PLC柔性生产线

深圳市科莱德科技发展有限公司16第二章实训本实训指导书提供了11个实训：认识设备、传感器实训、传感器与PLC的连接、简单编程调试、执行器件实训、步进电机复位及定位实训、PPI网络实训、力控组态的简单开发、触摸屏的简单开发、多段速S曲线控制编程实训、编码器定位变速电机实训。实训以循序渐进的方式安排。除了本指导书配套的9个实训外，学校可以自行灵活组合，实现更多的实训，充分发挥这套设备的潜能。深圳市科莱德科技发展有限公司17实训一认识设备一、实训目的1．熟悉设备的组成及部份的作用二、实训设备1．EAPS100柔性生产加工系统三、图解设备图1—1上料单元上料单元是整套系统的起始单元，自动将工件送到环型流水线进入下一工序加工。深圳市科莱德科技发展有限公司18图1—2上料单元传感器和执行元件接线图深圳市科莱德科技发展有限公司19图1—3上料单元电气柜布局深圳市科莱德科技发展有限公司20图1—4冲压单元冲压单元为系统的第二单元，该单元是将钢珠冲压到塑料工件中形成半成品。深圳市科莱德科技发展有限公司21图1—5冲压单元传感器和执行元件接线图深圳市科莱德科技发展有限公司22图1—6冲压单元电气柜布局深圳市科莱德科技发展有限公司23图1—7清洗烘干单元清洗烘干单元为系统的第三单元，该单元是工件清洗后再烘干。深圳市科莱德科技发展有限公司24图1—8清洗烘干传感器和执行元件接线图深圳市科莱德科技发展有限公司25图1—9清洗烘干单元电气柜布局深圳市科莱德科技发展有限公司26图1—10组装单元组装单元为系统的第四单元，该单元是将工件放入工件盒中。深圳市科莱德科技发展有限公司27图1—11组装单元传感器和执行元件接线图深圳市科莱德科技发展有限公司28图1—12组装单元电气柜布局图1—13存储单元(1)存储单元为系统最末的单元，该单元是将工件入库。深圳市科莱德科技发展有限公司29图1—14存储单元(2)深圳市科莱德科技发展有限公司30图1—15存储单元传感器和执行元件接线图（1）深圳市科莱德科技发展有限公司31图1—16存储单元传感器和执行元件接线图（2）深圳市科莱德科技发展有限公司32图1—17存储单元电气柜布局图1—18环型流水线一角及运输小车深圳市科莱德科技发展有限公司33图1—19环型流水线电气柜布局四、实训步骤在各控制对象上找到检测元件和执行器件。五、实训记录（报告）简述设备的构成及各部分的作用。六、注意事项1．请爱护设备深圳市科莱德科技发展有限公司34实训二传感器实训一、实训目的1．掌握光电传感器的电气原理和接线2．掌握电感传感器的电气原理和接线3．掌握磁性传感器的电气原理和接线4．掌握机械行程开关的电气原理和接线二、实训设备1．EAPS100柔性生产加工系统三、实训原理1光电传感器（光电开关）图2—1对射型光电传感器接线图对射型光电传感器是在探测物体挡在发射器与接收器之间使接收器不能接收到足够的光线时输出信号。图2—2漫反射型光电传感器接线图漫反射型光电传感器是在探测物体挡在传感器正面使传感器接收到足够的光线时输出信号。可以通过调节灵敏度调节VR调节检测的距离。其对不同颜色的检测距离不相同，反射性能越好检测距离越远。光电传感器又分为NPN集电极开路输出和PNP集电极开路输出两种类型。其简要原理图如下：深圳市科莱德科技发展有限公司35图2—3光电传感器简要原理图在本系统中只使用了NPN集电极开路输出的。2．电容传感器深圳市科莱德科技发展有限公司36图2—4电容传感器基本原理图及接线图电容传感器也分为NPN集电极开路输出和PNP集电极开路输出两种类型。在本系统中只使用了PNP集电极开路输出型。当被测物接近传感器时输出信号，PNP型在没有检测到物体时输出为悬空状态，检测到物体时输出为高电平状态。3．电感传感器接线图及接线图图2—5电感传感器简要原理图及接线图当被测物接近传感器（检测范围内）时输出信号。其只能检测金属材料，对不同材料的检测距离不相同。4．磁性传感器又名磁性开关。是在接触到有一定磁性的物质后而导通的传感器。在本系统中用来检测气缸的位置。深圳市科莱德科技发展有限公司37图2—6舌簧型磁性开关内部电路5．机械行程开关机械行程开关有一对常开和一对常闭触点。在本系统中用常开触点作为位置的标志，用常闭触点作极限位开关。下表为本系统各工作单元传感器的情况：工作单元传感器位置型号说明码垛单元上料前到位D-Z73舌簧型磁性开关上料后到位D-Z73舌簧型磁性开关转移前到位D-C73舌簧型磁性开关转移后到位D-C73舌簧型磁性开关转盘原点CR18-8D电容传感器NPN集电极开路输出上料检测CR18-8D电容传感器NPN集电极开路输出物料检测BR400-DDT漫反射型光电传感器NPN集电极开路输出颜色检测GDJ411NPN集电极开路输出皮带上料前到位D-Z73舌簧型磁性开关皮带上料后到位D-Z73舌簧型磁性开关定位气缸前到位D-Z73舌簧型磁性开关定位气缸后到位D-Z73舌簧型磁性开关存储单元编码器前后参考点CR18-8D电容传感器NPN集电极开路输出升降参考点BS5-T2MNPN集电极开路输出升降上到位D-C73舌簧型磁性开关转移气缸右到位D-C73舌簧型磁性开关物料检测CCD-40N漫反射型光电传感器NPN集电极开路输出列一参考点BS5-T2MNPN集电极开路输出列二参考点BS5-T2MNPN集电极开路输出列三参考点BS5-T2MNPN集电极开路输出列四参考点BS5-T2MNPN集电极开路输出深圳市科莱德科技发展有限公司38四、实训步骤1．磁性传感器关掉控制台电源，将磁性传感器的正端与电源正极相连，负端与指示灯的一端相连，再将指示灯的另一端与电源的负极相连。如下图：图2—7磁性开关接线打开总电源。将气缸移动到相应磁性传感器位置，观察指示灯是否点亮。在点亮指示灯的同时，磁性传感器本身的指示灯也应被点亮。2．三线制传感器图2—8NPN型三线制传感器不加上拉电阻的接线图2—9NPN型三线制传感器加上拉电阻的接线深圳市科莱德科技发展有限公司39当控制台上的“系统选择”开关选择“三菱”时，所有NPN型三线制传感器不加上拉电阻。当“系统选择”开关选择“西门子”时，所有NPN型三线制传感器加上拉电阻。关掉控制台电源，将传感器的24V端与电源正极相连，信号端（输出端）与指示灯的一端相连，再将指示灯的另一端与电源的负极相连。打开总电源和传感器电源。上述的三线制传感器的+V和0V在设备上已经接到24V电源的24V端和0V端。在系统上任选一个三线制传感器按图2—8或图2—9接线。打开电源。用手、工件、金属、玻璃或其他物体放在电容传感检测位置，观察并记录检测不同物体指示灯的。用手、工件、金属、玻璃或其他物体放在电感传感检测位置，观察并记录检测不同物体指示灯的。选择玻璃及白、蓝、红、黑四种不同颜色的工件或纸张漫反射传感检测和对射传感检测位置，观察并记录不同颜色的工件或纸张最远距离。五、实训记录（报告）记录磁性传感器的24V端和信号端正接和反接的不同现象简述变光电传感器和电容传感器开关特性的实现。记录漫反射传感器对不同颜色物体的检测距离。点亮指示灯时与漫反射传感器的距离工件或纸张的颜色最远远近最近六、注意事项1．请不要在通电的情况下进行接线。2．在未经老师同意时，请不要移动传感器的位置。3．请爱护设备。深圳市科莱德科技发展有限公司40实训三传感器与PLC的连接一、实训目的1．掌握光电传感器与PLC的连接2．掌握电感传感器与PLC的连接3．掌握磁性传感器与PLC的连接4．掌握机械行程开关与PLC的连接二、实训设备1．EAPS100柔性生产加工系统三、实训原理1．CPU数字输入/输出点图3—1DC24V输入点的基本原理图（漏型接法）图3—2DC24V输入/输出点的基本原理图（源型接法）深圳市科莱德科技发展有限公司41对于大多数输入来讲，都是24VDC输入，因为S7-200的数字量输入点内部为双向二级管，可以接成漏型（图3—1）或源型（图3—2），只要每一组接成一样就行。对于数字量输入电路来说，关键是构成电流回路。输入点可以分组接不同的电源，这些电源之间没有联系也可以。图3—3CPU226外围典型接线图2．三线制传感器磁性传感器、机械行程开关本身就是一个开关器件，是一个典型的数字输入设备。而光电传感器、电容传感器、电感传感器都具有开关特性（详见实训二），可以当作开关器件用作数字输入设备。四、实训步骤1．预备知识三线制传感器的+V和0V在设备上已经接到24V电源的24V端和0V端。PLC也是将其输入/输出、电源及公共端全都引到了控制台的面板。当控制台上的“系统选择”开关选择“三菱”时，所有NPN型三线制传感器不加上拉电阻。当“系统选择”开关选择“西门子”时，所有NPN型三线制传感器加上拉电阻。2．PLC电源接线图3—4PLC电源接线图3．S7-200PLC输入点与各检测元件的接线深圳市科莱德科技发展有限公司42图3—5磁性开关与S7-200PLC的接线图3—6机械行程开关与S7-200PLC的接线深圳市科莱德科技发展有限公司43图3—7NPN型三线制传感器与S7-200PLC的接线将气缸移动到相应磁性传感器位置，观察PLC相应输入点的指示灯以及传感器自身的指示灯。将相应机械行程开关按下，观察PLC相应输入点的指示灯。用手、工件或其他物体放在传感器检测位置，观察PLC相应输入点的指示灯以及传感器自身的指示灯。五、实训记录（报告）记录接线的过程，接线中出现的问题及解决问题的过程。六、注意事项1．请不要在通电的情况下进行接线。2．在未经老师同意时，请不要移动传感器的位置。3．请爱护设备。七、思考题设计各传感器与PLC源型接法的电路图并进行连接。深圳市科莱德科技发展有限公司44实训四简单编程调试一、实训目的1．熟悉STEP7—Micro/WIN32编程软件2．上机编制简单的梯形图程序3．掌握编程软件与PLC的连接4．掌握程序的调试方法和步骤二、实训设备1．EAPS100柔性生产加工系统三、实训原理1．STEP—Micro/WIN32编程软件图4—1STEP7—Micro/WIN32V4.0SP6程序主界面新版本编程软件STEP7-Micro/WINV4.0在安装时不再需要选择语言。安装完成后用户可以在Tools（工具）菜单的Options（选项）中，在General（常用）分支中选择界面语言。2．编程通信深圳市科莱德科技发展有限公司45通过PC/PPI电缆的编程通信是最为常见的S7-200编程方式。要进行S7-200的编程通信，必须注意使通信双方（即安装了Micro/WIN的PC机和S7-200的CPU或通信模块上的通信口）的通信速率、通信协议符合、兼容。否则不会顺利连通。特别是S7-200CPU通信口的速率、通信电缆的通信速率、由Micro/WIN决定的PC机通信口（RS232口）的通信速率应一致。四、实训步骤1．通信连接PLC电源线。连接编著程电缆。将PC/PPI电缆的DB9F（母头）连接到PC机的COM口，将PC/PPI电缆的DB9M（公头）连接到S7—200PLC的编程口。图4—2PC/PPI在Micro/WIN主界面的左侧浏览条中用鼠标单击“通信”图标；或者在指令树、“查看”菜单中打开通信设置界面：深圳市科莱德科技发展有限公司46图4—3通信设置界面通信设置区：“本地”显示的是运行Micro/WIN的编程器（PC机）的网络地址。默认的地址为0。使用“远程”下拉选择框可以选取试图连通的远程CPU地址。缺省的地址为2。鼠标双击可以开始刷新网络地址，寻找通信站点。系统默认只搜索9.6Kbps波特率。如果9.6Kbps的波特率搜索没能搜索到PLC的话，可以把“搜索所有波特率”选上再搜索。若还是未能搜索到则可以检查本地计算机通信口设置，通信口应与实际所用通信口一致。图4—4搜索连接的PLC深圳市科莱德科技发展有限公司47图4—5选择本地通信口图4—6搜索完成搜索到PLC之后按“确认”。程序将把通信信息、CPU类型等内容保存到项目中。2．编辑程序阶梯逻辑（LAD）是一种与电气继电器图