第五章 基于三菱PLC堆垛单元实训概要_三菱plc实训心得体会

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第五章基于三菱PLC堆垛单元实训 实训一堆垛单元认知 5.1.1 实训目的1、了解堆垛单元的功能;

2、了解堆垛单元操作面板上各按钮的功能;

3、掌握接近开关、直流电机等相关器件的选择;5.1.2 实训要求

1、了解堆垛单元的结构以及在仓储站中的作用;

2、能够叙述清楚堆垛单元的工作工程;

3、掌握直流电机的选择方法;

4、掌握电机控制电路中接触器,以及保护器件的选择;

5、掌握堆垛单元操作面板各个按钮的功能。5.1.3 实训器材 见表5-1 设备清单表 表5-1 设备清单表

5.1.4 实训操作要点

在进行本次实训前必须认真阅读实训指导用书,初步了解步进电机,直流电机的工作原理,并且对其工作流程进行熟悉。在实训过程中,不准擅自启动装配站,必须在老师的监督下,事先检查其接线和装置是否有误。在确认无误后,开启电源进行操作。

在实训过程中如果发现装置出现异常情况,切勿惊慌,须先切断电源,然后检查接线是否出现问题,排除故障后再次通电,要确保每一个操作步骤的正确性和安全性。

1.5 实训内容

一、堆垛单元的工作过程

货物由带式传送机传送到堆垛单元,根据需要手动选择货物的排放方式:为0°或90°,同时托盘机构部分放下一托盘,当接近开关检测到托盘后由链式传送带传送到指定位置,当堆垛位置的货物达到指定数量后(由接近开关检测,带式传送带停止,货车运行;当货车运动到接受货物处,接近开关检测到货车后,堆垛处送货执行元件把货物推送到货车上,接近开关检测到货车上的货物排放到指定数量后,货车上升;接近开关检测到货车上升到指定位置后,货车前进;前进到指定位置,被接近开关检测到后,货车下降到托盘上;当接近开关检测到货车到位后,挡板翻转到与托盘垂直挡住货物以保持货物在托盘上;接近开关检测到挡板到指定位置后货车返回到原来位置;托盘由链式传送机等装置输送到接受货物载物台,堆垛过程结束。

图5.1.1为堆垛单元工作流程图

图5.1.1 堆垛单元工作流程图

二、直流电机的选择

在系统的运行过程中,送货机构的前后运动,货车上升、下降、前进、后退以及挡板的翻转等都是由直流电机来控制的。直流电动机是将直流电能和机械能相互转换的旋转电动机。

直流电动机具有以下几方面的优点:

1、优良的调速特性,调速平滑、方便、调速范围宽广。

2、过载能力大,能承受频繁的冲击负载。

3、可实现频繁的无级快速启动、制动和反转。

4、满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求。

选择直流电机时,直流电机的参数要比计算出来的实际额定电流大一些,所以选择直流电机型号为36ZY02型直流电机额定电流为0.75A ,其主要参数为: 额定电压:12V 空载电流:0.28A 额定电流:0.75A 额定转矩:5.0kgcm 额定转速:75~80rpm

三、接触器、继电器及熔断器的选择 主电路中的额定电流,即接触器主触点电流: N c e N P I I K U ≥= ⋅ 公式(1 式中 I e ——主电路的额定电流(A I C ——接触器的主触点电流(A P N ——电动机的额定功率(KW K ——经验系数,一般取1~1.4 U N ——电动机的额定电压(V1、接触器的选择: 接触器的额定电流要大于或者等于控制电路电流,电压也要满足电动机的额定电压。由直流电机的参数选择,接触器选择电压为12V ,电流大于0.75A 的,通过比较选择,最后确定型号为:CJX1-9。

2、继电器的选择

(1~1.4e e I KI K ==热 公式(2 K 取1,则e I 热=e I =0.75A 选取JZX-22FD/4Z(5~8A3、熔断器的选择: 当电机运行时候,考虑到电机对电流的冲击影响,熔体的额定电流(1.5~2.5 2.50.75 1.875(fN N I I ≥=⨯=A 公式(3 熔体电流选择为2A。

图5.1.2为一个直流电机的电气控制原理图。

KA16 KA17 货车升货车降

直流电机M5控制货车的上升和下降;当KA16线圈得电,使得KA16常开触点闭合,电机正转,则执行“货车升”动作;当KA17线圈得电,使得KA17常开触点闭合,电机反转,则执行“货车降”动作。

4、操作面板

图5.1.3 为堆垛单元操作面板1:

图5.1.3 堆垛单元操作面板1 图5.1.2 直流电机电气控制原理图(1 电源控制区域(POWER 关:急停按钮,可切断堆垛单元电源;

开:堆垛单元上电。(2自动操作区域(自动 复位:复位按钮;开始:自动运行开始;保持:进给保持。(3功能选择按钮(MODE 功能选择按钮可选择自动或手动。(4手动操作区域(手动START 物料:将上单元的货物以0º或90º进行排放,并推进小车;物料翻转:货物0º或90º排放选择;托架:传送一托盘至堆垛位置;堆垛:将小车内货物堆放在托盘上;出库:将货物输送到下单元的接受货物载物台。图5.1.4为堆垛单元操作面板2。

图5.1.4 堆垛单元操作面板2 5.1.6 思考题

1、简述堆垛站的工作过程。

2、试简述直流伺服电机的工作特点。

3、接近开关的工作原理。附: 电路原理图框图:

图5.1.4 电路原理图框图 PLC接线图:

堆垛站总体流程图:

实训二一次堆垛 5.2.1 实训目的1、了解传统的电气控制与PLC控制的相同点与不同点

2、了解堆垛站的动作工程

3、掌握第一次堆垛过程需要完成的动作以及设计方法 5.2.2 实训要求

仔细阅读与分析堆垛单元电气控制原理图,分析控制对象,确定控制要求。

1、使用步进电机控制带式传送带,完成物料运输功能;

2、使用直流电机控制货架、货车等部件的运动;

3、使用接近开关检测物料是否传送到位;

4、使用PLC编写控制程序;

5、联机调试;5.2.3 实训器材 见表5-2设备清单表

5.2.4 实训操作要点

物料的运输是由带式传送带完成的,带式传送带的的驱动力,则是由步进电机的完成的,因此要熟悉步进电机的控制。

物料的翻转是由气阀控制的,因此要熟悉气动技术的控制与工作原理。在第一次堆垛过程中,送料架的运动是由直流电机控制的,货架的上下运动、货车的前后运动也是由直流电机控制的。各部件运动的位置控制,则是由接近开关完成的。

5.2.5 实训内容(一准备过程:

接近开关SQ2检测到物料,即堆垛到指定数量之后,直流电机控制的送料机构开机完成之后,“开始”按钮灯亮,在功能选择按钮“MODE”处选择“手动”,在“物料翻转”选择按钮

处选择0°或90°,按“复位”按钮,则系统动作复位,再一次选择“自动”,按“开始”按钮,传送带开始传送物料,以0°或90°进行排放。:(二物料第一次堆垛过程

堆垛处把物料推送到货车上,接近开关SQ3检测到送料机构送料架终点后,执行下一步,即直流电机的反转,送料机构的送料架回到原位(接近开关SQ1检测。物料继续堆垛,送料机构执行上述同样动作,货车处的物料检测装置接近开关检测到货车上的物料到位即到达指定数量后,传送带停止,货架由直流电机控制上升,上升到指定位置“货架上位”被接近开关SQ7检测到后,货车前进,货车前进到“货车前位”的接近开关SQ8位置,货车停止。(三I/O分配表

输入口的分配如表5-3所示: 表5-3输入口分配表

输出口的分配如表5-4所示:

5.2.6 实训操作步骤

1、观察堆垛机的结构,确定接近开关的位置

2、根据动作过程编写相应的程序

3、手动调试,以下为手动调试步骤: 准备过程:合上总电源开关QS1拧开操作面板急停按钮,按操作面板上的电源“开”按钮,仓储站启动,并进入可工作状态。打开气罐,为使用气阀做好准备。

物料运输:按下“送料”(S1按钮,检测送料架终点的接近开关SQ3检测送料架是否在原位,如果在原位,则继续按“送料”按钮,带式传送机则开始运动;如果不在原位,则送料架先回到原位,后再按“送料”按钮,带式传送带开始传送物料。

物料翻转:在“物料翻转”选择按钮处选择0°或90°,根据选择角度的不同,气阀控制伸缩棒的动作也不同。如选择0°角进行排放,气阀不动;如选择90°排放,气阀控制伸缩棒伸出以改变货物的排放方式。货物在堆垛机构进行堆垛,当接近开关SQ2检测到物料堆垛到指定数量后,带式传送带停止。

按下“堆垛”按钮,送料架推送货物,当接近开关检测到送料架到达终点后,SQ3动作,送料机构停止。此时物料已被推送到货架上,再按“堆垛”(S2按钮,送料机构回到原位。当接近开关SQ1检测到送料架位于原位时,按“物料”(S1按钮,传送带传送物料。由于已经选择货物的排放模式,所以不需在“物料翻转”选择按钮处进行排放模式的选择。当货物在堆垛机构进行堆垛,接近开关SQ2检测到物料堆垛到指定数量后,带式传送带停止,此时按“堆垛”(S2按钮,送料架推送货物,当接近开关SQ3检测到送料架到达终点后,送料机构停止,此时物料已被推送到货车上;接近开关SQ10检测到货物,即货物堆垛到指定数量时,再按“堆垛”(S2按钮,送料机构回到原位;接近开关SQ1检测到送料架原位,再按“堆垛”(S2按钮,货架开始上升,当接近开关SQ7检测到货架上位后,货架停止;再按“堆垛”(S2按钮,货车前进,当接近开关SQ8检测到货车前位后,货车停止;接近开关SQ9检测到货车后位。

5.2.7 参考程序见附录 5.2.8 思考题

1、试简述直流电机的控制原理

2、试简述直流电机的控制特点

3、试简述步进电机的控制原理

4、试简述步进电机的控制特点

实训三 二次堆垛 5.3.1 实训目的1、了解传统的电气控制与 PLC 控制的相同点与不同点

2、了解堆垛站的动作工程

3、掌握第二次堆垛过程需要完成的动作以及设计方法 5.3.2 实训要求 仔细阅读与分析堆垛单元电气控制原理图，分析控制对象，确定控制要求。

1、使用步进电机控制带式传送带，完成物料运输功能；

2、使用直流电机控制货架、货车、挡板等部件的运动；

3、使用气动技术控制托盘机构的动作；

4、使用接近开关检测物料是否传送到位；

5、使用 PLC 编写控制程序；

6、联机调试； 5.3.3 实训器材 见表 5-3 设备清单表 表 5-3 设备清单表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名 可编程控制器 步进电机 直流电机 通讯编程电缆 接近开关 气缸 电气控制原理图 计算机（带编程软件）SC-09 LJ8A3-2-Z/BX 1 1 1 自备 1 三菱 称 型号与规格 FX2N-128MR KINCO-2S56Q 数量 1 1 备注 5.3.4 实训操作要点 在物料的第二次堆垛过程中，载物台的上升和下降以及料盘的下放是由气阀控制的； 挡 板的开关和托盘机构的上升和下降是由直流电机控制的；链式传送带是由步进电机控制的，各部件运动位置的控制是由接近开关来检测完成的。5.3.5 实训内容

一、物料第二次堆垛过程 气动起重机控制可升降载物台下降（接近开关检测其下降位置），托盘机构上升，接近 开关检测到托盘上位 SQ11 后，托盘机构放下一料盘，接近开关 SQ14 检测到料盘上位后，料盘由链式传送带传送到由接近开关 SQ15 检测的指定位置料盘下位。11 货架下降，接近开关SQ6检测到货架下位后，直流电机控制的挡板关下，接接近开关SQ5 检测到“挡板关”后，货车返回到原位（SQ9），接近开关SQ9检测

到货车原位后，货架上升，货架上升到被接近开关SQ7检测到的货架上位后，链式传送带把装有货物的料盘输送到可升 降载物台上，接近开关SQ16检测到料盘到位后，可升降载物台上的链式传送带把料盘送至 下一单元。

二、物料出库 按“出库”(S4按钮，料盘通过链式传送带传送到可升降载物台上，接近开关检测到料盘 到位SQ16，再按“出库”(S4按钮，把装有货物的料盘送至下一单元。

三、I/0分配表 输入口的分配如表 5-5 所示： 表 5-5 输入口分配表 输 入 信 号 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 功能 托盘上位 托盘下位 托盘检测 料盘上位 料盘下位 料盘到位 气压 OK 托架开始 出库开始 下单元准备好 代号 SQ11 SQ12 SQ13 SQ14 SQ15 SQ16 P S3 S4 KM3 输入编号 X012 X013 X014 X015 X016 X017 X020 X023 X024 X034 输出口的分配如表 5-6 所示： 表 5-6 输出口分配表 输 出 信 号 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 功能 出库 单元 3 准备好 单元 3 报警 托架灯 出库灯 开始灯(堆垛 保持灯(堆垛 复位/报警 托盘上升 托盘下降 上单元出货 代号 KA20 KA21 KA22 H3 H4 H5 H6 H7 KA23 KA24 KR 输出编号 Y021 Y022 Y023 Y026 Y027 Y031 Y032 Y033 Y034 Y035 Y036 5.3.6 实训操作步骤

1、观察堆垛机的结构，确定接近开关的位置 122、根据动作过程编写相应的程序

3、手动调试，以下为手动调试步骤： 第二次堆垛：按下“托架”(S3按钮，由气动起重机控制的可升降载物台下降到指定位置（由接近开关来检测其下降位置），再按 “托架”(S3，托盘机构上升；接近开关SQ1检测到 托盘上位后，再按 “托架”(S3按钮，气阀控制的阀门打开，放下一料盘，接近开关检测到 料盘上位SQ14，动作停止，再按“托架”(S3，链式传送带输送料盘下位，接近开关SQ15动 作后,再按“堆垛”(S2按钮，货架下降；接近开关SQ6检测到货架下位，按下“堆垛”(S2按钮，挡板关，接近开关SQ5检测到挡板关后，再按“堆垛”按钮，货车回到原位；接近开关检测到 货车后位SQ9后，则货物堆垛在料盘上，再按“堆垛”(S2按钮，挡板回到原位（由接近开关 检测其位置）。物料出库：按“出库”(S4按钮，料盘通过链式传送带传送到可升降载物台上，接近开关 检测到料盘到位SQ16，再按“出库”(S4按钮，把装有货物的料盘送至下一单元。5.3.7 参考程序见附录 5.3.8 思考题

1、试简述气阀的工作原理

2、试简述气阀的控制特点 13