘）（4） 接通电源前，先检查各模块接线。（5） 下载程序。（6） 将黑白工件放到料斗上。（7） 运行方式：系统接通电源后，操作按钮控制板，上电、复位、调试，直流减速电机旋转，导料机构驱使工件从滑道滑到提升等待位，当光电传感器1检测有物料时，提升机构升至等待抓取位。4. 控制面板连线端子排5. 气动回路原理图气动控制系统是本工作单元的执行机构，该执行机构的逻辑控制功能是由PLC

20、实现的。气动控制回路的工作原理见下图。（1） 1B1、1B2为安装在推料气缸的两个极限工作位置的磁性传感器。1Y1为控制推料气缸的电磁阀。6. 上料单元I/O分配表序号输入点功能序号输出点功能1com+24V12COM+24V20.00到料检测13100.00电机转30.01颜色检测14100.01上料气缸40.02货台上限15100.02绿灯50.03货台下限16100.03黄灯60.07上电17100.04红灯70.08开始18101.00开始灯80.09复位19101.01复位灯90.10调试20101.02调试灯100.11自动21111.00联机22121.01停止237. 网络控制

21、该单元的复位信号、开始信号、停止信号均从触摸屏发出，经过CJ主站程序处理后，向各单元发送控制要求，以实现各站的复位、开始、停止等操作。各从站在运行过程中的状态信号，应存储到该单元PLC规划好的数据缓冲区，以实现整个系统的协调运行。网络读写数据规划表：序号上料站从站1 CJ主站数据功 能10.07102.073300.7上电20.08102.083300.8开始30.09102.093300.9复位40.10102.103300.10调试50.11102.113300.11手动61.00102.123300.12联机71.01102.133300.13停止8101.01103.83301.8开始

22、灯9101.02103.93301.9复位灯（1） 通常的安装过程：1） 将控制面板接头插入C1的插槽内2） 将PLC控制板上接头C4插入执行部分接线端子的C4插槽内3） 将控制面板上的二个二位旋转开关分别旋至自动和联网状态8. 开机前检查项目（1） 在开机之前请务必检查：1） 电器连接2） 正确和可靠气管连接3） 机械部件状态（如：运动时是否干涉，连接是否松动）4） 排除已发现的故障（2） 注意！1） 电源：各站的使用电压为 220VAC，请注意安全。2） 各站工作台面上使用电压为24VDC（最大电流5A）。（3） 气动连接：1） 各站的供气由各站的过滤减压阀供给，额定的使用气压为6bar（

23、600Kpa）。2） 当所有的电气连接和气动连接接好后，将系统接上电源，程序开始。9. 操作过程系统上电后，将本单元“单/联”开关打到“单”、“手/自”开关打到“手”状态。上电后“复位”按钮灯闪烁，按“复位”按钮，本单元回到初始位置，同时“开始”按钮灯闪烁；按“开始”按钮，等待进入单站工作状态，要运行时，按下“调试”按钮即可按工作流程动作。当出现异常，按下该单元“急停”按钮，该单元立刻会停止运行，当排除故障后，按下“上电”按钮，该单元可接着从刚才的断点继续运行。如工作时突然断电，来电后系统重新开始运行，操作方法见本节第一段。 10. 工作流程上料单元运行，转盘转动，将工件从转盘经过滑道送入货台

24、上，物料台检测传感器检测到有工件后物料台上升，工件在30秒内没有送到物料台上时警示黄灯亮，物料台在上升过程中卡住时（3秒内气缸没有运行到上限位）警示红灯亮。传感器检测物料台上工件，在PLC网络中给网路完成信号。11. 实训一 上料检测单元机械拆装实训（1） 实训任务：拆装上料检测单元。（2） 实训目的1） 锻炼和培养学生的动手能力。2） 加深对各类机械部件的了解，掌握其机械的结构。3） 巩固和加强机械制图课程的理论知识，为机械设计、专业课等后续课程的学习奠定必要的基础。4） 掌握机械总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项。5） 锻炼动手能力，学习拆装方法和正确地使用常用机

25、、工、量具和专门工具。6） 熟悉和掌握安全操作常识，零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养文明生产的良好习惯。7） 通过电脑制图，绘制单个零部件图。（3） 实训内容1） 识别各种工具，掌握正确使用方法。2） 拆卸、组装各机械零部件、控制部件，如：气缸、电机、转盘、过滤器、PLC、开关电源、按钮等。3） 装配所有零部件，装配到位，密封良好，转动自如。注：在拆卸零件的过程中整体的零件不允许破坏性拆开，如：气缸，丝杆副等。（4） 实训装置1） 台面：警示灯机构、提升机构、上料机构、执行机构；2） 网孔板： PLC控制机构、供电机构；3） 各种拆装工具。（5） 实训原理具体拆卸与组装，先外部零件

26、后内部零件，先部件后零件，按装配工艺顺序进行，拆卸的零件按顺序摆放，进行必要的记录、擦洗和清理。装配时按顺序进行，要一次安装到位。每个学生都要动手。（注意：先拆的后装、后拆的先装）（6） 实训步骤1） 拆卸工作台面： 准备各种拆卸工具，熟悉工具的正确使用方法。 了解所拆卸的机器主要结构，分析和确定主要拆卸内容。 端盖、压盖、外壳类拆卸；接管、支架、辅助件拆卸。 主轴、轴承拆卸。 内部辅助件及其它零部件拆卸、清洗。 各零部件分类、清洗、记录等。网孔板：准备各种拆卸工具，熟悉工具的正确使用方法。了解所拆卸的器件主要分布，分析和确定主要拆卸内容。主机PLC、空气开关、保险丝座、I/O接口板、转接端子

27、及端盖、开关电源、导轨拆卸。各元器件分类、注意元器件的分布结构、记录等。2） 组装 理清组装顺序，先组装内部零部件，组装主轴及轴承。 组装轴承固定环、上料地板等工作部件。 组装内部件与壳体。 组装压盖、接管、各辅助部件等。 检查是否有未装零件，检查组装是否合理、正确和适度。 具体组装、可参考总图1） 实训二 接线原理与分析（1） 实训任务：完成上料检测单元布线（2） 实训目的1） 掌握电路的基础知识、注意事项和基本操作方法。2） 能正确使用常用接线工具，并能正确使用。3） 能正确使用常用测量（如：万用表）工具，并能正确使用。4） 掌握电路布线技术5） 能安装和维修各个电路6） 掌握PLC外围直

28、流控制及交流负载线路的接法及注意事项。（3） 实训设备1） THMSRX-3型 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训系统（八站）上料检测单元（4） 实训内容1） 根据原理图、气动原理图绘制接线图，可参考实训台上的接线。2） 按绘制好的接线图，研究走线方法，并进行板前明线、布线和套编码管。3） 根据绘制好的接线图、完成实训台台面、网孔板的接线4） 按图检测电路，经教师检查后，通电可。进行下一步工作。12. 实训三 编程实训（1） 实训任务：编程上料检测单元控制程序。（2） 实训目的1) 利用所学的指令完成上料检测单元程序的编制。2) 本实训是八个单元中的第一站，通过熟悉第一站，可获得其它各站的

29、相关内容，为整个八站的拼合与调试作好准备。（3） 实训设备1) 安装有CX-Programmer for CP1E软件的PC机2) PLC（CP1E可编程控制器）3) USB编程电缆4) THMSRX-3型 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训系统（八站）（4） 实训内容将编制好的程序送入PLC并运行。上电后“复位”按钮灯闪烁，按“复位”按钮，气缸进行复位，若气缸复位完成，则1B2=1，此时“开始”按钮灯闪烁；按“开始”按钮后，送料电机转，若没料（B1=0），则电机转动10秒后停止，同时报警黄灯亮；若有料（B1=1），则气缸1上升（1Y1=1），若在3秒内没有到达气缸上限位则报警红灯亮；按“

30、调试”按钮，气缸下降，待1B2=1后，送料电机再次转动，循环上料过程。（5） 实训步骤新建一个程序,根据上述控制要求和下面顺控图，编写出相应的程序，并运行通过。 样例程序详见配套光盘(二) 搬运单元万向轮实训桌电磁阀组双导杆气缸主机模块电气网孔板按钮控制板I/O接口板气动机械手调压过滤器单杆气缸摆台走线槽旋转气缸电源总开关搬运单元参考图1. 主要组成与功能由气动机械手、气动手指、双导杆气缸、回转台、单杆气缸、旋转气缸、磁性传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀组成。主要完成将工件从上料单元搬运到加工单元待料区工位。（1） 气动机械手：完成工

31、件的抓取动作，由双向电控阀控制，手爪放松时磁性传感器有信号输出，磁性开关指示灯亮。（2） 双导杆气缸（双联气缸）：控制机械手臂伸出、缩回，由双向电控气阀控制。（3） 回转台：采用旋转气缸设计，由双向电控气阀控制机械的左、右摆动。（4） 单杆气缸：由单向气动电控阀控制。当气动电磁阀得电，气缸伸出，同时将物料送至等待位。（5） 磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝色接“-”，棕色接“PLC输入端”）。（6） 开关电源：完成整个系统的供电任务。（7） I/O接口板：完成PLC信号与传感器、电磁信号、按钮之间的转接。（8） 控制按钮

32、板：用于系统的基本操作、单机控制、联机控制。（9） 安装支架：用于安装提升气缸及各个检测传感器。（10） 电气网孔板：主要安装PLC主机模块、空气开关、开关电源、I/O接口板、各种接线端子等。2. 主要技术指标（1） 控制电源：直流24V/4.5A（2） PLC控制器（欧姆龙）（3） 电磁阀：4V110-06-DC 4V120-06-DC 4V130-06-DC（4） 调速阀：出气节流式（5） 磁性传感器：D-C73L D-A73 D-Z93（6） 气动机械手：MHZ2-16D（7） 旋转气缸：MSQB20R （8） 双联气缸：CXSM15-100（9） 单杆气缸：CDJ2KB16-453.

33、使用方法（1） 气源由调压过滤器的左侧气口连接6气管，另一端接静音气泵。（长时间使用，注意及时将过滤器内的水分排出）（2） 如使用外部PLC时，可通过转接板与I/O接口连接，详见I/O配置表。（注意：必须将系统原配的主机连接线拔出）（3） 编制程序（样例程序详见配套光盘）（4） 接通电源前，先检查各模块电源接线、各控制端子的接线是否正确。（5） 下载程序。（6） 运行方式：系统接通电源后，操作按钮控制板，上电、复位、调试。4. 控制面板连线端子排5. 气动回路原理图气动控制系统是本工作单元的执行机构，该执行机构的逻辑控制功能是由PLC实现的。气动控制回路的工作原理见下图。（1） 1B1、1B2

34、为安装在旋转气缸的两个极限工作位置的磁性传感器。1Y1、1Y2为控制旋转气缸的电磁阀。（2） 2B1、2B2为安装在双联气缸的两个极限工作位置的磁性传感器。2Y1、2Y2为控制双联气缸的电磁阀。（3） 3B1、为安装在气动机械手的极限工作位置的磁性传感器。3Y1、3Y2为控制双联气缸的电磁阀。（4） 4B1、4B2为安装在气动机械手的极限工作位置的磁性传感器。4Y1为控制双联气缸的电磁阀。6. 搬运单元I/O分配表序号输入点连接功能序号输出点功能1com+24V12COM+24V20.00机械手左限位13100.00机械手左转30.01机械手右限位14100.01机械手右转40.02机械手后限

35、位15100.02前伸50.03机械手前限位16100.03后缩60.04机械手加紧17100.04机械手放松70.05机械手上限位18100.05夹紧80.06机械手下限位19100.06机械手下降90.07上电20101.00开始灯100.08开始21101.01复位灯110.09复位22101.02调试灯120.10调试130.11自动141.00联机151.01停止7. 网络控制该单元的复位信号、开始信号、停止信号均从触摸屏发出，经过CJ主站程序处理后，向各本单元发送控制要求，以实现各站的复位、开始、停止等操作。各从站在运行过程中的状态信号，应存储到该单元PLC规划好的数据缓冲区，以实

36、现整个系统的协调运行。网络读写数据规划表：序号搬运站从站2 CJ主站数据功 能10.07102.073302.7上电20.08102.083302.8开始30.09102.093302.9复位40.10102.103302.10调试50.11102.113302.11手动61.00102.123302.12联机71.01102.133302.13停止8101.01103.83303.8开始灯9101.02103.93303.9复位灯（1） 通常的安装过程：1） 将控制面板接头插入C1的插槽内2） 将PLC控制板上接头C4插入执行部分接线端子的C4插槽内3） 将控制面板上的二个二位旋转开关分别旋

37、至自动和联网状态8. 开机前检查项目（1） 在开机之前请务必检查：1） 电器连接2） 正确和可靠气管连接3） 机械部件状态（如：运动时是否干涉，连接是否松动）4） 排除已发现的故障（2） 注意！1） 电源：各站的使用电压为 220VAC，请注意安全。2） 各站工作台面上使用电压为24VDC（最大电流5A）。（3） 气动连接：1） 各站的供气由各站的过滤减压阀供给，额定的使用气压为6bar（600Kpa）。2） 当所有的电气连接和气动连接接好后，将系统接上电源，程序开始。（4） 操作过程：系统上电后，将本单元“单/联”开关打到“单”、“手/自”开关打到“手”状态。上电后“复位”按钮灯闪烁，按“复

38、位”按钮，本单元回到初始位置，同时“开始”按钮灯闪烁；按“开始”按钮，等待进入单站工作状态，要运行时，按下“调试”按钮即可按工作流程动作。当出现异常，按下该单元“急停”按钮，该单元立刻会停止运行，当排除故障后，按下“上电”按钮，该单元可接着从刚才的断点继续运行。如工作时突然断电，来电后系统重新开始运行，操作方法见本节第一段。 9. 工作流程上料完成后，双导杆气缸前伸，前限位磁性传感器检测到位后，延时0.5秒前臂单杆气缸下降，前臂单杠气缸磁性传感器检测到位后，延时0.5秒气动手指抓取工件,夹紧工件后延时0.5秒；前臂单杆气缸上升，双导杆气缸缩回，双导杆气缸后限位磁性传感器检测到位后；气动机械手摆

39、台向右摆动，摆台右限位磁性传感器检测到位后，双导杆气缸前伸，前限位磁性传感器检测到位后，延时0.5秒前臂单杆气缸下降，前臂单杠气缸磁性传感器检测到位后，延时0.5秒气动手指将工件放入待料工位，延时0.5秒前臂单杆气缸上升，双导杆气缸缩回，后限位磁性传感器检测到位后，气动机械手摆台向左摆动，摆台左限位磁性开关到位后，等待下一个工件到位，重复上面的动作。10. 实训一 搬运单元机械拆装实训（参考上料检测单元）11. 实训二 搬运单元接线原理与分析（参考上料检测单元）12. 实训三 搬运单元编程实训一 （1） 实训任务：搬运单元程序编程。（2） 实训目的1） 利用所学的指令完成搬运单元的程序编制。2

40、） 将所学的知识运用于实践中，培养分析问题、解决问题的能力。3） 培养学生根据不同的控制要求编制程序的能力，逐步培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。4） 进一步熟悉第二站各部件的工作情况，为整个八站的拼合与调试作准备。（3） 实训设备1） 安装有CX-Programmer for CP1E软件的PC机2） PLC（CP1E可编程控制器）3） USB编程电缆4） THMSRX-3型 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训系统（八站）（4） 实训内容将编制好的程序送入PLC并运行。上电后“复位”按钮灯闪烁，按“复位”按钮，气缸进行复位，气缸复位完成后，1B1=1、2B1=1、3B1=0、4

41、B1=1，此时“开始”按钮灯闪烁；按“开始”按钮，程序开始运行。按“调试”按钮，手臂伸出，手臂伸出到位后，再下降到位，之后气夹将物料夹紧并上升，手臂退回后右转到位1B2=1、2B1=1、4B1=1，再按“调试”按钮，手臂前伸到第三站一号工位上方，然后下降，气夹打开，将物料放入一号工位中。各气缸复位，等待下一个工件到来。（5） 实训步骤新建一个程序,根据上述控制要求和下面顺控图，编写出相应的程序，并运行通过。样例程序详见配套光盘13. 实训四 搬运单元编程实训二 （1） 实训目的1） 进一步熟悉搬运单元各部件的工作情况，为第一站与第二站的联网实训作准备。2） 培养学生根据不同的控制要求正确编制相

42、应程序的能力。逐步培养学生的提出问题、分析问题、解决问题的能力。（2） 实训设备1） 安装有CX-Programmer for CP1E软件的PC机2） PLC（CP1E可编程控制器）3） USB编程电缆4） THMSRX-3型 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训系统（八站）（3） 实训内容根据前一次的实训内容，作如下修改：等上电后，待所有气缸复位，按起动按钮（0.8），若上一站有料（没有联网时，可用开关1.0代替），2号气缸伸出，等气缸伸出到位后，读取工件的颜色信息，没有联网时可用开关1.3代替，可设1.3=1时为白色，1.3=0时为黑色），将工件放在不同的位置，具体的位置可自行确定。比

43、如，若为白色工件时，可将工件转入下一工位后直接放下；若为黑色工件，可将工件转入下一工位后，伸出长臂后将工件放下。待将工件放下后，气缸复位，等待下一次工件的到来。（4） 实训步骤1） 新建一个程序,根据上述控制要求，先搞清各控制部件的输入、输出点，再写出满足上述控制要求的流程图，然后编制出相应的程序送入PLC，并将程序运行通过。2） 将编制好的程序送入PLC，运行通过，并将程序存盘。样例程序详见配套光盘(三) 加工与检测单元转盘直线气缸万向轮实训桌电磁阀组主机模块电气网孔板按钮控制板I/O接口板调压过滤器走线槽加工电机传感器继电器组电源总开关薄型双导杆气缸刀具库加工与检测单元参考图1. 主要组成

44、与功能由6工位回转工作台、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、步进驱动器、三相步进电机、光电传感器、接近开关、开关电源、平面推力轴承、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、电气网孔板、通讯接口板、直流减速电机、多种类型电磁阀及气缸组成，回转工作台有六个旋转工位，加工站主要完成工件的加工（钻孔、铣孔），并进行工件检测。（1） 单杆气缸：检测单杆气缸进行深度测量，单向电控气阀控制。当电控气阀得电，气缸升出，检测打孔深度。（2） 薄型双导杆气缸：刀具主轴电机的上升与下降由薄型双导杆气缸控制，气缸动作由单向电控气阀控制。（3） 辅助加工装置：由单杆气缸推动顶杆机构，实现对工件的夹紧。

45、（4） 电感传感器：转盘旋转到位检测，在工位到位后传感器信号输出。（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）（5） 光电传感器：用于检测工件的正常与否，当工件为正常时，传感器有信号输出；反之，无输出。（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）（6） 步进电机：采用步进电机旋转，进行刀具库的选择。（7） 加工电机：采用直流电机旋转，模拟钻头轴转动，模拟绞刀扩孔等完成工件的三刀具加工。（8） 搬运装置：装置上设有六个工位，分别为：待料工位、加工工位、检测工位、中转工位，工件的工位转换，由电感传感器定位，直流减速电机控制。2. 主要技术指标（1） 控制电源：直流24V/4.5A（2）

46、 PLC控制器：欧姆龙（3） 步进电机驱动器：三相驱动输出，电流5A,细分10000步/圈（4） 步进电机：573J09 轴长：30mm 6A（5） 直流减速电机（加工电机）：ZGB60R-45SRZ/458i/8W/DC24V（6） 直流减速电机（搬运装置）：ZGA25RP37.9i/DC24V/rpm:120（7） 电磁阀：4V110-06（8） 透明继电器：ARM2F-L/DC24V带灯（9） 调速阀：出气节流式（10） 磁性开关：D-C73L、D-A73L（11） 气缸：CDJ2B16-45 MGPM16-75 CDJ2KB16-45（12） 光电开关：E3Z-LS61（13） 电感传

47、感器（搬运装置）：LG8-1K（14） 电感传感器（刀具）：LE4-1K3. 使用方法（1） 气源由调压过滤器的左侧气口连接6气管，另一端接静音气泵。（长时间使用，注意及时将过滤器内的水分排出）（2） 如使用外部PLC时，可通过转接板与I/O接口连接，详见I/O配置表。（注意：必须将系统原配的主机连接线拔出）（3） 编制程序（样例程序详见配套光盘）（4） 接通电源前，先检查各模块接线。（5） 下载程序。（6） 运行方式：系统接通电源后，操作按钮控制板，上电、复位、调试。4. 控制面板连线端子排5. 气动回路原理图气动控制系统是本工作单元的执行机构，该执行机构的逻辑控制功能是由PLC实现的。气动

48、控制回路的工作原理见下图。（1） 1B1、1B2为安装在新薄型带导杆气缸的两个极限工作位置的磁性传感器。1Y1为控制新薄型带导杆气缸的电磁阀。（2） 2B1、2B2为安装在双作用气缸一的两个极限工作位置的磁性传感器。2Y1为控制双作用气缸一的电磁阀。（3） 3B1、3B2为安装在双作用气缸二的两个极限工作位置的磁性传感器。3Y1为控制双作用气缸二的电磁阀。6. 加工单元I/O分配表序号输入点连接功能序号输出点功能1com+24V12COM+24V20.00货台有料1有0无13100.00刀具电机30.01转到位置14100.01转盘电机40.02加工下限位15100.02刀具方向50.03加工

49、上限位16100.03刀具一60.04辅助加工伸限位17100.04刀具二70.05辅助加工退限位18100.05刀具三80.06检测上限位19100.06加工下降90.07上电20100.07辅助加工100.08手动开始21101.00开始灯110.09手动复位22101.01复位灯120.10手动调试23101.02检测下降130.11手动_自动141.00单机_联机151.01手动停止161.02检测下限位171.03物料正常181.04刀具原位191.05刀具左限位201.06刀具右限位7. 网络控制该单元的复位信号、开始信号、停止信号均从触摸屏发出，经过CJ主站程序处理后，向各本单元

50、发送控制要求，以实现各站的复位、开始、停止等操作。各从站在运行过程中的状态信号，应存储到该单元PLC规划好的数据缓冲区，以实现整个系统的协调运行。网络读写数据规划表：序号加工站从站2 CJ主站数据功 能10.07102.073304.7上电20.08102.083304.8开始30.09102.093304.9复位40.10102.103304.10调试50.11102.113304.11手动61.00102.123304.12联机71.01102.133304.13停止8101.01103.83305.8开始灯9101.02103.93305.9复位灯（2） 通常的安装过程：1） 将控制面板

51、接头插入C1的插槽内2） 将PLC控制板上接头C4插入执行部分接线端子的C4插槽内3） 将控制面板上的二个二位旋转开关分别旋至自动和联网状态8. 开机前检查项目（1） 在开机之前请务必检查：1） 电器连接2） 正确和可靠气管连接3） 机械部件状态（如：运动时是否干涉，连接是否松动）4） 排除已发现的故障（2） 注意！1） 电源：各站的使用电压为 220VAC，请注意安全。2） 各站工作台面上使用电压为24VDC（最大电流5A）。（3） 气动连接：1） 各站的供气由各站的过滤减压阀供给，额定的使用气压为6bar（600Kpa）。2） 当所有的电气连接和气动连接接好后，将系统接上电源，程序开始。（

52、4） 操作过程：系统上电后，将本单元“单/联”开关打到“单”、“手/自”开关打到“手”状态。上电后“复位”按钮灯闪烁，按“复位”按钮，本单元回到初始位置，同时“开始”按钮灯闪烁；按“开始”按钮，等待进入单站工作状态，要运行时，按下“调试”按钮即可按工作流程动作。当出现异常，按下该单元“急停”按钮，该单元立刻会停止运行，当排除故障后，按下“上电”按钮，该单元可接着从刚才的断点继续运行。如工作时突然断电，来电后系统重新开始运行，操作方法见本节第一段。 9. 工作流程系统启动后，工件搬运装置(转盘)开始转动，当电感传感器检测到位时，工件搬运装置（转盘）停止，等待工件，输送机构气动手指将工件放入待料工

53、位后，工件搬运装置（转盘）开始转动，将工件搬运至加工工位，当电感传感器检测到下一工位时，工件搬运装置停止；辅助加工装置动作，辅助加工伸出限位磁性传感器检测到位后；薄型双导杆气缸下降带动刀具一、二、三电机依次对工件进行加工；工件钻孔完成后薄型双导杆气缸上移带动刀具电机回位，双导杆气缸上限位磁性传感器检测到位后，辅助加工装置松开，工件加工完成；在辅助加工装置伸出同时，检测工位单杆气缸下降，检测气缸下限位磁性传感器检测到位后，检测钻孔深度，检测完成单杆气缸上升，工件检测完成；同时在检测时光电传感器检测到位物料是否为废料，将物料正常与否信息传送给下一个PLC控制系统。10. 实训一 加工单元机械拆装实

54、训（参考上料检测单元）11. 实训二 加工单元接线原理与分析（参考上料检测单元）12. 实训三 加工单元编程实训一 （1） 实训任务：加工单元程序编程。（2） 实训目的利用所学的指令完成加工单元的程序编制。将所学的知识运用于实践中，培养分析问题、解决问题的能力。熟悉加工站各部件的工作情况，为整个八站的拼合与调试作准备。在已熟悉加工站的控制程序时，培养学生根据不同的控制要求编制程序的能力，逐步培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。增加一些新的控制要求，培养学生修改程序、调试程序的能力。树立编程是为生产服务的思想，只要是生产上需要的，编程时必须充分考虑，设法满足。（3） 实训设备1） 安装有

55、CX-Programmer for CP1E软件的PC机2） PLC（CP1E可编程控制器）3） USB编程电缆4） THMSRX-3型 MES网络型模块式柔性自动化生产线实训系统（八站）（4） 实训内容1） 步进驱动器参数设置：电流设置5A与电机电流相匹配,细分样例设为10000步/圈。2） 将编制好的程序送入PLC并运行。上电后“复位”按钮灯闪烁，按“复位”按钮，工作转盘及各工位进行复位，复位完成后，B2=1、1B2=1、2B2=1、3B1=1，此时“开始”按钮灯闪烁；按“开始”按钮，有物料放入时，一号工位传感器置1即B1=1。按“调试”按钮，物料转动一个工位，物料进入二号工位。加工气缸、

56、加工电机和辅助气缸同时动作；检测气缸动作，模拟检测工件质量。3） 重复第一步操作，转盘再次转动一个工位时，二号工位物料进入三号工位。4） 再次重复第一步操作，转盘再次转动一个工位，三号工位物料进入四号工位。（5） 实训步骤新建一个程序,根据上述控制要求和下面顺控图，编写出相应的程序，并运行通过。样例程序详见配套光盘(四) 搬运分拣单元直线气缸调压过滤器物料盒电磁阀组实训桌万向轮薄型气缸I/O接口板按钮控制板废料处理机构电源总开关主机模块走线槽电气网孔板搬运分拣参考图1. 主要组成与功能由摆台、无杆气缸、薄型气缸、气动手指、推料气缸、磁性传感器、废料存储器、工业导轨、开关电源、可编程序控制器、按

57、钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀组成，主要完成根据上一站的加工完成信号和废料信号，完成废料分拣、搬运任务。工件搬运到成品输送线上或搬运到废料盒处，摆台返回原位等待下一个工件。（1） 摆台：由薄型气缸控制，实现三个位置向左、中间、向右的摆动。（2） 前臂单杆气缸：控制摆台前臂上下动作，由单向电控阀控制，电磁阀得电，前臂底下。（3） 电磁阀：用于控制各个气缸的升出、缩回动作。（4） 推料气缸：完成废料的分拣任务。（5） 废料存储器：系统检测为废料的工件，分拣出来，由推料气缸将工件推入废料存储器内。（6） 气动手指：完成工件的夹取任务。2. 主要技术指标（1） 控制电源：直流24V/4.5A（2） PLC控制器:欧姆龙（3） 电磁阀：4V110-06 4V120-06 4V130C-06 （4） 调速阀：出气节流式（5） 磁性开关：D-C73L D-A73L Z73L（6） 气缸：CDJ2B16-30 CY3RG20-600 MDU25-50DM（7） 气动手指：MHZ2-16D（8） 浮动接头：SC-20-F/M6*13. 使用方法（1） 气源由调压过滤器的左侧气口连接6气管，另一端接静音气泵。（长时间使用，注意及时将过滤器内的水分排出）（2） 如使用外部PLC时