置侧接线端口之间的接线;在PLC侧进行电源连接、I/O点接线等。
供料单元装置侧的接线端口上各电磁阀和传感器的引线安排如表2-1所示。
表2-1 供料单元装置侧的接线端口信号端子的分配 输入端口中间层 端子号 2 3 4 5 6 7 8 9 设备符号 1B1 1B2 2B1 2B2 SC1 SC2 SC3 SC4 信号线 顶料到位 顶料复位 推料到位 推料复位 出料台物料检测 物料不足检测 物料有无检测 金属材料检测 端子号 2 3 输出端口中间层 设备符号 1Y 2Y 信号线 顶料电磁阀 推料电磁阀 10#~17#端子没有连接 4#~14#端子没有连接 接线时应注意,装置侧接线端口中,输入信号端子的上层端子(+24V)只能作为传感器的正电源端,切勿用于电磁阀等执行元件的负载。电磁阀等执行元件的正电源端和0V端应连接到输出信号端子下层端子的相应端子上。装置侧接线完成后,应用扎带绑扎,力求整齐美观。
PLC侧的接线,包括电源接线,PLC的I/O点和PLC侧接线端口之间的连线,PLC的I/O点与按钮指示灯模块的端子之间的连线。具体接线要求与工作任务有关。
电气接线的工艺应符合国家职业标准的规定,例如,导线连接到端子时,采用压紧端子压接方法;连接线须有符合规定的标号;每一端子连接的导线不超过2根等等。 2.4 供料单元的PLC控制系统
2.4.1 工作任务
本项目只考虑供料单元作为独立设备运行时的情况,单元工作的主令信号和工作状态显示信号来自PLC旁边的按钮/指示灯模块。并且,按钮/指示灯模块上的工作方式选择开关SA应置于“单站方式”位置。具体的控制要求为:
① 设备上电和气源接通后,若工作单元的两个气缸均处于缩回位置,且料仓内有足够的待加工工件,则“正常工作”指示灯HL1常亮,表示设备准备好。否则,该指示灯以1Hz 频率闪烁。
② 若设备准备好,按下启动按钮,工作单元启动,“设备运行”指示灯HL2常亮。启动后,若出料台上没有工件,则应把工件推到出料台上。出料台上的工件被人工取
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出后,若没有停止信号,则进行下一次推出工件操作。
③ 若在运行中按下停止按钮,则在完成本工作周期任务后,各工作单元停止工作,HL2指示灯熄灭。
④ 若在运行中料仓内工件不足,则工作单元继续工作,但“正常工作”指示灯HL1以1Hz的频率闪烁,“设备运行”指示灯HL2保持常亮。若料仓内没有工件,则HL1指示灯和HL2指示灯均以2Hz频率闪烁。工作站在完成本周期任务后停止。除非向料仓补充足够的工件,工作站不能再启动。
要求完成如下任务。
1、规划PLC的I/O分配及接线端子分配。 2、进行系统安装接线。 3、按控制要求编制PLC程序。 4、进行调试与运行。 2.4.2 PLC的I/O 接线
根据工作单元装置的I/O信号分配(表2-1)和工作任务的要求,供料单元PLC选用FX3U-32M主单元,共16点输入和16点继电器输出。PLC的 I/O信号分配如表2-2所示,接线原理图则见图2-21。
表2-2 供料单元PLC的 I/O信号表 输入信号 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 PLC输入点 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 信号名称 顶料气缸伸出到位 顶料气缸缩回到位 推料气缸伸出到位 推料气缸缩回到位 出料台物料检测 供料不足检测 缺料检测 金属工件检测 停止按钮 启动按钮 急停按钮 工作方式选择 按钮/指示灯模块 装置侧 信号来源 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 PLC输出点 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 输出信号 信号名称 顶料电磁阀 推料电磁阀 正常工作指示 运行指示 未用 按钮/指示灯模块 信号来源 装置侧
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图2-21 供料单元PLC的I/O接线原理图
2.4.3 调试与运行
(1)调整气动部分,检查气路是否正确,气压是否合理,气缸的动作速度是否合理。
(2)检查磁性开关的安装位置是否到位,磁性开关工作是否正常。 (3)检查I/O接线是否正确。
(4)检查光电传感器安装是否合理,灵敏度是否合适,保证检测的可靠性。 (5)放入工件,运行程序看供料单元动作是否满足任务要求。
(6)调试各种可能出现的情况,比如在任何情况下都有可能加入工件,系统都要能可靠工作。
(7)优化程序。 3、问题与思考
(1)总结检查气动连线、传感器接线、I/O检测及故障排除方法。 (2)如果在供料过程中出现意外情况如何处理。
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(3)思考如果采用网络控制如何实现? (4)思考加工单元各种可能会出现的问题。
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项目三 加工单元控制系统实训
3.1 加工单元的结构和工作过程
加工单元的功能是完成把待加工工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方;完成对工件的冲压加工,然后把加工好的工件重新送回物料台的过程。
加工单元装置侧主要结构组成为:加工台及滑动机构,加工(冲压)机构,电磁阀组,接线端口,底板等。其中,该单元机械结构总成如图3-1所示。
图3-1 加工单元机械结构总成
1、物料台及滑动机构
加工台及滑动机构如图3-2所示。加工台用于固定被加工件,并把工件移到加工(冲压)机构正下方进行冲压加工。它主要由手爪气动、手指、加工台伸缩气缸、线性导轨及滑块、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。
滑动加工台的工作原理:滑动加工台在系统正常工作后的初始状态为伸缩气缸伸出,加工台气动手指张开的状态,当输送机构把物料送到料台上,物料检测传感器检测到工件后,PLC控制程序驱动气动手指将工件夹紧→加工台回到加工区域冲压气缸下方→冲压气缸活塞杆向下伸出冲压工件→完成冲压动作后向上缩回→加工台重新伸出→到位后气动手指松开的顺序完成工件加工工序,并向系统发出加工完成信号。为下一次工件到来加工做准备。
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