温馨提示:现在已超过工程训练终选截止时间(2019-10-1 20:00:00),当前时间是2019-12-15 22:15:30,没完成选项的同学请直接与各训练组的指导教师协商安排!本学期要完成规定学分的训练任务,否则成绩按不及格上报。本学期未完成的同学,请下学期到教务处办理重修手续,再安排训练补足学分。
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浙江工商大学《工程训练》实训报告

报告中部
报告尾部

班    级: 食工1101

姓    名: 徐丹艺(1013100205)

后退

实训名称: 光机电一体化生产线调试(实训组197)

指导教师: 吕述纲

实训时间: 1213(2)第2/3周周四13:00-17:00

实训地点: 1号实验楼111、115室

 

一、实训目的及要求

光机电一体化实训装置是一种最为典型的机电一体化装置,该装置既接近工业生产现场又针对教学及实训目的进行了专门设计,适合机电一体化、电气自动化等相关知识的教学和培训,该装置采用开放式和拆装式结构设计,可根据现有的机械部件组装生产设备,使整个装置方便灵活。

通过光机电一体化实训装置认识学习和实训,可使学生了解类工业现场的工厂自动化生产线的工作原理和结构,并在此基础对所涉及的PLC控制、传感器检测、气动、机械结构安装与系统调试过程有一些了解。为接触真实的工厂自动化生产线装置打下基础。

通过此次实训,要求:

1、了解和掌握该装置的结构和原理,能够掌握实训装置各功能模块的功能和原理,了解装置上使用的传感器的原理,了解PLC编程环境,熟悉西门子公司的STEP7 MicroWIN编程方法和软件。

2、熟练掌握装置的电气原理,了解PLC模块的各输入输出端口的用途定义,能够将模块化的实训装置进行电气拆分和再连接。

3、使用编程环境对装置提供的源程序进行与控制中心的通信、程序下载、程序调试,装置的运行调试。

4、设计一应用PLC编程的场景,设定场景功能、分派端口功用、编写PLC程序、PLC平台调试。

二、实训设备及用具

光机电一体化实训考核装置(THJDME-1型)、空气压缩机、计算机、西门子STEP7-MicroWIN编程软件

三、实训内容及原理

1、认识气动系统的结构和原理

通过配置的单杆气缸、双杆气缸、旋转气缸、气动手指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,

认识下列气动技术的工作原理;

2、电气控制电路的连接

通过配置的步进电机、指令开关和传感器等,完成下列电气安装的工作任务

传感器检测电路的连接

机电一体化设备的电气连接;

3、学习编写简单的PLC程序

4、自动控制系统安装与调试

通过配置的机电一体化设备部件、PLC模块、步进电机模块、指令开关和传感器等完成下列自动控制系统安装与调试的工作任务

图1

四、实训过程及步骤

一、熟悉STEP7编程环境,利用设备原程序对实训设备进行下载、调试,熟悉PLC各端口的定义;

二、连接实训设备的电气连接

三、设计一场景,根据场景功能,进行PLC编程。

 

五、实训结果及分析

一、(实训装置的原理与结构描述)

本光机电一体化生产线装置结构由导轨式型材实训台、机电一体化设备部件、电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器模块、交流电机模块、步进电机模块、步进电机及驱动器模块、模拟生产设备实训单元(包括上料机构、搬运机械手、皮带输送线、物件分拣等)和各传感器等组成。

本装置总的系统工作原理根据模块分为以下几部分。

电源模块提供各个模块装置所需的电能,三相四线380V交流电源经三相电源总开关后给系统供电,并设有保险丝,具有防止漏电和短路的保护功能,还提供单相双联暗插座,可以给外部设备和模块供电,并提供单、三相交流电源,同时配有安全连线导线。

西门子MM420变频器调节交流电的频率可以控制系统所需的运行速度,三相380伏供电,输出功率0.75KW,集成RS-485通讯接口,提供BOP操作面板,具有线性V、F控制、平方V/F控制、可编程多点设定V/F控制,磁通电流控制、直流转矩控制;集成3路数字量输入/1路继电器输出,1路模拟量输入/1路模拟量输出;具备过电压、欠电压保护,变频器、电机过热保护、短路保护等。提供调速电位器,所有接口均采用有效安全插连接。

各种传感器感应物料状态并转换为信号输入给PLC模块,由PLC依照输入的程序来控制其他各个模块执行相应动作。

按钮模块则能依据程序成为人为的操作指令的输入端,按钮模块提供红黄绿三种指示灯(DC24V),复位、自锁按钮,急停开关,转换开关、蜂鸣器。提供24V/6A、12V/5A直流电源,为外部设备提供直流电源。

模拟生产设备实训单元,即上料机构、搬运机械手、皮带输送线、物件分拣等,则是装置的执行部分,依据PLC的程序和输入指令做出相应的动作。其中上料机构在装置启动后,料筒光电传感器检测到有工件时,推料气缸将工件推出至存放料台,若在一定时间后,料筒光电传感器仍未检测到工件,说明无物料,这是警示黄灯闪烁。放入物料后熄灭,机械手将工件取走后,推料气缸缩回,工件下落,气缸重复上一次动作。搬运机械手机构则是在光电传感器检测到无聊到位后,机械手手臂前伸,手臂伸出限位传感器检测到位后,手爪气缸下降,手爪下降限位传感器检测到后,气动手爪抓取物料。手爪夹紧限位传感器检测到夹紧信号后,手爪气缸上升,手爪提升限位传感器检测到位后,手臂气缸缩回,手臂缩回限位传感器检测到位后,手臂向右旋转,旋转一定角度后,手臂前伸,手臂伸出限位传感器检测到位后,手爪气缸下降,手爪下降限位传感器检测到位后,气动手爪放开物料,手爪气缸上升,手爪提升限位传感器检测到位后,手臂气缸缩回,手臂缩回限位传感器检测到位后,手臂向左旋转,等待下一个物料到位,其中各个传感器检测到位后,都延时0.5秒,重复上述动作。分拣气缸完成分拣后,再将物料放入输送线上。成品分拣机构的运行则是,入料口的光电传感器检测到物料时,变频器接受启动信号,三相交流异步电机以30HZ的频率正传运行,皮带开始运输工件,当料槽一到位检测传感器检测到金属物料时,推料一气缸动作,将金属物料推入一号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,电动机停止;当料槽二检测传感器检测到有白色物料经过时,旋转气缸动作,将白色物料导入二号料槽中,料槽二检测到工件经过时,旋转气缸转回原位,同时电动机停止;当物料为黑色物料直接导入三号料槽,料槽检测传感器检测到工件经过时,电动机停止。

(PLC个端口的定义描述)

(实训装置的电气连接过程描述)

1.按照I/O地址分配表、PLC控制原理图和端子接线图用安全导线完成按钮模块、PLC模块、变频器模块输入/输出端与实训系统端子排之间连接。

2.磁性传感器的正端与PLC的输入端相连,负端连接至24V直流电源的0V端。光电传感器的信号输入端与PLC的输入端相连,正端连接至24V直流电源的正端,负端全部连接至24V直流电源负端。按钮开关的常开端与PLC的输入端相连,公共端连接至电源的0V端。电磁阀的正端与PLC的输入端相连,负端连接至0V直流电源的负端。步进电机驱动器部分,拨码SW1~4为ON,步进电机PUL-(53)接机械手旋转限位端(48),机械手旋转限位端(49)接0V直流电源的负端。控制信号正端与PLC输出相连,其它信号负端接0V直流电源负端。警示灯的信号端接PLC的输出端,公共端接0V直流电源的负端。

3.变频器的电源输入端L1、L2、L3分别接到电源模块中三相交流电源的U、V、W端;变频器输出端U、V、W分别接到接线端子排的电机输入端86、87、88。

4.将系统左侧的三相四芯电源插头插入三相电源插座中,开启电源控制模块中三相电源总开关,U、V、W端输出三相380V交流电源,单向双联暗插座输出220V交流电源。

5.用三芯电源线分别从单相暗插座引出交流220V电源到PLC模块和按钮模块的电源插座上。

二、设计应用PLC的场景(场景功能的详细说明)

设计应用PLC的场景:

开心辞典知识问答竞赛。主持人启动开始按钮,可以回答指示灯亮起,计时器开始计时。

规定时间内,选手若答对,主持人按下绿色按钮,则绿灯亮起表示晋级。

若选手答案错误,主持人按下红色按钮,则红灯亮起,表示淘汰。

倒计时还剩10秒时,黄灯开始闪烁,若超时,则红灯自动亮起。

每一轮回答结束,主持人按复位按钮,所有灯熄灭。

(输入输出端口的分配表)

(编写的PLC程序)

 

六、实训体会及建议

经过本次光机电一体化生产调试实训的学习,对PLC有了一定的了解。尤其是自己设计的PLC程序,实现控制操作,是一件很愉快的事。本次实训受益匪浅。



2013年6月21日

报告头部
报告中部

实训成绩   

   91 分

后退

指导教师   

   吕述纲

 
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