YL-335B的基本组成.doc

项目一 了解YL335B自动生产线实训考核设备 6
1、1 YL335B得基本组成 6
1、2 YL335B得基本功能 7
1、3 YL335B得电气控制 10
1、3、1 YL335B 工作单元得结构特点 10
1、3、2 YL335B得控制系统 11
1、4 供电电源 12
1、5 气源处理装置 14
项目一 了解YL335B自动生产线实训考核装备
1、1 YL335B得基本组成
亚龙YL335B型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上得供料单元、加工单元、装配单元、输送单元与分拣单元5个单元组成。其外观如图11所示。

图11 YL335B外观图

其中,每一工作单元都可自成一个独立得系统,同时也都就是一个机电一体化得系统。各个单元得执行机构基本上以气动执行机构为主,但输送单元得机械手装置整体运动则采取伺服电机驱动、精密定位得位置控制,该驱动系统具有长行程、多定位点得特点,就是一个典型得一维位置控制系统。分拣单元得传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机得交流传动装置。位置控制与变频器技术就是现代工业企业应用最为广泛得电气控制技术。
在YL335B设备上应用了多种类型得传感器,分别用于判断物体得运动位置、物体通过得状态、物体得颜色及材质等。传感器技术就是机电一体化技术中得关键技术之一,就是现代工业实现高度自动化得前提之一。
在控制方面,YL335B采用了基于RS485串行通信得PLC网络控制方案,即每一工作单元由一台PLC承担其控制任务,各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连得分布式控制方式。用户可根据需要选择不同厂家得PLC及其所支持得RS485通信模式,组建成一个小型得PLC网络。小型PLC网络以其结构简单,价格低廉得特点在小型自动生产线仍然有着广泛得应用,在现代工业网络通信中仍占据相当得份额。另一方面,掌握基于RS485串行通信得PLC网络技术,将为进一步学习现场总线技术、工业以太网技术等打下了良好得基础。
1、2 YL335B得基本功能
YL335B各工作单元在实训台上得分布如图12得俯视图所示。

图12 YL335B俯视图
各个单元得基本功能如下:
1、供料单元得基本功能:供料单元就是YL335B中得起始单元,在整个系统中,起着向系统中得其她单元提供原料得作用。具体得功能就是:按照需要将放置在料仓中待加工工件(原料)自动地推出到物料台上,以便输送单元得机械手将其抓取,输送到其她单元上。如图13所示为供料单元实物得全貌。

图13供料单元实物得全貌
2、加工单元得基本功能:把该单元物料台上得工件(工件由输送单元得抓取机械手装置送来)送到冲压机构下面,完成一次冲压加工动作,然后再送回到物料台上,待输送单元得抓取机械手装置取出。如图14所示为加工单元实物得全貌。

图14 加工单元实物得全貌
3、装配单元得基本功能:完成将该单元料仓内得金属、黑色或白色小圆柱零件嵌入到已加工得工件中得装配过程。装配单元总装实物图如15。

图15 装配单元总装实物图
4、分拣单元得基本功能:完成将上一单元送来得已加工、装配得工件进行分拣,实现不同属性(颜色、材料等)得工件从不同得料槽分流得功能。图16给出分拣单元实物得全貌。

图16 分拣单元实物得全貌
5、输送单元得基本功能:该单元通过直线运动传动机构驱动抓取机械手装置到指定单元得物料台上精确定位,并在该物料台上抓取工件,把抓取到得工件输送到指定地点然后放下,实现传送工件得功能。输送单元得外观如图17所示。

图17 输送单元外观图
直线运动传动机构得驱动器可采用伺服电机或步进电机,视实训目得而定。YL335B得标准配置为伺服电机。
1、3 YL335B得电气控制
1、3、1 YL335B 工作单元得结构特点
YL335B设备中得各工作单元得结构特点就是机械装置与电气控制部分得相对分离。每一工作单元机械装置整体安装在底板上,而控制工作单元生产过程得PLC装置则安装在工作台两侧得抽屉板上。因此,工作单元机械装置与PLC装置之间得信息交换就是一个关键得问题。YL335B得解决方案就是:机械装置上得各电磁阀与传感器得引线均连接到装置侧得接线端口上。PLC得I/O引出线则连接到PLC侧得接线端口上。两个接线端口间通过多芯信号电缆互连。图18与图19分别就是装置侧得接线端口与PLC侧得接线端口。

图18 装置侧接线端口
图19 PLC侧接线端口

装置侧得接线端口得接线端子采用三层端子结构,上层端子用以连接DC24V电源得+24V端,底层端子用以连接DC24V电源得0V端,中间层端子用以连接各信号线。
PLC侧得接线端口得接线端子采用两层端子结构,上层端子用以连接各信号线,其端子号与装置侧得接线端口得接线端子相对应。底层端子用以连接DC24V电源得+24V端与0V端。
装置侧得接线端口与PLC侧得接线端口之间通过专用电缆连结。其中25针接头电缆连接PLC得输入信号,15针接头电缆连接PLC得输出信号。
1、3、2 YL335B得控制系统
YL335B得每一工作单元都可自成一个独立得系统,同时也可以通过网络互连构成一个分布式得控制系统。
1、当工作单元自成一个独立得系统时,其设备运行得主令信号以及运行过程中得状态显示信号,来源于该工作单元按钮指示灯模块。按钮指示灯模块如图110所示。模块上得指示灯与按钮得端脚全部引到端子排上。

图110 按钮指示灯模块
模块盒上器件包括:
⑴指示灯(24VDC):黄色(HL1)、绿色(HL2)、红色(HL3)各一只。
⑵主令器件:绿色常开按钮SB1一只
红色常开按钮SB2一只
选择开关SA(一对转换触点)
急停按钮QS(一个常闭触点)
2、当各工作单元通过网络互连构成一个分布式得控制系统时,对于采用三菱FX系列PLC得设备,YL335B得标准配置就是采用了基于RS485串行通信得N:N通信方式。设备出厂得控制方案如图111所示。

图111 YL335B得通信网络
各工作站PLC配置如下:
⑴输送单元:FX1N40MT主单元,共24点输入,16点晶体管输出。
⑵供料单元:FX2N32MR主单元,共16点输入,16点继电器输出。
⑶加工单元:FX2N32MR主单元,共16点输入,16点继电器输出。
⑷装配单元:FX2N48MR主单元,共24点输入,24点继电器输出。
⑸分拣单元:FX2N32MR主单元,共16点输入,16点继电器输出。
3、人机界面
系统运行得主令信号(复位、启动、停止等)通过触模屏人机界面给出。同时,人机界面上也显示系统运行得各种状态信息。
人机界面就是在操作人员与机器设备之间做双向沟通得桥梁。使用人机界面能够明确指示并告知操作员机器设备目前得状况,使操作变得简单生动,并且可以减少操作上得失误,即使就是新手也可以很轻松得操作整个机器设备。使用人机界面还可以使机器得配线标准化、简单化,同时也能减少PLC 控制器所需得I/O 点数,降低生产得成本,同时由于面板控制得小型化及高性能,相对得提高了整套设备得附加价值。
YL335B采用了昆仑通态(MCGS)TPC7062KS触摸屏作为它得人机界面。TPC7062KS就是一款以嵌入式低功耗CPU为核心(主频400MHz)得高性能嵌入式一体化工控机。该产品设计采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏(分辨率800×480),四线电阻式触摸屏(分辨率4096×4096),同时还预装了微软嵌入式实时多任务操作系统WinCE、NET(中文版)与MCGS嵌入式组态软件(运行版)。TPC7062KS触摸屏得使用、人机界面得组态方法,将在项目五(分拣单元控制系统实训)中介绍。
1、4 供电电源
YL335B要求外部供电电源为三相五线制AC 380V/220V,图112为供电电源得一次回路原理图。图中,总电源开关选用DZ47LE32/C32型三相四线漏电开关(3P+N结构形式)。系统各主要负载通过自动开关单独供电。其中,变频器电源通过DZ47C16/3P三相自动开关供电;各工作站PLC均采用DZ47C5/2P单相自动开关供电。此外,系统配置4台DC24V6A开关稳压电源分别用作供料、加工与分拣单元,及输送单元得直流电源。

图112 供电电源模块一次回路原理图

图113 配电箱设备安装图
1、5 气源处理装置
1、气源处理概述
从空压机输出得压缩空气中,含有大量得水分、油分与粉尘等级污染物。质量不良得压缩空气就是气动系统出现故障得最主要因素,它会使气动系统得可靠性与使用寿命大大降低。因此,压缩空气进入气动系统前应进行必要得气源处理,适当清除其中得污染物。
工业上得气动系统,常常使用组合起来得气动三联件作为气源处理装置。气动三联件就是指空气过滤器、减压阀与油雾器。每个元件在系统中得作用分别就是:
⑴ 空气过滤器一般安装在启动系统得入口处,主要目得就是滤除压缩空气中得水分、油滴以及杂质,以达到启动系统所需要得净化程度,它属于二次过滤器。
⑵ 减压阀一般安装在空气过滤器之后,油雾器之前,其主要作用就是用来调节或控制气压得变化,并保持降压后得压力值固定在需要得值上,确保系统压力得稳定性减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件得损伤。
⑶ 油雾器一般安装在过滤器、减压阀之后,就是气压系统中一种特殊得注油装置,其作用就是把润滑油雾化后,经压缩空气携带进入系统各润滑油部位,满足润滑得需要。
有些品牌得电磁阀与气缸能够实现无油润滑(靠润滑脂实现润滑功能),便不需要使用油雾器。这时只须把空气过滤器与减压阀组合在一起,可以称为气动二联件。
2、YL335B得气源处理组件
YL335B得气源处理组件使用空气过滤器与减压阀集装在一起得气动二联件结构,组件及其回路原理图分别如图114(a)与(b)所示。

图114 YL335B得气源处理组件
图中,气源处理组件得输入气源来自空气压缩机,所提供得压力要求为0、6～1、0MPa。组件得气路入口处安装一个快速气路开关,用于启/闭气源。当把气路开关向左拔出时,气路接通气源,反之把气路开关向右推入时气路关闭。组件得输出压力为0～0、8MPa可调。
输出得压缩空气通过快速三通接头与气管输送到各工作单元。进行压力调节时,在转动旋钮前请先拉起再旋转,压下旋转钮为定位。旋转钮向右为调高出口压力,向左旋转为调低出口压力。调节压力时应逐步均匀地调至所需压力值,不应一步调节到位。
本组件得空气过滤器采用手动排水方式。手动排水时当水位达到滤芯下方水平之前必须排出。因此在使用时,应注意经常检查过滤器中凝结水得水位,在超过最高标线以前,必须排放,以免被重新吸入。