THWGD-1型光机电气一体化控制实验系统指导书C.doc

THWGD-1型光机电气一体化控制实验系统指导书C

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目 录
实验一 变频器的基本使用 2
实验二 高速计数器实验 6
实验三 步进电机驱动实验 7
实验四 机械手控制实验 8
实验五 综合控制实验 10
附录一：THWGD—1型光机电气一体化组合实验系统使用说明书 12
附录二:THWGD-1型光机电气一体化组合实验系统接线端子说明 13
附录三：THWGD-1型光机电气一体化组合实验系统气动回路图 17
附录四：THWGD-1型光机电气一体化组合实验系统接线图 18
附录五:THWGD-1型光机电气一体化组合实验系统布局图 26

实验一　变频器的基本使用
一、实验目的
通过完成变频器使用实验，掌握变频器的参数设置和使用方法。
二、实验内容
1．参数设置
2．端子排控制电机运行
三、实验步骤
3。1系统上电
3。1。1把220V电源线接到电源插座上。
3。1。2 将电源开关打开，系统上电。
3.2 变频器使用
3。2.1　设置变频器为端子排操作模式，检测电机运行状态.

根据以上设置步骤,设置下列参数
a）恢复变频器为工厂设置值。
n01=8 恢复到出厂设定
n32=0.2　 　电机额定电流
b） V/F　模式设定
n09=50.0　　最高频率
n10=255　 　最大电压
n11=50。0 　最大电压频率
n12=25。0　　中间输出频率
n13=220 　 中间输出频率电压
n14=0。0 最低输出频率
n15=1 　　最低输出频率电压
c) V/F　运转指令选择
n02=1　　　控制电路的端口区控制有效
n03=1　　　频率指令1（n21)有效
n05=1　　　控制电路的端口区控制
n06=1　　　控制台的STOP/RESET键无效
n16=0.0　　加速时间1
n17=0。0　　减速时间1
n21=30。0　 运行频率
以上各参数的详细含义请查看光盘中PDF文档说明
完成设置后按“确定"键，使“FREF”灯点亮。
3.3连接导线
3.3。1根据下表所示,连接实验导线。
传感器输出端子
变频器输入输出端子
功能
SD
S1
启动信号
COM1
SC(三菱、欧姆龙）
公共端
S-（西门子)

3。3.2导线连接完成后，将“启动”开关打上，变频器启动，以n1。07设置的频率百分比运行，调节变频器旋钮可调整输出频率。
四、实验器材
1.光机电气一体化控制实验系统

实验二　高速计数器实验
一、实验目的
通过完成高速计数器实验，掌握高速计数器指令的运用。
二、实验内容
手动控制变频器带动电机运行，在程序中观察计数器的计数值。
三、实验步骤
3。1系统上电
3.1。1把220V电源线接到电源插座上。
3.1.2将黑开关打到“开”位置,系统上电.
3.2编制程序
3.2.1根据使用的PLC主机，在上位机上运行相应的编程软件。(详细使用方法见光盘中的编程软件系统手册)
3。2。2在编程软件中编写程序，将旋转编码盘输出脉冲采集到PLC中。
3。2.3 变频器参数为实验一中设置变频器的参数
3.3连接导线
3.3.1根据下表所示，连接实验导线.
PLC输入端子
传感器输出端子
功能
I00
A
编码器A相信号
I02
SD
SD启动开关
C0M1、C0M2、+24V
+24V、(PLC输出端子+24V）
电源正
GND
GND、COM1、COM2、（PLC输出端子GND)
电源负

PLC输出端子
变频器输入输出端子

O03
S1
电机驱动
GND
SC（使用三菱、欧姆龙主机)
公共端
+24V
S—(使用西门子主机)

3。3。2所有样例程序见光盘。
3.4实验效果
3。4。1 运行程序，将“启动"按钮拨上，使变频器带动电机运行。将“启动”按钮拨下时,变频器发出急停信号，电机停止运行。
3.4.2在程序中进入监视状态，观察计数值的变化。
四、实验器材
1。光机电气一体化控制实验系统
2。安装编程软件的计算机
实验三　步进电机驱动实验
一、实验目的
通过完成步进电机驱动实验，掌握高速脉冲发生器指令的运用。
二、实验内容
手动控制步进电机运行,在程序中观察脉冲输出情况。
三、实验步骤
3。1系统上电
3.1.1把220V电源线接到电源插座上。
3.1.2将黑开关打到“开”位置，系统上电。
3。1。3将SW1、SW2、SW3开关分别打向OFF、OFF、ON位置,定义为8细分。
3.2编制程序
3.2。1根据使用的PLC主机，在上位机上运行相应的编程软件.
3.2.2下载程序到PLC中。
3。3连接导线
3。3.1根据下表所示,连接实验导线。
PLC输入端子
传感器输出端子
功能
I02
SD
启动开关
I04
LX
起点限位
I05
RX
终点限位
C0M1、C0M2、+24V、（PLC输出端子+24V)
+24V
电源正
GND、（PLC输出端子GND）
GND、COM1
电源负
PLC输出端子
步进电机驱动器

O00
PUL
脉冲输出
O01
DIR
方向驱动
+5V
OPTO
驱动电源
+24V
+V
电源正
GND
GND
电源负

3.4实验效果
3.4。1 运行程序,将“启动”开关打上，PLC程序输出脉冲到步进电机驱动器，驱动电机运行，货台从起点向终点运行。
3.4。2运行到终点后，反向运行，到起点后,再反向运行.“启动”开关打下，停止运行。
四、实验器材
1。 光机电气一体化控制实验系统
2。安装编程软件的计算机
实验四　机械手控制实验
一、实验目的
通过完成机械手控制实验，掌握顺序控制程序指令。
二、实验内容
控制机械手动作,在程序中观察顺序指令。
三、实验步骤
3.1系统上电
3.1.1把220V电源线接到电源插座上。
3。1.2将黑开关打到“开”位置，系统上电。
3。2编制程序
3.2.1根据使用的PLC主机，在上位机上运行相应的编程软件。
3.2.2下载程序到PLC中。
3.3连接导线
3。3.1根据下表所示，连接实验导线。
PLC输入端子
传感器输出端子

I02
SD
启动开关
GND
COM1
公共端

PLC输入端子
气动元件输入输出端子

I10
4B2
上升限位开关
I11
4B1
下降限位开关
I12
3B1
左转限位开关
I13
3B2
右转限位开关
I18
5B1
夹紧限位开关
C0M1、C0M2、+24V、（PLC输出端子+24V)
+24V
电源正
GND
COM
电源负

PLC输出端子
气动元件输入输出端子

O05
3B
转动气缸
O06
4B
升降气缸
O07
5B
夹紧气缸
+24V
+24V
电源正
GND、C0M1、C0M2、GND
COM
电源负
3。4实验效果
3.4.1 运行程序，将“启动”开关拨上，机械手旋转到传送带左侧，下降到位，夹紧气夹,上升到位,旋转到货运站上方，下降到位，放松气夹，上升到位，旋转到传送带左侧，如此循环运行下去.
3.4。2 运行时将“启动”开关拨下时，机械手完成一个搬运周期后停止运行.
四、实验器材
1。光机电气一体化控制实验系统
2。安装编程软件的计算机。

实验五　综合控制实验
一、实验目的
通过完成综合控制实验，掌握高速脉冲发生器、高速计数器、左移指令的综合运用.
二、实验内容
完成综合控制实验，观察系统运行情况。
三、实验步骤
3.1系统上电
3.1。1把220V电源线接到电源插座上.
3。1.2将黑开关打到“开”位置，系统上电。
3.2编制程序
3.2。1根据使用的PLC主机，在上位机上运行相应的编程软件.
3。2.2下载程序到PLC中。
3.3连接导线
3。3。1根据下表所示，连接实验导线。
“传感器输出端子”板简称“传”板,“气动元件输入输出端子"板简称“气”板
“步进电机驱动器”板简称“步"板,“变频器输入输出端子”板简称“变”板
“PLC输出端子"板简称“出”板,“PLC输入端子”板简称“入”板
PLC输入端子

C0M1、C0M2、+24V
出+24V、传+24V
电源正
GND
出GND、气COM、传GND
电源负
I00
传A
编码器A相信号
I01
传B
编码器B相信号
I02
传SD
SD启动开关
I03
传LIGHT
物料检测传感器
I04
传LX
起点限位开关
I05
传RX
终点限位开关
I06
传SE1
电容传感器
I07
传SE2
电感传感器
I08
传SE3
颜色传感器
I10
气4B2
上升限位开关
I11
气4B1
下降限位开关
I12
气3B1
左转限位开关
I13
气3B2
右转限位开关
I14
气1B1
推动气缸1原位
I15
气1B2
推动气缸1到位
I16
气2B1
推动气缸2原位
I17
气2B2
推动气缸2到位
I18
气5B1
夹紧限位开关

PLC输出端子

O00
步PUL
脉冲发生
O01
步DIR
方向驱动
O02
步ENA
电机解锁
O03
变S1
变频器驱动
O04
气1B
推动气缸1
O05
气3B
旋转气缸
O06
气4B
升降气缸
O07
气5B
手爪气缸
O08
气2B
推动气缸2
+5V
步OPTO
信号输入公共端
+24V
步+V、气+24V
电源正
C0M1、COM2、COM3、GND
步GND、传COM1、传COM2、传COM3、变SC
电源负
四、控制要求
1.在物料斗中放不同的物块，在系统上电后将“启动”开关打开,货运站和机械手站分别进行复位动作:货运站将货运台运行到起点位置，触发起点限位开关后停止、机械手站将机械手运行到传送站的终点位置。
2.传送站的物料斗中有物料时，推出气缸1动作，将物料推出到传送带上.之后由变频器带动传送电机运行。(西门子或欧姆龙主机可调节PLC上的电位器0，可改变终点坐标值，使物料停留在气夹范围内）
3。物块在传送带的带动下，依次经过可检测出金属物块的电容传感器；可检测出铁质物块的电感传感器；可检测出不同的颜色，且色度可调的颜色传感器.物块到达传送带终点后，电机停止运行。
4.在物块到达终点后，机械手将物块从传送带上夹起，放到货运台上。
5.货运台得到机械手搬运过来的物块后，根据在传送带上三个传感器得到的特性参数,将物块运送到相应的仓位，并由推动气缸2将物块弹到仓位内,最后货运台回到等待位置。(西门子或欧姆龙主机可调节PLC上的电位器1,可改变仓位坐标值，使货台停留在仓位范围内）
五、实验器材
1。光机电气一体化控制实验系统
2.安装编程软件的计算机
附录一：THWGD-1型 光机电气一体化控制实验系统使用说明书
一、概述
（一）组成及特点
1．光机电气一体化组合实验系统由实验台座、传送带、送料器、气缸、机械手、磁性传感器、电容传感器、涡流传感器、颜色传感器、步进电机驱动器、步进电机、三相交流电机、变频器等组成.
2．电气控制由欧姆龙可编程控制器、电源、传感器、变频器等部件组成。
3．气动控制由气泵、过滤器、电磁阀、气缸等部件组成。
4．通过对传感器信号的采集、PLC的编程,实现对变频器、步进电机驱动器、电磁阀等进行较复杂的位置控制、开关控制.
（二）通过编程，可实现如下实验功能 ：
传送带转动、气缸推动（电磁阀动作）、步进电机运行。
通过编程,使上述功能按一定顺序排列即可完成将不同的物品按不同的要求分拣到相应的仓位中。
二、技术性能
1．输入电源：单相三线220V±10% 50Hz
2．工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
3．绝缘电阻：大于3MΩ
4．外形尺寸：110mm×70mm×100mm
三、操作、使用说明
1．使用时先将气泵打开,运行一段时间后自动关闭。将实训平台上的导气管接入气泵中。
2．本实训平台PLC输出端子上带有DC24V、DC5V两路直流电源，上电后检查两路电源输出是否正常。
3．只需将交流电源通过三芯电源线连到模型上,打开电源开关,即可给模型上电.
4. 接线完毕，检查无误后，才可通电，严禁带电插拔。
5．实验始终，模型上要保持整洁，不可随意放置杂物，特别是导电的工具和多余的导线等，以免发生短路等故障。
6．实验完毕，应及时关闭电源开关，并及时清理实验台面，整理好连接导线并放置规定的位置。
7．若发生不能上电，请检查插座上保险丝是否完好.
8. 若不能排除故障请联系售后服务,在无把握时请勿随意改动模型。

附录二：THWGD—1型 光机电气一体化控制实验系统接线端子说明
传感器输
出端子
功能
备注
RX
终点限位开关
货运站终点
LX
起点限位开关
货运站起点
SD
启动开关
钮子开关
COM1
以上三个传感器的公共端

LIGHT
下料传感器
判断有无下料
A
旋转编码器A相输出
光电编码器
B
旋转编码器B相输出
光电编码器
COM2
以上三个传感器的公共端

SE1
电容传感器
检测金属
SE2
电感传感器
检测铁质
SE3
颜色传感器
检测颜色
COM3
以上三个传感器的公共端

+24V
电源正
供电输入端
GND
电源负
供电输入端

气动元件输
入输出端子
功能
备注
1B
推动气缸1驱动
把物料从料斗中推出
1B1
推动气缸1原位开关
未动作时有输出
1B2
推动气缸1到位开关
动作到位有输出
2B
推动气缸2
把物料从货台中推出
2B1
推动气缸2原位开关
未动作时有输出
2B2
推动气缸2到位开关
动作到位有输出
3B
旋转气缸驱动
驱动时右转
3B1
旋转气缸左转到位开关
转到传送站时有输出
3B2
旋转气缸右转到位开关
转到货运站时有输出
4B
升降气缸驱动
驱动时下降
4B1
下降限位开关
下降到位时有输出
4B2
上升限位开关
上升到位时有输出
5B
手爪气缸驱动
驱动时夹紧
5B1
夹紧限位开关
夹紧时有输出
+24V
电源正
供电输入端
GND
电源负
供电输入端

步进电机驱动器
功能
备注
PUL
脉冲输入端
脉冲信号
DIR
方向输入端
0时正转，1时反转
ENAD
锁定输入端
0时锁定，1时解锁
OPTO
5V电源正
功能端子公共端
+V
24V电源正
供电输入端
GND
电源负
供电输入端
SW1
细分选择开关1
细分系数见“步进电机驱动器”
SW2
细分选择开关2
SW3
细分选择开关3

变频器输入
输出端子
名称
功能
S1
正转/停止
ON时正转、OFF时停止
S2
多功能输入端子1
在N36设定（反转/停止）
S3
多功能输入端子2
在N37设定（外部异常：A接点）
S4
多功能输入端子3
在N38设定（异常复位)
S5
多功能输入端子4
在N39设定(多段速度指令1)
S6
NC
NC
S7
NC
NC
SC
顺序输入公共端
S1～S5用公共端
FS
频率指令电源
频率指令用电源
FR
频率指令输入
频率指令用输入端子
FC
频率指令公共端
频率指令用公共端
RP
NC
NC
R+
NC
NC
R—
NC
NC
S+
NC
NC
S-
NC
NC
AM
模拟监控器输出
在N44设定（输出频率)
AC
模拟监控器输出公共端
AM公共端
P1
NC
NC
P2
NC
NC
PC
NC
NC
MA
多功能接点输出A
在N40设定
MB
多功能接点输出B
MC
多功能接点输出公共端
MA，MB用公共端

PLC输出端子
功能
备注
COM1
O00～O02公共端

O00

PLC输出端子
O01
O02
COM2
O03～O05公共端
O03

PLC输出端子
O04
O05
COM3
O06～O08公共端
O06

PLC输出端子
O07
O08
+5V
5V电源正
开关电源输出端
GND
5V电源负
开关电源输出端
+24V
24V电源正
开关电源输出端
GND
24V电源负
开关电源输出端

PLC输入端子
功能
备注
COM1
I00～I08的公共端

I00

PLC输入端子 I00～I08

I01
I02
I03
I04
I05
I06
I07
I08
COM2
I10～I18的公共端
I10

PLC输入端子 I10～I18

I11
I12
I13
I14
I15
I16
I17
I18
+24V
24V电源正
传感器供电输入端
GND
24V电源负
传感器供电输入端

附录三：THWGD—1型 光机电气一体化控制实验系统气动回路图

附录四：THWGD—1型 光机电气一体化控制实验系统接线图

！配套三菱、欧姆龙主机时P1/P2/P3端子用短路帽连接.

附录五：THWGD-1型 光机电气一体化控制实验系统布局图

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