1、亚龙 YL235A 型光机电一体化实训1目录1、前言22、课题内容简介33、实训器材34、整机工作原理45、整机工作流程56、课题要求54.1、初始状态64.2、启动64.3、送料64.4、机械手搬送工件6.4.5、工件分拣64.6、设备停止65、工件分拣的意外情况处理7.6、进行工件传送分拣的皮带输送机76.1、物料分拣传送带.76.2、机械手搬运机构.86.3、变频器参数.97、三菱变频器参数设置方法108、I/O 分配表11.9、I/O 分配图1210、端子接线图1311、状态转移图1412、梯形图1513、结束语2214、参考文献23亚龙 YL235A 型光机电一体化实训2前言作为自动
2、化专业的学生，PLC 是我们最基础的专业课。众所周知，PLC自从问世以来就在自动控制各个行业发挥着难以取代的核心控制作用。PLC 运行可靠，适用于各种恶劣的工业环境，PLC 和工控机（IPC）相比，其运行可靠、可扩展性好、便于电气连接、控制更专业，但是工控机良好的人机界面，方便高级语言都是 PLC 所不能比拟的。组态软件在很多场合应用于控制，可整个控制的中心往往还是 PLC，组态软件（上位机）所起的控制作用很小。人机界面一般用于简单的动作控制，工艺参数的编制，配方的设定等等，虽然在概念上属于控制范畴，但它并未真正起到核心控制作用，因为真正长期的自动运行控制是由 PLC 完成。我们不经常使用工控
3、机作为核心控制部分的原因有两点：第一，工控机不适于在很恶略的环境下运行；第二，工控机经常采用的 Windows 系统并不能够让人放心，其长期运行效果并不好。尽管 PLC、IPC 在自动 化控制中扮演不同角色，在 许多运行连续时间较短，环境相对比较好的地方，人们还是希望使用 IPC 进行核心控制。使用 IPC 进行核心控制有很多种实现方式，当然其中最为简单的办法就是使用组态软件。在工厂和企业里面 PLC 一直是 实现自动化的有效方式，而且目前国内真正懂得PLC 的人才太少，希望针对 本次实训对我们自动化的人大有裨益！亚龙 YL235A 型光机电一体化实训3一、课题内容简介本次实训项目-亚龙 YL
4、-235A 型光机电一体化实训主要包含了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、机械传动、气动、触摸屏控制、可编程控制器、传感器，变频调速等多项技术，为我们提供了一个典型的综合实训环境，使学生对过去学过的诸多单科的专业和基础知识，在这里能得到全面的认识与巩固、综合的训练和实际运用。亚龙 YL-235A 型光机电一体化实训考核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。同时为我们提供了一个典型的、可进行综合训练的工程环境，为我们构建了一个可充分发挥学生潜能和创造力的实践平台如图 1-1 三菱 PLC 主机、变频器：图 1-1
5、 三菱 PLC 主机、变频器二、实训器材 实训控制台一台（电源模块、按钮模块、PLC 模块、变频器模块、警示灯） 电工常用工具一套 计算机一台 连接导线若干 机械手模拟显示模块一块 传送带和物料槽、变频器、电机电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护） 、熔断器。单相电源插座用于模块电源连接和给外部设备提供电源，模块之间电源连接采用安全导线方式连接。亚龙 YL235A 型光机电一体化实训4按钮模块：提供了多种不同功能的按钮和指示灯（DC24V） ，急停按钮、转换开关、蜂鸣器。所有接口采用安全插连接。内置开关电源（24V/6A一组，12V/2A 一组， ）为外部设备工作提供电源。PLC 模块：
6、采用三菱 FX2N-48MR 继电器输出，所有接口采用安全插连接。变频器模块：三菱 E540-0.75KW 控制传送带电机转动，所有接口采用安全插连接。警示灯：共有绿色和红色两种颜色。引出线五根，其中并在一起的两根粗线是电源线（红线接“+24” ，黑红双色线接“GND” ） ，其余三根是信号控制线（棕色线为控制信号公共端，如果将控制信号线中的红色线和棕色线接通，则红灯闪烁，将控制信号线中的绿色线和棕色线接通，则绿灯闪烁） 。三、整机工作原理在触摸屏上按启动按扭后，装置进行复位过程，当装置复位到位后，由PLC 启动送料电机驱动放料盘旋转，物料由送料盘滑到物料检测位置，物料检测光电传感器检测；如果
7、送料电机运行若干秒钟后，物料检测光电传感器仍未检测到物料，则说明送料机构已经无物料或故障，这时要停机并报警；当物料检测光电传感器检测到有物料，将给 PLC 发出信号,由 PLC 驱动机械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂缩回，手臂向右旋转到右限位，手臂伸出，手爪下降，将物料放到传送带上，落料口的物料检测传感器检测到物料后启动传送带输送物料，同时机械手按原来位置返回，进行下一个流程；传感器则根据物料的材料特性、颜色等特性进行辨别，分别由 PLC 控制相应电磁阀使气缸动作，对物料进行分拣。四、整机工作流程亚龙 YL235A 型光机电一体化实训5四、 课题要求工件分拣设备能自动完成金属工件、黑色塑
8、料工件与白色塑料工件的传送、分拣与包装任务。1. 初始状态通电后，红色警示灯闪亮，提示工件分拣设备送电。此时，设备的相关部件应为初始状态。相关部件的初始状态为：供料盘的拨杆停止转动。机械手停止在左限止位置，气爪松开，手臂气缸和悬臂气缸活塞杆缩回。传送带停止运行，分拣气缸 A、B、C 的活塞杆全部缩回复位。亚龙 YL235A 型光机电一体化实训6急停按钮处于复位位置（常开触点断开、常闭触点闭合） 。2 启动在设备相关部件为初始状态的情况下，才能按下启动按钮 SB5 使设备进入运行，红色警示灯灭，绿色警示灯闪亮。3、 送料 按下启动按钮 SB5 后，若物料盘上的出口传感器检测无物料，则送料电动机开
9、启，驱动物料盘旋转送料，当出料口传感器检测到物料后停止送料；如果送料电动机运行 20 秒后，出料口传感器仍没检测到物料，则停止送料，红色警示灯闪亮，报警器报警，直到按下复位按钮才停止报警，并重新开始。4、 机械手搬送工件当出料口传感器检测到物料且机械手和各气缸活塞杆的位置正确时，按下启动按钮，机械手开始搬物加工。机械手悬臂伸出下降夹紧物料，夹紧 1 秒后上升缩回右转伸出下降放物，延时 1 秒后上升缩回左转至左侧极限位置停止，等待传送带上的工件分拣完成后再进行下一次搬物。5、 工件的分拣通过皮带输送机位置的进料口到达传送带上的工件，按下面的方式分拣：进料口放入工件后，传送带启动。放入传送带上金属
10、、白色塑料或黑色塑料中每种工件的第一个，由位置的气缸 A 推入出料斜槽 D；每种工件第二个由位置的气缸 B 推入出料斜槽 E；每种工件第二个以后的则由位置的气缸C 推入出料斜槽 F。每次将工件推入斜槽，气缸活塞杆缩回后，机械手再进行搬运下一个工件。推料时，传送带要先停止。当出料斜槽 D 和 E 中各有 1 个金属、白色塑料和黑色塑料工件时，设备停止运行，绿色警示灯灭，红色警示灯闪亮，报警器报警 2 秒，等待下一轮的工作。 6. 设备的停止需要停止工作，按下停止按钮 SB6。按下停止按钮 SB6 时，所有正在工作的部件，应完成当前工件分拣成功后，亚龙 YL235A 型光机电一体化实训7设备才能停
11、止运行，绿色警示灯灭，红色警示灯闪亮。再次启动时，设备继续运行。五、工件分拣设备的意外情况处理机械手在夹持工件时可能会出现意外，请对这种情况作出下述处理与保护：由于位置的机械手取件平台的工件相互挤压，使机械手气爪夹持不到工件就提升。发生此种情况时，机械手应立刻回到初始状态并停止，同时蜂鸣器发出鸣叫声。当出现这种情况，蜂鸣器发出鸣叫后，工作人员应按下急停按钮 QS 使设备停止运行。QS 按下后，蜂鸣器停止发声。当故障排除后，作人员将 QS 复位，设备将在停止时保持的状态上继续运行。六、 进行工件传送分拣的皮带输送机6、1 在传送带支架上的位置、分别安装光电传感器或接近式开关。在位置、分别安装工件
12、推送气缸 A、B、C，各气缸有对应的出料斜槽 D、E、F，各气缸也装有检测活塞杆位置的磁性开关。1磁性开关 D-C73 2传送分拣机构 3落料口传感器 4落料口 5料槽 6电感式传感器 7光纤传感器 8过滤调压阀 9节流阀 10三相异步电机 11光纤放大器 12推料气缸亚龙 YL235A 型光机电一体化实训8图 5-1 工件分拣设备元件、器件名称及位置落料口传感器：检测是否有物料到传送带上，并给 PLC 一个输入信号。落料孔：物料落料位置定位。料槽：放置物料。电感式传感器：检测金属材料，检测距离为 35mm。光纤传感器：用于检测不同颜色的物料，可通过调节光纤放大器来区分不同颜色的灵敏度。三相异
13、步电机：驱动传送带转动，由变频器控制。推料气缸：将物料推入料槽，由电控气阀控制。6、2 机械手搬运机构1旋转气缸 2非标螺丝 3气动手爪 4手爪磁性开关 Y59BLS 5提升气缸 6磁性开关 D-C73 7节流阀 8伸缩气缸 9磁性开关 D-Z73 10左右限位传感器 11缓冲阀 12安装支架整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。手爪提升气缸：提升气缸采用双向电控气阀控制。磁性传感器：用于气缸的位置检测。检测气缸伸出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各一个，当检测到气缸准确到位后将给 PLC 发出一个亚龙 YL235A 型光机电一体化实训9信号；（在应用过程
14、中棕色接 PLC 主机输入端，蓝色接输入的公共端）手爪: 抓取和松开物料由双电控气阀控制，手爪夹紧磁性传感器有信号输出，指示灯亮，在控制过程中不允许两个线圈同时得电。旋转气缸：机械手臂的正反转，由双电控气阀控制。接近传感器：机械手臂正转和反转到位后，接近传感器信号输出。 （在应用过程中 棕色线接直流 24V 电源“+”、蓝色线接直流 24V 电源“-”、黑色线接 PLC 主机的输入端）伸缩气缸：机械手臂伸出、缩回，由电控气阀控制。气缸上装有两个磁性传感器，检测气缸伸出或缩回位置。缓冲器： 旋转气缸高速正转和反转时，起缓冲减速作用6、3 皮带输送机由带减速箱的三相交流电动机拖动，交流电动机转速由
15、变频器控制，运行频率设定为正转 30Hz，反转 20Hz,加、减速时间等于 1s。变频器参数设置序 号 参数代号 参数值 说 明1 P4 30 高速2 P5 30 中速3 P6 20 低速4 P7 1 加速时间5 P8 1 减速时间6 P14 07 P79 2 电动机控制模式8 P80 默认 电动机的额定功率9 P82 默认 电动机的额定电流10 P83 默认 电动机的额定电压11 P84 默认 电动机的额定频率亚龙 YL235A 型光机电一体化实训10七、三菱变频器参数设置亚龙 YL235A 型光机电一体化实训117、1 参数设置方法亚龙 YL235A 型光机电一体化实训12八、 I/O 分
16、配表输 入 地 址 输 出 地 址序号 地址 备注 序号 地址 备注1 X0 启动 1 Y0 驱动手臂右转2 X1 停止 2 Y13 X2 气动手爪传感器 3 Y2 驱动手臂左转4 X3 旋转左限位传感器 4 Y3 驱动转盘电机5 X4 旋转右限位传感器 5 Y4 驱动手爪抓紧6 X5 气动手臂伸出传感器 6 Y5 驱动手爪松开7 X6 气动手臂缩回传感器 7 Y6 驱动提升气缸下降8 X7 手爪提升限位传感器 8 Y7 驱动提升气缸上升9 X10 手爪下降限位传感器 9 Y10 驱动臂气缸伸出10 X11 物料检测传感器 10 Y11 驱动臂气缸缩回11 X12 推料一伸出限位传感器 11
17、Y12 驱动推料一伸出12 X13 推料一缩回限位传感器 12 Y13 驱动推料二伸出13 X14 推料二伸出限位传感器 13 Y14 驱动推料三伸出14 X15 推料二缩回限位传感器 14 Y15 驱动报警15 X16 推料三伸出限位传感器 15 Y16 停止指示红灯16 X17 推料三缩回限位传感器 16 Y17 运行指示绿灯17 X20 启动推料一传感器 17 Y20 电机正转中速18 X21 启动推料二传感器 18 Y21 电机反转低速19 X22 启动推料三传感器20 X23 启动传送带传感器21 X24 急停22 X25 复位开关23 X27 初始化状态亚龙 YL235A 型光机电
18、一体化实训13九、I/O 分配图亚龙 YL235A 型光机电一体化实训14十、端子接线图亚龙 YL235A 型光机电一体化实训15亚龙 YL235A 型光机电一体化实训16亚龙 YL235A 型光机电一体化实训17亚龙 YL235A 型光机电一体化实训18亚龙 YL235A 型光机电一体化实训19亚龙 YL235A 型光机电一体化实训20亚龙 YL235A 型光机电一体化实训21亚龙 YL235A 型光机电一体化实训22亚龙 YL235A 型光机电一体化实训23结束语紧张刺激的亚龙 YL235A 型光机电一体化实训结束了，每个实训结束的时候都会写这个，本次也是相同项目的第二个实训结束，心情反而
19、有些沉重起来，我们知道的太少了，在编程的时候大多的知识不能连贯起来灵活的运用，就好像上次的期末上机考试，在充分的准备下，老师考了却是最基本的，可问题就出现在这里了，最基本的倒不会了，在 PLC 编程中其实我们学的最多的是步进指令，老师也有意的让我们去使用这一指令，虽然 PLC 的指令有很多，在本次实训中，同学们用到的也都是步进指令，所以这是我们锁必须学会的，门门了解不如一门精通，在实训中，一直有几个问题：1、 步进指令中运用主控控制怎么才能让每次启动的时候能一直循环下去，在我们这一小组，刚开始运用的也是主控，但是到后来发现每次启动的时候，都必须手动强制使 S20 得电，这样显然是不行的，本人比
20、较喜欢主控，比较方便，不会像其他必须在每一步前加一个继电器。2、 并行分支合理的运用，有使一步一步的进行的，比如在分支中S30、S40 、S50，有的使先 S30 得电，再 S40 得电,最后 S50 得电，有的是一起都得电然后最后汇总。实训的目的就是要我们把理论学习在实践中充分的运用起来，在外面走向社会的时候，能有一技之长，我们在实训中的确学到了很多在课堂上不能很好学会的知识，我希望自己在每一次的实训都能以最好的心态，最大的兴趣，和最好的发挥去做好它！亚龙 YL235A 型光机电一体化实训24参考文献1、 亚龙 YL-235A 光电型实训指导书2、 PLC 实训任务书3、 PLC 项目教程4、 网上资料5、 工厂电气化控制
