KNT-M601型MPS模块化生产制造系统实验指导书

实验指导书第1页共96页1KNT-M601MPS模块化生产制造系统实验指导书实验指导书第2页共96页2目录第一章KNT-M601MPS模块化生产制造系统概述............................61.1KNT-M601MPS模块化生产制造系统的基本组成.........................61.2KNT-M601MPS模块化生产制造的基本功能............................71.3KNT-M601MPS模块化生产制造的特点和实训项目.......................81.4KNT-MT601MPS模块化生产制造系统的技术参数.......................10第二章供料单元的结构与控制.......................................112.1供料传输单元的结构.............................................112.1.1供料传输单元的功能...........................................112.1.2供料传输单元的结构组成.......................................112.1.3供料传输单元气动控制回路.....................................142.2供料传输单元的PLC控制及编程调试................................15第三章机械手单元的结构与控制.....................................213.1机械手单元的结构...............................................213.1.1机械手单元的功能.............................................213.1.2机械手单元的结构组成.........................................213.1.3机械手单元气动控制回路.......................................233.2机械手单元的PLC控制及编程调试..................................23第四章加工单元的结构与控制.......................................284.1加工单元的结构.................................................284.1.1加工单元的功能...............................................284.1.2加工单元的结构组成...........................................284.1.3加工单元的气动控制回路.......................................294.2加工单元的PLC控制及编程调试....................................30第五章搬运单元的结构与控制.......................................355.1搬运单元的结构.................................................355.1.1搬运单元的功能...............................................355.1.2搬运单元的结构组成...........................................355.1.3搬运单元的气动控制回路.......................................36实验指导书第3页共96页35.2搬运单元的PLC控制及编程调试....................................375.3搬运单元的步进电机的使用.......................................42第六章装配单元的结构与控制.......................................506.1装配单元的结构.................................................506.1.1装配单元的功能...............................................506.1.2装配单元的结构组成...........................................506.1.3装配单元的气动控制回路.......................................516.2装配单元的PLC控制及编程调试....................................52第七章检测分拣单元的结构与控制...................................577.1检测分拣单元的结构.............................................577.1.1检测分拣单元的功能...........................................577.1.2检测分拣单元的结构组成.......................................577.1.3检测分拣单元的气动控制回路...................................587.2检测分拣单元的PLC控制及编程调试................................59第八章教学项目...................................................648.1教学项目一供料传输站电气控制.................................648.2教学项目二机械手站电气控制...................................648.3教学项目三加工站电气控制.....................................648.4教学项目四搬运站电气控制.....................................658.5教学项目五装配站电气控制.....................................658.6教学项目六检测分拣站电气控制.................................668.7西门子PLC编程软件的使用.......................................66第九章综合实训项目...............................................91实验指导书第4页共96页4前言现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在PLC单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。因此，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC技术及PLC网络技术的技术人材是当务之急。康尼KNT-M601MPS模块化生产制造系统该系统由供料传输单元、搬运单元、加工单元、装配搬运单元、装配单元、分拣单元等组成，综合运用了PLC控制、气动驱动技术，多种传感器，构成一个典型的自动生产线的机械平台。利用KNT-M601MPS模块化生产制造系统，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。KNT-M601MPS从选材、造型及功能等多方面力求贴合实际工业生产，着重体现真实工业现场的技术应用。是为职业院校、职业教育培训机构专门研制的一种典型的机电一体化实训设备。尤其适合机电一体化、自动化等相关专业的教学和培训。同时本设备的各个模块可分别逐次运行，使学生可以由浅入深、渐进全面的掌握各项自动控制及相关技术，并可以通过拆装、调试进一步提高学生的动手能力。本设备主要技术及程序均向用户开放，也提供给院校一个二次开发的良好平台。本实训指导书主要阐述康尼KNT-M601MPS模块化生产系统实训考核装备的基本结构、工作原理和工作过程。实训指导书力求采用项目教学的方法介绍本装备所涉及的技术，使学生在知识的学习和综合应用，PLC的编程，设备的安装与调试等方面能收到较好的效果。鉴于时间仓促和限于编者水平，书中难免有错误及不当之处，恳请读者批评实验指导书第5页共96页5指正。开发背景越来越多现代企业已跨入自动化生产线的行列。上图为机械制造生产线，还有冶金、钢铁、化工、造纸、饮料等。为学生将来快速适应企业岗位要求，学校引进先进教学设备，模拟现场控制。利用KNT-M601MPS模块化生产制造系统，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。使学生可以由浅入深、渐进全面的掌握各项自动控制及相关技术，并可以通过拆装、调试进一步提高学生的动手能力。本设备主要技术及程序均向用户开放，也提供给院校一个二次开发的良好平台。实验指导书第6页共96页6第一章KNT-M601MPS模块化生产制造系统概述1.1KNT-M601MPS模块化生产制造系统的基本组成康尼KNT-M601模块化生产系统装备由供料传输单元、机械手单元、加工单元、搬运单元、装配单元、检测分拣单元等组成。系统图如图1-1所示。图1-1KNT-M601系统图其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。在KNT-M601模块化生产系统设备上应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色等。传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一，是现代工业实现高度自动化的前提之一。在控制方面，每个单元单独使用西门子CPU226AC/DC/继电器PLC进行控制，每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，每台PLC点对点硬连接联网（各PLC之间可以通过PPI总线通讯实现互连的分布式控制方式或点对点硬连接或其他）系统特征1.各工作站采用模块化形式，各模块易于搭建、拆卸和维护，各工作站之间实验指导书第7页共96页7可随意组合，连接方便、快捷。2.系统中采用国际知名公司（如德国费斯托、日本SMC、韩国Autonics等）工业元件，质量可靠、性能稳定，故障率低，从而保证学校教学的顺利进行很高的兼容和扩展性。3.通过本系统的学习，学生可以获得气动、工程控制、传感器、可编程控制器等工业现场综合技术和专业知识。4.本系统具有很高的兼容和扩展性，随着工业现场技术的快速发展，本系统可以紧跟现场技术升级扩展，深入地满足教学的需要。5.本系统可以锻炼学习者创造性的思维和动手能力，学习者可以利用本系统从机械组装、综合布线、PLC编程与调试、现场总线等方面入手逐一的进行工程实训；也可以在本系统基础之上进行二次开发与研究。6.可根据客户要求提供解决方案1.2KNT-M601MPS模块化生产制造系统各单元的基本功能1、供料检测单元的基本功能：供料检测单元的主要作用是提供毛坯件