1、档案编号位置编号产品名称 自动生产线实训装置产品型号 YL-239产品编码资料类型 说明书编 写 : 校 对 : 审 核 : 批 准 : 日 期 : 亚龙科技集团有限公司全国机电一体化产品的装配与调试竞赛指定产品亚龙科技集团 亚龙努力为更多人带去知识与技能亚龙 YL-239 型自动生产线实训装置实训指导书亚龙科技集团有限公司打造中国实训装备第一品牌 1 为造就世界一流高技能人才服务1前 言亚龙 YL-239 型自动生产线实训装置既包含了机电一体化专业所涉及的基础知识、专业知识和基本的机电技能要求，也体现了当前先进技术在生产实际中的应用。它为学生提供了一个典型的、可进行综合训练的工程环境，为学生
2、构建了一个可充分发挥学生潜能和创造力的实践平台。在此平台上可实现知识的实际应用、技能的综合训练和实践动手能力的客观考核。本实训指导书主要阐述亚龙 YL-239 型自动生产性实训装置的基本结构、工作原理、工作过程和典型产品（PLC、变频器和 伺服电机）的使用说明。期望读者能对照实物，搞清它们的基本结构、动作流程、控制方式和工作原理，能顺利完成考核要求。由于我们的经验不足，还殷切希望各院校老师和同行专家提出改进建议。亚龙科技集团 打造中国实训装备第一品牌 2 为造就世界一流高技能人才服务2目 录第 1 章 亚龙 YL-239 型自动生产线料实训系统 .11.1 外观 .11.2 概述 .11.3
3、装置特点 .21.4 实训项目 21.5 配置 .21.6 配置清单 31.7 技术参数 .4第 2 章 亚龙 YL-239 型自动生产线实训装置机构说明 .52.1 系统工作的主要流程 .52.2 工作原理 .62.3 送料单元 62.4 直线搬运单元 72.5 加工单元 82.6 成品分拣及存储单元 .92.8 控制模块介绍 .92.8.1 PLC 模块 .92.8.2 控制模块 102.8.3 电源及指示报警显示 102.9 西门子 I/O 分配图 .11第 3 章 S7-200 PLC 的脉冲输出功能 121、概述 122. 使用位控向导编程 143、项目组件 20第 4 章 气动元件
4、及传感器应用 234.1 气动元件 234.2 气缸电控阀使用 23打造中国实训装备第一品牌 3 为造就世界一流高技能人才服务34.3 传感器应用说明 .254.3.1 常用传感器的使用说明 .254.3.2 磁性开关的使用说明 .25第 5 章 认知伺服电机及伺服放大器 275.1 永磁交流伺服系统概述 .275.1.1、交流伺服电机的工作原理 275.1.2、交流伺服系统的位置控制模式 285.1.3、位置控制模式下电子齿轮的概念 282、参数设置方式操作说明 313、部分参数说明 32第 6 章 变频器的应用 346.1 MM420 变频器的安装和接线 346.2 MM420 变频器的
5、BOP 操作面板 366.3 MM420 变频器的参数 386.4 MM420 变频器的参数访问 396.5 常用参数设置举例 .40第 7 章 附录 457.1 端子接线图 .457.2 控制原理图 .467.3 伺服驱动器 .477.4 伺服电机接线图 .48打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务1第 1 章 亚龙 YL-239 型自动生产线实训系统1.1 外观图片只供参考，以实物为准1.2 概述该装备为机械、现代自动化控制、传感器应用技术等技术应用、研发方向的学生、研究生及老师，提供一个开放性、技术实操性强的实训平台。整套设备模拟实际工业自动化生产线的生产过程。该实训装置
6、是在铝合金导轨式实训台上安装了控制单元、直线搬运单元、供料单元、加工单元、成品分拣及存储单元等工作单元，构成一个机电一体化设备的机械平台；电气部分包括可编程控制器、气动系统、伺服控制系统、 、变频器、以及各种检测传感器组成的检测系统；传动执行部分包括有平皮带传动、丝杆传动等；驱动部分包括气动、伺服电机驱动、三相交流电机驱动等。1.3 装置特点1、整台装置采用小型化设计，整体合理打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务2紧凑，性价比高，非常适合学校在实训、教学中对工位数量的要求；2、丰富的实训内容：装置可满足学校教学、实训活动中对课程、项目不同的需求, 可完成实训项目 20 多种；
7、3、适合的教学、实训指导书：从浅入深、由易到难、循序渐进、层次分明,根据学校的教学进度，提供多个合理的实训项目和实训指导，是职业院校日常教学活动中的最佳助手。4、该实训装置 PLC 模块的 I/O 端子、变频器的接线端子、伺服驱动器的接线端子，各单元的传感器的接线端子均连接线排上，能根据实际需要对其相应的选择单元进行灵活的相连，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。1.4 实训项目1. 自动检测技术的应用实训2. 气动技术的应用实训3. 可编程控制器的编程实训4. 伺服电机、三相电机的应用控制实训5. 变频器的应用实训6. 伺服驱动器的应用实训7. 检测传感器
8、的应用实训8. 自动控制技术教学与实训9. 机械系统安装和调试实训10. 系统维护与故障检测实训1.5 配置该装置配置了可编程控制器（西门子 PLC） 、变频器、气动装置、传感器、气动机械手装置、供料装置、多种输送装置、分拣装置等实训机构。整个系统为模块化结构，提供开放式实训平台，实训可根据不同的实训要求进行组合。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、丝杆传动机构平皮带传动机构，实现了整个系统连续自动运行。整个实训装置的单元之间信号控制线与驱动信号线都引到接线排上，让教学灵活多变。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
9、全和可靠。打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务31.6 配置清单序号 名称 主要元件或型号、规格数量单位备注1 装置底座 89072060 mm 各 1 张2 PLC 可编程控制器 西门子 CPU226/DC/DC/DC 1 台3 I/O 扩展模块 西门子 EM 221 1 台 4 开关稳压电源 YL-003 1 台5 按钮模块 选择开关 1 只，复位按钮黄色 1 只、启动按钮绿色 1 只、停止按钮红色 1 只，漏电开关 1 只 1 套6 报警指示灯24 V/6 A、12 V/2 A 各一组；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
10、按钮黄、绿、红各 1 只，24V 指示灯黄、绿、红各 2 只； 1 套7 报警指示灯 LTAL7-24 （24VDC） 1 套8 直线搬运单元伺服电机一套,磁性开关 5 只, 紧凑型导杆气缸 1 只，导杆气缸 1 只,Y 型气动机械夹 1 只,电磁阀组件 1 套；光电传感器 3 只，光纤传感器 1 只，丝杆导轨 1 套；1 套9 供料单元 标准气缸 2 只, 井式供料机构 1 套, 光电传器 2 只，光纤传感器 2 只，磁性开关 4 只，电磁阀组件 1 套； 1 套10 加工单元 立式冲压机构 1 套，导杆气缸 1 只，光电传器 1 只，电磁阀组件 1 套； 1 套11 成品分拣及存储单元交流
11、减速电动机 1 台，变频器 1 台，皮带式物料输送线1 套，标准气缸 2 只，金属传感器 1 只，光电传感器 1只，电磁阀组件 1 套；1 套12 物料 1 套13 连接导线 1 套14 气管 1 套15 相关编程及通讯线缆 1 套16 配套工具 1 套17 产品配套光盘 程序及相关资料 1 套18 实训指导书 1 套1.7 技术参数1. 交流电源：220VAC10% 50 Hz；2. 温度：-1040 ；环境湿度：90%（25） ；3. 外形尺寸：长宽高=890720510 mm；打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务44. 整机功耗：1.0 kW；5. 安全保护措施：具有接
12、地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。第 2 章 亚龙 YL-G006 型自动生产线实训装置机构说明2.1 系统工作的主要流程系统启动初始位置否复位交替供料出料台检测报警是是直线搬运单元搬运若干时间后加工单元加工是加工完成机械手搬运是若干时间后分拣料口检测分拣机构根据检测是的数据对彩料进行分拣是否否否否系统停机是加工料台检测是否有料否是报警打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务52.2 工作原理系统上电后在按钮盒上按启动按扭后，若系统不再初始位置，则系统进行复位动作；当系统复位到初始位置后，料仓检测传感器检测料仓有工件时，传输信号触发直线搬运单元进行搬运，供料仓由两个
13、井式料仓组成，两料仓交替向系统提供金属与塑料两种工件直至料仓无料停止，料台检测到工件后直线搬运单元机械手运行到料台处，将工件从料台夹起运行搬运到加工单元 ，到达加工单元处将工件放置在物料加工台上等待加工完成。料台加工传感器检测到工件时触发加工气缸对其进行加工作业 ，加工完成后输送信号让直线手动机构对其搬运。加工完成后机械手将加工完成的工件夹起输送到分拣单元处，将工件放置放料台处后返回到原点进行下周期的工作。分拣单元料台检测到工件后触发电机转动输送工件对取进行分拣。2.3 送料单元 图 2-1 供料模块打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务6供料单元的作用是储料和对已有的工件进行
14、有序的分配，并将料推送到传送检测机构上启动变频器工作。供料单元的构成如图 2-1 所示，运动部分主要包括两料仓和两料推料气缸。已经放置在纵向料仓中的工件检测传感器检测到位，被单杆气缸驱动的推料板向前推动，及时保证横向料槽中有到位的工件，为推料气缸进行推出料好准备。当工件被机械手搬运后，推料气缸缩回，让一个工件从料仓中滑下，完成一次分料过程。2.4 直线搬运单元图 2-2 直线搬运单元直线搬运总成：由直线执行器及搬运机械手组成，由三种气缸组成的机械手负责工件的抓取及摆放。直线执行器负责带动机械手精确移动，从而实现将工件在各单元之间的精确搬运。直线搬运单元的组成如图 2-2 所示，直线执行器采用松
15、下伺服电机进行驱动，高精度滚珠丝杆进行传动，高精度滚珠导轨进行导向，实现高精度定位控制。采用松下光电传感器对直线执行器滑块进行两端限位和复位。在机械手的手指上安装有光纤传感器，用以检测机械手指上是否抓到了工件。打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务72.5 加工单元图 2-3 加工单元加工单元是将由直线输入单元搬运过来的工件，对其模拟冲压加工的过程 。加工单元的结构组成如图 2-3 所示，该单元主要由一台模拟冲压机及相应的传感器组成，其功能是完成对工件的冲压加工工作。详见图 3-8 所示，当搬运单元上的机械手将工件放入冲压机加工位后，传感器 7 检测到加工位有工件，就通知冲压机
16、上的导杆气缸 4 动作，带动冲模对工件进行冲压。搬运单元上的机械手再将加工好的工件送入下一个单元打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务82.6 成品分拣及存储单元图 2-4 成品分拣及存储单元该单元主要由一台直线皮带输送机、一台成品分拣机构、一台三滑道成品储存器及一台变频器组成。其功能是将搬运单元机械手送来的成品按金属与颜色分别送入三滑道成品储存器中，结构组成如图 2-4 所示。成品分拣及存储单元是将成品的工件分别检测分拣到相应的储存过程。2.8 控制模块介绍本装置电气部分：由 S7-CPU226（晶体管型）PLC 为主控机，EM221 I/0 扩展模块，控制开关、稳压开关电源
17、及报警指示灯组成：2.8.1 PLC 模块PLC 主控机用于按程序控制各执行部件的动作，从而完成预先设定的工作程序。PLC 与I/O 扩展模块的结合，使主控机具有 32 点的输入和 24 点的输出，不但保证了本装置控制对 I/O 需求，也为教学过程中的扩展提供保障。由于系统使用伺服电机进行传送定位需要高速脉冲因此主机使用的是晶体型的主机。打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务92.8.2 控制模块控制开关总成：总电源控制及控制指令的控制，人们通过按钮开关将相应的控制指令发送给 PLC，从而实现对整个装置的控制。配套了三个按钮开关（启动、停止及复位） 、一个两位选择开关（备用）及
18、一个 220VAC 漏电开关，可以在实训中可以重新定义这些开关，从而充分满足各种编程实训中对输入控制要求。而漏电开关则对总电源进行控制，并具有漏电保护功能如图 2-8.1 所示。图 2-8.1 控制开关总成外观图2.8.3 电源及指示报警显示24VDC 稳压开关电源：向各个 24VDC 用电部件提供稳定的电源。该电源的额定负载电源为：6A；报警指示灯总成：该指示灯由一个红色灯和一个绿色灯组成，可以表达五条。上电待机、正常运行、缺料报警等。可根据教学要求进行各种指示定义。2.9 西门子 I/O 分配图序号 名称说明 地址 序号 名称说明 地址控制系统(S7-200 CPU226+EN221) 1
19、 加工气缸上限位 I0.0 1 伺服脉冲 Q0.02 加工气缸下限位 I0.1 2 警示灯（黄） Y13 加工台物料检测 I0.2 3 伺服方向信号 Y24 料仓 1 物料检测（塑料） I0.3 4 警示灯（绿） Y35 料台 1 物料检测 I0.4 5 警示灯（红） Y46 料仓 1 推料后限位 I0.5 6 分拣推料 1 电控阀 Y57 I0.6 7 分拣推料 2 电控阀 Y68 料仓 1 物料检测（塑料） I0.7 8 加工气缸电控阀 Y79 料台 1 物料检测 I1.0 9 气动手爪电控阀 Y10打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务10第 3 章 S7-200 PLC
20、 的脉冲输出功能1、概述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10 料仓 1 推料后限位 I1.1 10 手爪伸缩电控阀 Y1
21、111 I1.2 11 手臂抬升电控阀 Y1412 直线搬运单元左限位 I1.3 12 变频器 DIN1 Y1513 直线搬运单元原点检测 I1.4 13 推料 1 电控阀 Y1614 直线搬运单元右限位 I1.5 推料 2 电控阀15 手爪抓料检测 I1.616 手爪夹紧检测 I1.717 手爪缩回到位 I2.018 手爪伸出限位 I2.119 手臂抬升限位 I2.220 手臂下降限位 I2.321 分料台左限 I2.422 启动信号 I2.523 停止信号 I2.624 复位信号 I2.725 分拣推料 1 伸出限位 I3.026 I3.127 分拣推料 2 伸出限位 I3.228 I3.
22、329 入料口检测 I3.430 分拣金属检测 I3.531 分拣塑料检测 I3.6打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务11您在几分钟内全部完成 PWM，PTO 或位控模块的组态。向导可以生成位置指令，您可以用这些指令在您的应用程序中为速度和位置提供动态控制。2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息借助位控向导组态 PTO 输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下： 最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED）图 3-1 是这 2 个概念的示意图。MAX_SPEED 是允许的操作速度的最大值，它应在电机力矩能力的范围内。驱动负载所需的力矩由摩擦
23、力、惯性以及加速/减速时间决定。图 3-1 最大速度和启动/停止速度示意SS_SPEED：该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，如果 SS_SPEED 的数值过低，电机和负载在运动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。如果 SS_SPEED 的数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电机超速。通常，SS_SPEED 值是 MAX_SPEED值的 5%至 15%。加速和减速时间加速时间 ACCEL_TIME：电机从SS_SPEED 速度加速到 MAX_SPEED 速度所需的时间。减速时间 DECEL_TIME：电机从MAX_SPEED 速度减速到 SS_SPEED 速度所需要的时间
24、。 图 3-2加速和减速时间加速时间和减速时间的缺省设置都是 1000 毫秒。通常，电机可在小于 1000 毫秒的时间内工作。参见图 3-2。这 2 个值设定时要以毫秒为单位。注意：电机的加速和失速时间要经过测试来确定。开始时，您应输入一个较大的值。逐渐减少这个时间值直至电机开始失速，从而优化您应用中的这些设置。Y6移动包络一个包络是一个预先定义的移动描述，它包括一个或多个速度，影响着从起点到终点的移动。一个包络由多段组成，每段包含一个达到目标速度的加速/减速过程和以目标速度匀速运行的一串固定数量的脉冲。打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务12位控向导提供移动包络定义界面，在
25、这里，您可以为您的应用程序定义每一个移动包络。PTO 支持最大 100 个包络。定义一个包络，包括如下几点：选择操作模式；为包络的各步定义指标。为包络定义一个符号名。选择包络的操作模式：PTO 支持相对位置和单一速度的连续转动，如图 3-3 所示，相对位置模式指的是运动的终点位置是从起点侧开始计算的脉冲数量。单速连续转动则不需要提供终点位置，PTO 一直持续输出脉冲，直至有其他命令发出，例如到达原点要求停发脉冲。图 3-3 一个包络的操作模式包络中的步一个步是工件运动的一个固定距离，包括加速和减速时间内的距离。PTO 每一包络最大允许 29 个步。每一步包括目标速度和结束位置或脉冲数目等几个指
26、标。图 3-4 所示为一步、两步、三步和四步包络。注意一步包络只有一个常速段，两步包络有两个常速段，依次类推。步的数目与包络中常速段的数目一致。图 3-4 包络的步数示意打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务132. 使用位控向导编程STEP7 V4.0 软件的位控向导能自动处理 PTO 脉冲的单段管线和多段管线、脉宽调制、SM位置配置和创建包络表。本节将给出一个在 YL-335A 上实现的简单工作任务例子，阐述使用位控向导编程的方法和步骤。表 3-1 是 YL-335A 上实现步进电机运行所需的运动包络。表 3-1 步进电机运行的运动包络运动包络 站点 脉冲量 移动方向1 供
27、料站加工站 470mm 85600 2 加工站装配站 286mm 52000 3 装配站分解站 235mm 42700 4 分拣站高速回零前 925mm 168000 DIR5 低速回零 单速返回 DIR1、使用位控向导编程的步骤如下：1）为S7-200 PLC选择选项组态内置PTO/PWM操作。在STEP7 V4.0软件命令菜单中选择 工具位置控制向导并选择配置S7-200PLC内置PTO/PWM操作，如图3-5所示。图3-5 位控向导启动界面2）单击“下一步”选择“QO.0” ，再单击“下一步”选择“线性脉冲输出（PTO） ”。打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务14图3
28、-6 选择PTO或PWM界面3）单击“下一步”后，在对应的编辑框中输入 MAX_SPEED 和 SS_SPEED 速度值。输入最高电机速度“90000” ，把电机启动/停止速度设定为“600” 。这时，如果单击MIN_SPEED值对应的灰色框，可以发现，MIN_SPEED值改为600，注意：MIN_SPEED值由计算得出。用户不能在此域中输入其他数值。图3-74）单击“下一步”填写电机加速时间“1500”和电机减速时间 “200”打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务15图3-8 设定加速和减速时间5）接下来一步是配置运动包络界面，见图3-9。图3-9 配置运动包络界面该界面要
29、求设定操作模式、1个步的目标速度、结束位置等步的指标，以及定义这一包络的符号名。（从第0个包络第0步开始）在操作模式选项中选择相对位置控制，填写包络“0”中数据目标速度“60000”， 结束位置“85600”，点击“绘制包络”，如图3-10所示，注意，这个包络只有1步。包络的符号名按默认定义。这样，第0个包络的设置，即从供料站加工站的运动包络设打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务16置就完成了。现在可以设置下一个包络。图3-10 设置第0个包络点击“新包络”，按上述方法将下表中上3个位置数据输入包络中去。站点 位移脉冲量 目标速度 移动方向加工站装配站 286mm 52000
30、 60000装配站分解站 235mm 42700 60000分拣站高速回零前 925mm 168000 57000 DIR低速回零 单速返回 20000 DIR表中最后一行低速回零，是单速连续运行模式，选择这种操作模式后，在所出现的界面中（见图3-11），写入目标速度“20000”。界面中还有一个包络停止操作选项，是当停止信号输入时再向运动方向按设定的脉冲数走完停止，在本系统不使用。打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务17图3-11 设置第4个包络6）运动包络编写完成单击“确认”，向导会要求为运动包络指定V存储区地址（建议地址为VB75VB300），默认这一建议，单击“下一步
31、”出现图3-12，单击 “完成”。图3-12打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务183、项目组件运动包络组态完成后，向导会为所选的配置生成三个项目组件（子程序），分别是：PTOx_RUN子程序（运行包络），PTOx_CTRL子程序（控制）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如下图示图3-17它们的功能分述如下： PTOx_RUN子程序（运行包络）：命令 PLC 执行存储于配置包络表的特定包络中的运动操作。图3-14EN位：启用此子程序的使能位。在“完成”位发出子程序执行已经完成的信号前，请确定EN位保持开启。START参数：包络
32、的执行的启动信号。对于在START参数已开启且PTO当前不活动时的每次扫描，此子程序会激活PTO。为了确保仅发送一个命令，请使用上升缘以脉冲方式开启START参数。打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务19Profile（包络）参数：包含为此运动包络指定的编号或符号名。Abort（终止）参数命令，开启时位控模块停止当前包络并减速至电机停止。Done（完成）参数：当模块完成本子程序时，Done 参数 ON。Error（错误）参数：包含本子程序的结果。C_Profile参数：包含位控模块当前执行的包络。C_Step参数：包含目前正在执行的包络步骤。 PTOx_CTRL子程序：（控制
33、）启用和初始化与步进电机或伺服电机合用的PTO输出。请在用户程序中只使用一次，并且请确定在每次扫描时得到执行。即始终使用SM0.0作为EN的输入。图3-15I_STOP（立即停止）输入：开关量输入。当此输入为低时，PTO功能会正常工作。当此输入变为高时，PTO立即终止脉冲的发出。D_STOP（减速停止）输入：开关量输入。当此输入为低时，PTO功能会正常工作。当此输入变为高时，PTO会产生将电机减速至停止的脉冲串。“完成”输出：开关量输出。当“完成”位被设置为高时，它表明上一个指令也已执行。Error（错误）参数：包含本子程序的结果。当“完成”位为高时，错误字节会报告无错误或有错误代码的正常完成
34、。如果PTO向导的HSC计数器功能已启用，C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块；否则此数值始终为零。 PTOx_MAN子程序（手动模式）：将PTO输出置于手动模式。这允许电机启动、停止和打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务20按不同的速度运行。当PTOx_MAN子程序已启用时，任何其他PTO子程序都无法执行。图3-16 RUN（运行/停止）参数：命令PTO加速至指定速度（Speed（速度）参数）。您可以在电机运行中更改Speed参数的数值。停用RUN参数命令PTO减速至电机停止。当RUN已启用时，Speed参数确定着速度。速度是一个用每秒脉冲数计算的DINT（双整数）值。您
35、可以在电机运行中更改此参数。Error（错误）参数包含本子程序的结果。如果PTO向导的HSC计数器功能已启用，C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块；否则此数值始终为零。打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务21第 4 章 气动元件及传感器应用4.1 气动元件本系统气动主要分为两部分：1、气动执行元件部分有双作用单出杆气缸、双作用单出双杆气缸、无杆气缸、薄型气缸、摆台、气动手爪等。2、气动控制元件部分有单控电磁换向阀、双控电磁换向阀、节流阀、磁性限位传感器等。4.2 气缸电控阀使用气缸示意图如图 4-2 所示：图 4-2 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
36、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。双电控换向阀示意图如图 5-3 所示：图 4-3 双电控换向阀示意图打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务22注：双向电控阀用来控制气缸进气和出气，从而实现气缸的伸出、缩回运动。电控阀内装的红色指示灯有正负极性，如果极性接反了也能正常工作，但指示灯不会亮。单电控换向阀示意图如图 4-4 所示：图 4-4 单电控换向阀示意图注： 单向电控阀用来控制气缸单个方向运动，实现气缸的伸出、缩回运动。与双向电控阀区别在双向电控阀初始位置是任意的可以随意控制两个位置，而单控阀初始位置是固定的只能控制
37、一个方向。气动手爪控制如图 4-5 所示：图 4-5 手爪控制示意图当手爪由单向电控气阀控制时，如上图所示，电控换向阀线圈得电，手爪夹紧；电控换向阀线圈断电，手爪张开。当手爪由双向电控气阀控制时，手爪抓紧和松开分别由一个线圈控制，在控制过程中不打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务23允许两个线圈同时得电。4.3 传感器应用说明4.3.1 常用传感器的使用说明电感式接近传感器由高频震荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。震荡器在传感器检测面产生一个交变电磁场，当金属物料接近传感器检测面时，金属中产生的涡流吸收了震荡器的能量。使震荡减弱以至停滞。震荡器的震荡及停振这两种状态，转换
38、为电信号通过整形放大器转换成二进制的开关信号，经功率放大后输出。光电传感器是一种红外调制型无损检测光电传感器。采用高效果红外发光二极管光敏三极管作为光电转换元件。工作方式有同轴反射和对射型。在本实训装置中均采用同轴反射型光电传感器，它们具有体积小，使用简单，性能稳定，寿命长，响应速度快，抗冲击，耐震动，接受不受外界干扰等优点。4.3.2 磁性开关的使用说明磁性开关是用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动行程的。它可分为有触点式和无触点式两种。本装置上用的磁性开关均为有触点式的。它是通过机械触点的动作进行开关的通（ON）断（OFF） 。用磁性开关来检测活塞的位置，从设计、加工、安装、调试等方面
39、，都比使用其他限位开关方式简单、省时。触点接触电阻小，一般为 50200m，但可通过电流小，过载能力较差，只适合低压电路。响应快，动作时间为 1.2ms。耐冲击，冲击加速度可达 300 ,无漏电流存在。2/ms使用注意事项：1）安装时，不得让开关受过大的冲击力，如将开关打入、抛扔等；2）不要把控制信号线与电力线（如电动机供电线等）平行并排在一起，以防止磁性开关的控制电路由于干扰造成误动作；3）磁性开关的连接线不能直接接到电源上，必须串接负载，且负载绝不能短路，以免开关烧坏；4）带指示灯的有触点磁性开关，当电流超过最大允许电流时，发光二极管会损坏；若电流在规定范围以下，发光二极管会变暗或 不亮。
40、打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务245）安装时，开关的导线不要随气缸运动，不仅仅是导线易断，而且应力加在开关内部，开关内部元件可能破坏；6）磁性开关不要用于有磁场的场合，这会造成开关的误动作，或者使内部磁环减磁；7）DC24V 带指示灯的开关是有极性的，茶色线为“+” ，蓝色线为“-” ；本实训装置中所用到的均为 DC24V 带指示灯有触点开关；打造中国实训装备第一品牌 为造就世界一流高技能人才服务25第 5 章 认知伺服电机及伺服放大器5.1 永磁交流伺服系统概述现代高性能的伺服系统，大多数采用永磁交流伺服系统其中包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交流永磁同步伺服驱动器
41、两部分。5.1.1、交流伺服电机的工作原理：伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数） 。交流永磁同步伺服驱动器主要有伺服控制单元、功率驱动单元、通讯接口单元、伺服电动机及相应的反馈检测器件组成，其中伺服控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等等。结构组成如图 5-1 所示。图 5-1 系统控制结构伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，其优点是可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM 内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。再通过三相正弦 PWM 电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。逆变部分（DC-AC）采用功率器件集成驱动电路，保护电路和功率开关于一体的智能功率模块（IPM ） ，主要拓扑结构是采用了三相桥式电路，原理图见图 7-16。利用了脉宽调制
