THMSPX-3型网络型模块式柔性自动化生产线

1目录第一章MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统介绍............................2第一节系统结构.............................................................2第二节自动化生产线教学系统可进行的培训.....................................4第二章实验项目................................................................5第一节STEP7MICROWIN编程.................................................5第二节上料检测站（第一站）................................................7第三节搬运站（第二站）....................................................8第四节加工站（第三站）...................................................10第五节搬运分拣站（第四站）、传送带站（第五站）............................11第六节安装站（第六站）...................................................12第七节安装搬运站（第七站）...............................................13第八节步进电机控制.......................................................15第九节分类站（第八站）...................................................17第十节八站联网...........................................................18第十一节触摸屏监控.......................................................28第十二节MCGS组态监控....................................................33附录一：THWSPX-3型MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统使用说明书.........35附录二：网络通信使用说明书.....................................................47第一节硬件介绍...........................................................47第二节软件介绍...........................................................48附录三：触摸屏HITECHADP软件的安装说明.......................................542第一章MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统介绍第一节系统结构柔性自动化生产线实验系统是我公司为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。该装置由六套各自独立而又紧密相连的工作站和一套监控站组成。这六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。该实验装置的一大显著特点是：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。将六个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。在基本单元模块培训完成以后，通过组建PLC网络，又可以将相邻的两站、三站……直至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。由于该系统囊括了机电一体化等专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，给学生提供了一个典型的综合操作平台，使学生将学过的各门专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。一、各站简介1.上料检测站由料斗、回转台、工件滑道、提升装置、检测工件和颜色的光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、直流减速电机、电磁阀及SMC气缸组成，主要完成回传上料台将工件依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色。2.搬运站由机械手、气爪、回转台、电感式传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、多种类型电磁阀及SMC气缸组成，主要完成将工件从上站搬至下一站。3.加工站由回转工作台、打孔电机组件、检测缸组件、检测工件转台到位传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、直流减速电机、多种类型电磁阀及SMC气缸组成，主要完成用回转工作台将工件在四个工位间转换，钻孔单元打孔，检测打孔深度。4.安装站由吸盘机械手、上下摇臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、多种类型电磁阀及SMC气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。5.安装搬运站由平移工作台、回转工作台、塔吊臂、机械手、气爪、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、多种类型电磁阀及SMC气缸组成，主要完成将上站工件拿起放入安装工位，将装好工件拿起放下一站。6.分类站由滚珠丝杠、滑杠推出部件、分类料仓、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、步进电机及驱动器、直流减速电机、电磁阀及SMC气缸组成，主要完成按工件类型分类，将工件推入不同的仓位。3二、控制技术1.该柔性自动化生产线实验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工位，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.各站与PLC之间由一个标准电缆进行连接，通过这个电缆可连接8个传感器信号和8个输出控制信号。通过该电缆各站的传感器和输出控制器可得到24V电压。3.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，红色急停三、工作过程下图给出了系统中工件从一站到另一站的物流传递过程：上料检测站将大工件按顺序排好后提升送出。搬运站将大工件从上料检测站搬至加工站。加工站将大工件加工后送出工位。安装搬运站将大工件搬至安装工位放下。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。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4第二节自动化生产线教学系统可进行的培训由于柔性自动化生产线实验系统所提供的是一个综合的科技环境，因此在本设备上可进行多种技术的培训。在本设备上我们可进行传感器技术、气动技术、电机驱动和PLC技术等多方面的培训，而且随这套装置我们介绍给大家的是一种不同的教学理念和教学方法。一、传感器培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、光电式的以及电磁式的，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，再结合老师对传感器的工作原理分析和特性演示，可使学员快速掌握所学知识。二、气动技术培训该装置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，我们不但可以单独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是如何配合起来进行协调工作的。三、PLC技术培训自动化生产教学系统所提供的六套工作站各自都有一套PLC控制器，这使得自动化生产教学系统可以分成六个完全独立的工作单元，使二十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。四、电气控制系统培训自动化生产教学系统六个工作站其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。学员在该设备上可学习电路原理图分析、PLC各I/O地址查对和新设备电路连线分析方法。五、机械系统安装调试培训自动化生产教学系统上的六个工作站可让各组学员将机械部分全部的或部分的拆去，再按要求将其重新组装，并且调试至系统可正常、可靠地工作。这对提高在校学生动手能力有极大帮助。六、系统维护和故障检测技术培训部分培训重点介绍机电一体化系统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。5第二章实验项目第一节STEP7MICROWIN编程一、目的1.熟悉STEP7MICROWIN软件的主要操作功能。2.初步掌握STEP7MICROWIN软件对PLC的编程和监控。3.学会编制一个简单的程序并能正确的运行。二、设备1.安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP7MICROWIN软件）。2.PLC（西门子S7-200系列）一台。3.PC与PLC的通信电缆一根（PC/PPI）。4.按钮开关板（输入）及指示灯板（输出）各一块（可用六站中的任一站取代）。三、步骤（一）编辑程序1.将PC与PLC按正确方式连接。2.将PLC的工作状态开关放在“STOP”处。3.启动STEP7MICROWIN软件，用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮或者在“文件”菜单中选择“新建”，新建一个程序。在“PLC”菜单中选择“类型”，然后在下拉菜单中选择使用的PLC（CPU224CN），或者点击“读取PLC”软件将自动选定已连接上的PLC类型，再单击“确认”按钮。4.将光标定位于左上角，选择功能图上的常开按钮(或按F4),然后输入常开触点编号I1.0；接着再选择常闭按钮，输入触点编号I1.1，最后选择功能图(按F6)上的线圈按钮，输入线圈编号M0.0；然后将光标移至下一行起始处，选择功能图上的常开按钮(或按F4),输入常开触点M0.0，然后选择功能图上的竖线按钮(或按Ctrl＋↑)，这样就完成了一个网络的输入。5.按步骤4输入常开触点M0.0和线圈Q1.0，最后选择“PLC”菜单中的“编译”，软件将输入完成的程序进行编译，如果有错误，在输出窗口中出现错误提示，根据提示找到原因并解决。程序未通过编译时，不能下载到PLC中。6.若要删除一行，可将光标移至要删除行的起始处，点击右键，选择“删除”菜单中的“行”命令即可；若要插入一行，可将光标移至要插入处，选择“插入”菜单中的“行”命令；若删除后留有一些竖线，可将光标移至该竖线的右上侧，然后按键盘上的删除按钮“Delete”即可。7.将编辑好的程序存盘。选择“文件”菜单中的“保存”或工具栏中的保存按钮，即可弹出保存对话框，在保存对话框中选择所保存的驱动器、文件夹、文件名等。（二）将编辑好的程序传入PLC。1.点击“查看”菜单中的“设置PG/PC接口”，在弹出的对话框里选择“PC/PPIcable(PPI)”，6再单击“属性”按钮，然后选择“本地连接”对话框中选择通讯串口，在“PPI”对话框中不做改动。完成后点击“确认”关闭属性对话框，再点击“确定”关闭“设置PG/PC接口”对话框。2.点击“查看”菜单中的“通信”，在弹出的对话框中双击“双击刷新”，程序搜索连接上的PLC站点。PLC在出厂时默认设定站点号为2，点中搜索到PLC，再点击“确定”键。3.当多台PLC组成PPI网络使用时，必须先单台连接，将每个站点重新设置站点号为互不重复的号码。点击“查看”菜单中的“系统块”，在“PLC地址”中输入要给定