KNT-PJS4 四自由度气动抓手实训装置实验指导书

-1-KNT-PJS4四自由度气动抓手实训装置实验指导书-2-目录使用说明及注意事项3实验一、认识的设备4实验二、设备的结构6实验三、编程软件的使用9实验四、手动控制20实验五、自动控制25-3-使用说明及注意事项1、安全注意事项1）上机实训前必须认真仔细阅读实验指导书。2）严禁散落长发、衣冠不整操作设备。3）安装设备时注意不要损坏各种阀件及气动元件。4）请勿使用损坏的插座或电缆，以免发生触电及火灾。5）安装时请在清洁平坦的位置，以防发生意外事故。6）请使用额定电压，以防发生意外事故。7）必须使用带有接地端子的多功能插座,确认主要插座的接地端子有没有漏电，导电。8）为了防止机械的差错或故障，请勿在控制器和电磁阀附近放置磁性物品。9）设备的安装或移动时，请切断电源。2、使用注意事项1）长时间不使用设备时请切断电源。2）在光线直射,灰尘,震动,冲击严重的场所请勿使用。3）在湿度较大或容易溅到水的场所,以及导电器械,易燃性物品附近请勿使用。4）请勿用湿手触摸电源插头.防止触电或火灾。5）用户在任意分解,修理,改造下无法享有正常的保修权利。6）注意切勿将手以及衣物夹进电机或气缸操作部位。-4-实验一认识的设备一、实验目的1．掌握四自由度机械手2．掌握设备基本部件的作用二、实验设备1．四自由度机械手2．空气压缩机3．AC220V电源三、实验内容1.认识实验设备四自由度机械手在理解和掌握气动应用和位置控制原理的基础上，利用PLC或其他控制器实现对其控制。用户通过对此设备的学习可以掌握PLC控制的基本方法，也可以进行扩展应用，利用设备控制面板上的模式旋钮来选择自动/手动的运行方式，同时可设定多种附加条件来进行实验。如图所示1．小型断路器：控制设备电源通断。2．开关电源：将交流220V转换为直流24V供中间继电器、电磁阀等弱109121187562143-5-电电路使用。3．接线端子：接线转换。4．中间继电器：灵活控制电磁阀、电机等通断。5．控制盒：实验设备的操作盒。6．电磁阀：有电磁线圈控制气阀的切换，实现气路的自由转换。7．空气过滤器：由气源接入空气过滤器，由空气过滤器过滤空气中的灰尘杂质，把较清洁的空气输入到实验设备当中，供气动部分运动。8．气爪：通过电磁阀切换气路控制气缸，夹住物体配合升降、转动、伸缩轴移动。9．升降气缸：通过电磁阀切换气路控制气缸，完成升降。10．转动气缸：通过电磁阀切换气路控制气缸，完转动。11．伸缩气缸：通过电磁阀切换气路控制气缸，完成伸缩。12．托链：内部放置传感器电缆及气管。-6-实验二设备的构成一、实验目的1、掌握设备的结构组成；2、掌握设备的基本原理；二、实验设备1、四自由度机械手；2、空气压缩机；3、AC220V电源；三．实验内容1、系统简介本实验设备由气爪、升降气缸、伸缩机构、转动气缸、托链等部分组成，将机械和电气有机组合在一起，实现点位控制。1）气爪单元包括气爪、手指及位置检测传感器等组成，主要功能是抓取或释放工件。2）升降单元包括气缸及位置检测传感器等组成，主要功能是通过电磁阀控制气缸的升降，以便于工件的输送。3)伸缩单元：包括气缸及位置检测传感器等组成，主要功能是通过电磁阀控制气缸的伸缩，以便于工件的输送。4)转动单元：包括气缸及位置检测传感器等组成，主要功能是通过电磁阀控制气缸的-7-旋转，以便于工件的输送。5）按钮控制盒，包括如下功能按钮a启动b停止c复位d紧急停止e手动/自动f联机g伸缩h升降i旋转j抓取其中（a）至（d）项接入PLC，并且只有在（e）（f）有效的情况下才应abcefgidjh-8-起作用，（g）至（j）项为手动检查操作按钮。主要检测每个单元模块硬件部分的电动状态或气动状态是否正常。6）开关电源利用开关电源将接入的交流220V转换出直流24V供设备中继电器、电磁阀等弱电设备使用。7）过滤减压阀气压传动，往往使用空气压缩机将空气压缩后存储至专用的存储单元，通常称之为气源。空气中难免会有油污、水蒸气等等一些杂质在空气压缩的过程被吸入压缩机当中混合在气源中。为了设备更好的发挥性能，在气源接入设备之前安装了空气过滤器，保证较清洁的空气接入设备当中。-9-实验三编程软件的使用一、实验目的1、熟悉编程软件界面；2、练习使用ProficyMachineEdition编程软件；3、学会程序的输入和编辑方法；4、初步了解程序调试的方法；二、实验设备1、PLC主机实验设备（用户自备）；2、计算机；3、编程通讯电缆；三、实验内容1ProficyMachineEdition概念ProficyMachineEdition是一个高级的软件开发环境和机器层面自动化维护环境。它能由一个编程人员实现人机界面、运动控制和执行逻辑的开发。GEFanuc的ProficyMachineEdition是一个适用于人机界面开发、运动控制及控制应用的通用开发环境。ProficyMachineEdition提供一个统一的用户界面，全程拖放的编辑功能，及支持项目需要的多目标组件的编辑功能。支持快速、强有力、面向对象的编程，ProficyMachineEdition充分利用了工业标准技术的优势，如XML、COM/DCOM、OPC和ActiveX。ProficyMachineEdition也包括了基于网络的功能，如它的嵌入式网络服务器，可以将实时数据传输给企业里任意一个人。ProficyMachineEdition内部的所有组件和应用程序都共享一个单一的工作平台和工具箱。一个标准化的用户界面会减少学习时间，而且新应用程序的集成不包括对附加规范的学习。-10-ProficyTMMachineEdition软件界面2、ProficyMachineEdition组件1）Proficy人机界面一个专门设计用于全范围的机器级别操作界面/HMI应用的HMI。包括对下列运行选项的支持：﹡QuickPanel﹡QuickPanelView（基于WindowsCE）﹡WindowsNT/2000/XP﹡Proficy逻辑开发器－PC﹡PC控制软件组合了易于使用的特点和快速应用开发的功能。2）包括对下列运行选项的支持：﹡QuickPanelControl（基于WindowsCE）；﹡WindowsNT/2000/XP；﹡嵌入式NT；3）Proficy逻辑开发器－PLC﹡可对所有GEFanuc的PLC，PACSystems控制器和远程I/O进行编程和配置。﹡在Professional、Standard以及Nano/Micro版本中可选Proficy运动控制开发器。﹡可对所有GEFanuc的S2K运动控制器进行编程和配置。3、软件安装为了更好地使用ProficyMachineEdition软件，编程计算机需要满足下列条件。1）软件需要：﹡操作系统Windows®NTversion4.0withservicepack6.0，Windows2000Professional，WindowsXPProfessional，WindowsME或Windows98SE均可。﹡InternetExplorer5.5withServicePack22）硬件需要：-11-﹡500MHz基于奔腾的计算机（建议主频在1GHz以上）﹡128MBRAM（建议256M）﹡支持TCP/IP网络协议计算机﹡150-750MB硬盘空间﹡200MB硬盘空间用于安装演示工程（可选）3）ProficyMachineEdition软件步骤如下：﹡将ProficyMachineEdition光盘插入CD-ROM驱动器通常安装程序会自动启动，如果安装程序没有自动启动，也可以通过直接运行在光盘根目录下的Setup.exe来启动；﹡在安装界面中点击Install开始安装程序；﹡跟随屏幕上的指令操作，依次点击“下一步”即可。4）产品注册在软件安装完成后，会提示产品注册画面。软件注册画面点击“NO”，你仅拥有4天的使用权限。若你已经拥有产品授权，点击“YES”，将硬件授权插入电脑的USB通讯口，就可以在授权时间内使用ProficyMachineEdition软件。4、工程管理1）打开PACSystemsRX3i工程-12-点击开始所有程序GEFanucProficyMachineEditionProficyMachineEdition或者点击图标，启动软件。在MachineEdition初始化后，进入开发环境窗口。开发环境窗口注意：当你第一次启动MachineEdition软件时，开发环境选择窗口会自动出现，如果你以后想改变显示界面，你可以通过选择WindowsApplyTheme菜单进行。1)选择LogicDeveloperPLC一栏点击OK。当你打开一个工程后进入的窗口界面和在开发环境选择窗口中所预览到的界面是完全一样的。点击OK后，出现MachineEdition软件工程管理提示画面，相关功能已经在图中标出，可以根据实际，做出适当选择。MachineEdition打开窗口新建工程从模板创建新工程显示所有存在的工程打开已存有的工程显示最近使用过的工程启动时不出现此窗口-13-2）创建PACSystemsRX3i工程通过MachineEdition，你可以在一个工程中创建和编辑不同类型的产品对象如：LogicDeveloperPC，LogicDeveloperPLC，View和Motion。在同一个工程中，这些对象可以共享MachineEdition的工具栏，提供了各个对象之间的更高层次的综合集成。下面介绍如何创建一个新工程：﹡点击FileNewProject,或点击File工具栏中按钮。出现新建工程对话框。新建工程对话框﹡选择所需要的模板﹡输入工程名﹡点击OK这样，一个新工程就在MachineEdition的环境中被创建了。5硬件配置用MachineEditionLogicDeveloper软件配置PACCPU和I/O系统。由于PAC采用模块化结构，没有插槽均有可能配置不同模块，所以需要对每个插槽上的模块进行定义，CPU才能识别到模块展开工作。使用DeveloperPLC编程软件配置PAC的电源模块，CPU模块和常用的I/O模块步骤如下：设置成缺省模板选择所使用的工程模板被选工程模板的式样和描述输入工程名-14-1）依次点开浏览器的ProjectPACTargethardwareConfigurationmainrack(rack0)条目。2）Slot0表示0号插槽号，Slot1表示1号插槽号等。右键点击Slot，选择AddModule，软件弹出Catalog编辑窗口，根据模块的类型，选择相应的型号，点击“OK”就可以成功添加。3）注意：﹡RX3iCPU占两槽的宽度，可以安装在除最后两槽外的任意槽位上。硬件配置﹡在添加模块时，若在该模块的窗口中出现红色的提示栏，则表示该模块没有配置完全，还需要设定相关参数，如在配置ETM001通信模块时，除了添加模块，还要配置模块的IP地址。Demo演示箱的相关模块配置如下表。Demo演示箱的模块配置表序号模块位置0IC695PSD040Powersupplies1IC695CPU310CentralprocessingUnit2空白(usedwithshot1)3IC695ETM001Communications4IC694ACC300DiscreteInput5IC694MDL754DiscreteOutput6IC695HSC304空白7IC695ALG600AnalogInput8IC695ALG704Analogoutput9IC694MDL645DiscreteInput-15-10空白空白11空白空白12IC695LRE001BusExpansion6、工业以太网通讯设置RX3i的PLC，PC和HMI是采用工业以太网通信的，在首次使用、更换工程或丢失配置信息后，以太网通讯模块的配置信息须重设，即设置临时IP，并将此IP写入RX3i，供临时通讯使用。然后可通过写入硬件配置信息的方法设置“永久”IP，在RX3i保护电池未失效