亚龙yl-335a型自动生产线实训考核装备介绍.doc

1亚龙亚龙 YLYL－－335A335A 型自动生产线实训考核装备介绍型自动生产线实训考核装备介绍一、亚龙一、亚龙 YLYL－－335A335A 型自动生产线实训考核装备的结构和工作过程型自动生产线实训考核装备的结构和工作过程YL－335A 在铝合金导轨式实训台上安装下料、加工、装配、搬运、分拣等工作站，构成一个典型的机电一体化设备的机械平台；采用 RS485 串行通讯方式实现分布式的控制或PLC 主站及远程 I/O 实现系统控制，从而组成自动加工、装配生产线，真实呈现自动生产线的加工过程各工作站的结构和功能如下：⑴⑴ 供料站供料站供料站主要由料仓及料槽、顶料气缸、推料气缸和物料台以及相应的传感器、电磁阀构成，如图 1 所示图图 1 1本站工作过程如下：系统启动后，顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；推料气缸推出，把料槽中最底层的工件推到物料台上工件抓取位工件到位传感器检测到工件到位后，推出气缸和顶料气缸逐个缩回，倒数第二层工件落到最底层，等待推出搬运站机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往加工站2⑵⑵加工站加工站加工站主要由物料台、夹紧机械手、物料台伸出/缩回气缸、加工（冲压）气缸以及相应的传感器、电磁阀构成，如图 2 所示。

图图 2 2本站的功能是完成一个对工件的冲压加工过程，流程如下：搬运站机械手把工件运送到物料台上→物料检测传感器检测到工件→机械手指夹紧工件→物料台回到加工区域冲压气缸的下方→冲压气缸向下伸出冲压工件→完成冲压动作后向上缩回→冲压气缸缩回到位→物料台重新伸出→到位后机械手指松开→搬运站机械手伸出并夹紧工件，将其运送往装配站3⑶⑶装配站装配站装配站主要有供料单元、旋转送料单元、机械手装配单元、放料台以及相应的传感器、电磁阀构成，如图 3 所示图图 3 3本站功能是完成上盖工序，即把黑色或白色两种小圆柱工件嵌入到大工件中的装配过程当搬运站的机械手把工件运送到装配站物料台上时，顶料气缸伸出顶住供料单元倒数第二个工件；挡料气缸缩回，使料槽中最底层的小圆柱工件落到旋转供料台上，然后旋转供料单元顺时针旋转 180 度（右旋） ，到位后装配机械手按下降气动手爪→抓取小圆柱→手爪提升→手臂伸出→手爪下降→手爪松开的动作顺序，把小园柱工件顺利装入大工件中，机械手装配单元复位的同时，旋转送料单元逆时针旋转 180 度（左旋）回到原位，搬运站机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往物料分解站4⑷⑷分拣站分拣站分拣站主要有传送带、变频器、三相电机、推料气缸、电磁阀和定位光电传感器及区分黑白两种颜色的光纤传感器构成。

如图 4 所示图图 4 4本站的功能是完成从装配站送来的装配好的工件进行分拣当搬运站送来工件放到传送带上并为入料口光电传感器检测到时，即启动变频器，工件开始送入分拣区，如果进入分拣区工件为白色，则由检测白色物料的光纤传感器动作，作为 1 号槽推料气缸启动信号，将白色料推到 1 号槽里，如果进入分拣区工件为黑色，由检测黑色的光纤传感器作为 2 号槽推料气缸启动信号，将黑色料推到 2 号槽里自动生产线的加工结束5⑸⑸搬运站搬运站搬运站主要有步进电机、步进驱动器、线性导轨、四自由度搬运机械手、电磁阀和原点定位开关构成如图 5 所示图图 5 5本站的功能是完成向各个工作单元输送工件，系统分为四自由度抓取机械手单元和直线位移位置精确控制单元两部分，系统上电后，先执行回原点操作，当到达原点位置后，若系统启动，供料站物料台检测传感器检测到有工件时，机械手整体先提升到位后手爪伸出到位后手爪夹紧，手爪夹紧到位手爪开始缩会机械手整体下将到位后，步进电机开始工作按设定好的脉冲量到加工站加工站到位后机械手整体提升，提升到位后手爪伸出伸出到位后机械手整体下降，下降到位后工件已放入加工站物料台上，然后手爪松开，松开到位后机械手回缩，等加工站加工完成后再将工件送到装配站和分拣站完成整个自动生产线加工过程。

6二、系统控制方案二、系统控制方案根据机械平台的上述工艺过程， YL-335A 则采用 RS485 串行通讯方式实现分布式的控制系统用户可根据实训要求，选用如 2 种通讯网络实现系统控制：● 采用 RS-485 总线的 PLC 互连网络● 采用 PLC 为主站，远程 I/O 模块为从站的 RS-485 通讯网络二方案均采用了触摸屏人机界面（HMI） ，而每种通讯网络又按所选用不同的主流 PLC厂家而有不同的配置，分述如下：1 1、采用、采用 RS-485RS-485 总线的总线的 PLCPLC 互连网络的控制方案互连网络的控制方案本控制方案的目标，是使学生通过实训，掌握 RS-485 通讯技术和采用广播方式实现PLC 之间交换信息的 PLC 互连技术作为 PLC 通讯网络的基本技术，并鉴于采用 RS-485 总线的 PLC 互连网络广泛用于小型集散控制系统上，熟练掌握这一技能，是高职学生必不可少的本装备分别对西门子 S7-200 系列，松下 FP-X 系列，三菱 FX2N 系列和欧姆龙 CP1L 系列等主流厂家的 PLC 配置了这一网络1）西门子 S7-200 系列本方案采用 PPI（点对点接口）协议实现通讯，以触摸屏和搬运站 PLC（S7-226）为主站，其余各站为从站构成点对点通讯网络，分拣站的 MM420 变频器也作为第 5#从站连接此网络，各 PLC 型号见配置清单。

2）松下 FP-X 系列本方案中，各工作站的 PLC（FP-X 系列）均配置 FP-X 通信插卡，可采用松下专用的PC-LINK 协议实现无主站的 PLC 链接；或以搬运站 PLC（FP-X-30T）为主站，采用通用串行通讯方式和 MODBUS 通讯协议，实现主站和各从站之间的通讯3）三菱 FX2N 系列：本方案采用 FX2N 的 N：N 通讯网络各工作站均插上 FX2N-485-BD 通讯板，以搬运站PLC（FX2N-48MT）为主站，其余各站为从站构成 N：N 通讯网络触摸屏连接到主站编程口上，分拣站的 FR-E540 变频器也作为第 5# 从站连接到网络上各站 PLC 的型号见配置清单4）欧姆龙 CP1L 系列本方案采用串行 PLC 链接通信，各工作站均插上 CP1WCIF11 通讯板，以搬运站PLC（CP1L）为主站，其余各站为从站构成点对点通讯网络，分拣站的 3J3MVAB004 变频器7也作为第 5#从站连接此网络，各 PLC 型号见配置清单2 2、、PLCPLC 为主站，远程为主站，远程 I/OI/O 模块为从站的模块为从站的 RS-485RS-485 通讯网络控制方案通讯网络控制方案本装备尚提供以搬运站 PLC（可为 FX2N、S7-200、CP1L、FP-X 任一种 PLC）为主站，各从站采用远程 I/O 为控制器的集散控制系统。

其中，远程 I/O 模块是本公司开发的产品，具有 16 点输入和 14 点输出，通讯协议与研华 ARK14000 系列远传模块类拟本方案的目标是使学生通过实训，掌握远程 I/O 通讯网络的特点，学会 PLC 自由口通讯编程的技能三、本装备的特点：三、本装备的特点： 1、有机融合了机械技术（包括气动技术） 、传感器技术、交流电动机变频调速和步进电机驱动控制、触摸屏技术、PLC 控制及通信网络等技术，体现了现代制造业生产过程的特征2、整体结构采用开放式和拆装式，能方便地更换模块，按具有生产性功能和整合学习功能的原则确定模块内容，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块3、用于教学，可按工作过程导向，工学结合的模式规划教学活动，完成以下工作任务：1）气动系统的安装与调试项目：选用该装备配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向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：★气动方向控制回路的安装；★气动速度控制回路的安装；★摆动控制回路的安装；★气动顺序控制回路的安装；★气动机械手装置的安装；★气动系统安装与调试；2）电气控制电路的安装和 PLC 程序编写项目：选用该装置配置的 PLC 模块、变频器模块和步进电机驱动模块、传感器等，可完成下列 PLC 应用技术工作任务：★电动机控制电路的连接与控制程序编写；★电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；★步进电机控制电路的连接与控制程序编写；★气动方向控制程序编写；★气动顺序动作控制程序编写；★气动机械手控制程序编写；★皮带输送机控制程序编写；★机电一体化设备控制程序编写；★自动生产线控制程序编写。

3）PLC 通讯网络的安装、程序编制及调试：4）机电设备安装与调试项目8选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC 模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：★传动装置同轴度的调整；★皮带输送机的安装与调整；★搬运机械手设备安装与调试；★物件分拣设备的安装与调试；★送料设备的安装与调试；★自动生产线设备安装与调试4、本装备用于考核或技能竞赛，可考察的职业能力：★机械构件的装配与调整能力；★机电设备的安装与调试能力；★电路安装能力；★气动系统的安装与调试能力；★机电一体化设备的控制程序的编写能力；★自动控制系统的安装与调试能力★PLC 网络的安装、编程与调试能力该实训考核装置主站 PLC 模块的 I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与 PLC 的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接插拔线连接电路与端子排连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠9四、配置清单四、配置清单序号序号名称名称型号及规格型号及规格数量数量制造商制造商备注备注1 1实训桌1998mm×960mm×780mm1亚龙铝钢结构，可移动2 2送料机构YL—335A-011亚龙3 3搬运机构YL—335A-021亚龙包含 4 个自由度机械气动手爪4 4加工单元YL—335A-031亚龙5 5装配单元YL—335A-041亚龙6 6分料单元YL—335A-051亚龙7 7步进电机3S57Q-040561KINCO8 8步进电机驱动3M4581KINCO9 9三相减速电机80YS25GY38/80GK10H1精研1010光电传感觉器EX-437神视漫反射型1111光电传感器CSB4-18M60-E0-AM2通尔E3X-NA112OMRON1212光纤传感器 E32-DC2002OMRONJD701-402R0241JD701-402Y0241JD701-402G02411313警示灯B011底座100M-2F2100M-4F21414汇流板100M-6F11515双向电控气阀SY5220-5LZD-011带灯1616单向电控气阀SY5120-5LZD-0116带灯CDJ2B16-30-B3配磁性开关CDJ2B16-75-B1配磁性开关CDJ2B16-100-B1配磁性开关CDJ2B16-100-B1配磁性开关1717笔型缸CDJKB16-30-B2配磁性开关1818薄气缸CDQ2B50-202配磁性开关1919旋转缸MSQB10A2配磁性开关MHZ2-20D2配磁性开关 2020气爪 MHC3-20D1配磁性开关2121双杆气缸MGPM16-751配磁性开关102222组合件1台湾配磁性开关2323过滤减压阀GFR20008F11亚德客2424可编程式控制器详见附表 1以上配置仅参考，若有变动，恕不通知！！！11附表一附表一 模块化生产系统模块化生产系统 PLC 配置清单（四种品牌可任选一种）配置清单（四种品牌可任选一种）西门子系统西门子系统名名 称称定货号定货号点点 数数单单 位位数量数量备注备注PLC S7-200-222AC/DC/RLY6ES7 212-1BB23-0B8I8/O6台3AC 220V 供电PLC S7-200-224DC/DC/DC6ES7 214-1AD23-0XB8I14/O10台1DC 24。