《自动化生产线安装与调试》单元设计.docx

《自动化生产线安装与调试》
教案 单 元 设 计
2、组内讨论，对其他组的成果做出公正评价；3、组内小组成员对完成工作时各成员表现情况给予互评
步骤七：安排下一个任务（20分钟）1、发放下一个工程任务单。
2、布置有关预习内容。
步骤八：清扫工位吉林电子信息职业技术学院教案
本次课标题：加工站的安装与调试
授课 班级
上课上课
时间地点
教 学 目 的
能够理解加工站在自动化生产线上的作用，掌握加工站的动作过程，能正确分析加工站各机 械结构及电气传动、检测元件的作用。能完成加工单元的安装、程序设计与调试
教学 目标
能力目标
知识目标
素质目标
1 .能理解加工站在自动化生产线 中的功能与作用。
2 .能够正确表达加工站的工作过 程。
3 .能正确分析各机械机构、传感 器的功能与作用。
4 .能正确进行机械结构组装。
5 .能够正确进行气路连接。
6 .能进行各传感器、PLC模块等 电气设备的安装与接线。
7 .能完成加工站的机械安装与电 气调试
1 .薄型气缸、气动手指的工作 原理。
2 .直线导轨副的工作原理。
3 . PLC的相关知识。
4 .加工站机械结构组装的安 装步骤及考前须知。
5 .加工站电气元件的安装、 接线步骤及考前须知。
6 .绘图标准、接线工具的选 择、正确接线的方法。
1 .养成通过网络平台和图书 馆查阅自动化生产线相关资 料的能力。
2 .养成独立思考、自主学习的 能力。
3 .具有自动化生产线工程组 的团队、协作精神。
任务 与案 例
完成加工站的机械安装与程序调试
重点 难点 及 解决 方法
重点与难点：
1 .加工站机械结构
2 .加工站各检测元件的工作原理
3 .加工站电气传动原理
4 .加工站气动回路原理
难点：薄型气缸及气动手指的工作原理
解决方法：
1 .学生自主学习，通过网络平台、图书馆查阅相关资料
2 .教师启发引导
参考 资料
1.《自动化生产线安装与调试工程化教程》梁亮北京理工大学出版社2016
2.亚龙YL-335B自动化生产线实训设备指导书
工具 与材 料
LYL-335B自动化生产线实训设备10台，编程计算机20台。
2.电工工具10套
合计
序号
步骤名称
教学内容
教师活动
学生活动
时间分 配（分）
工具与材 料
课内 /课 外
1
工程分析
解读工程任务书，明 确任务要求
引导，讲解
分析、讨论
1学时
多媒体
课内
2
知识准备
通过观看视频掌握加 工的工作情况
引导，讲解
观看视频 随时提问
2学时
多媒体
课内
薄型气缸、气动手指 的工作原理。
记录、分 析、整理
直线导轨副的结构及 工作原理。
记录、分 析、整理
观看加工站机械安装 视频，掌握机械安装 考前须知；电气接线 考前须知
观看视频 随时提问 记录整理
3
工程决策
引导
巡回指导
各小组讨 论、研究完 成任务
1学时
投影仪 电脑、PPT
课内
4
工程实施
机械安装、气路连接、 电气接线
1、巡回指导
2、适时提问
3、记录问题
实施任务
6学时
YL-335B 实训设备 工程工作 单
课内
程序设计与调试
5
工程检验 与总结
对工程实施过程中的 知识、技能的掌握和 综合应用进行阶段性 的评价。
巡回检查；
提问；
对错误进行纠正；
解答；
知识补充；
记忆、思 考、回答问 题、修改整 理汇报资 料
1学时
投影仪 电脑 PPT
课内
6
工程综合 评价
工程完成情况总结
对工程的实施情 况、成果完成情 况、各组表现、知 识掌握情况等做 由总体评价
小组互评、 组内互评、 教师评价
1学时
工程考核 单
课内
7
安排下一 个工程任 务
对下一个任务进行布 置和解释
下达任务书、工作 单，布置所需要理 论知识及必要预 习资料
明确任务 分配，听、 记录、询 问、理清思 路
任务书 工作单
课内
8
清扫工位
整理实训台，清点工 具，清理垃圾
巡查
清扫卫生
YL-335B 实训设备 场地
课内
12学时
步骤一：工程分析（1学时）
解读工程任务书，明确各项任务（机械安装、气路连接、电气接线、程序设计），分析控制要求及单 站程序设计要点。
步躲二：知识准备（2学时）一、观看加工站单站工作视频
二、检测元件（光电开关、磁性开关已在工程一中已经介绍，这里不在复述。）三、气动元件（双作用直线气缸、单电控二位五通电磁阀已在工程一中已经介绍，这里不在复述。）
1、薄膜气缸
薄膜型气缸属于省空间气缸类，即气缸的轴向或径向尺寸比标准气缸有较大减小的气缸。具有结构 紧凑、重量轻、占用空间小等优点。如图2-2-2是薄型气缸的一些实例图。薄型气缸的特点是：缸筒与 无杆侧端盖压铸成一体，杆盖用弹性挡圈固定，缸体为方形。这种气缸通常用于固定夹具和搬运中固定 工件等。薄膜气缸用于冲压，这主要是考虑气缸行程短的特点。

a）薄型气缸实例b）工作原理剖视图
图2-2-2薄型气缸的实例图2、气动手指（气爪）
气爪用于抓取、夹紧工件。气爪通常有滑动导轨型、支点开闭型和回转驱动型等工作方式。本加工站所、 使用的是滑动导轨型气动手指。可从器剖面图看出，当下口进气时，中间机构向上移动，气爪张开；当 上口进气、下口排气时，中间机构向下移动，手爪夹紧。气动手指实物和工作原理如图2-2-3。
a）气动手指实物
b）气爪松开状态
c）气爪夹紧状态
图2-2-3气动手指实物和工作原理
3、直线导物
直线导轨机构
直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的 额定负载，同时也可以承当一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。直线导轨分为方 形滚珠直线导轨、双轴芯滚轮直线导轨、单轴芯直线导轨。
直线导轨的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。按摩擦性质而定，直 线运动导轨可以分为摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨。直线导轨主要用在精度比拟高的机械结 构上。它有两个基本元件：作为导向的为固定元件，另外一个是移动元件，两种元件之间不用中间介质， 而用滚动钢珠。因为滚动钢珠适应于高速运动，摩擦系数小、灵敏度高。满足运动部件的工作要求。
直线导轨是一种滚动导引，它由钢珠在滑块与导轨之间作无限滚动循环，使得负载平台能沿着导轨 以高精度作线性运动，其摩擦系数可降至传统滑动导引的1/50,使之能地到达很高的定位精发。在直线 传动领域中，直线导轨副一直是关键性的产品，目前已成为各种机床、数控加工中心、精密电子机械中 不可缺少的重要功能部件。
直线导轨副通常按照滚珠在导轨和滑块之间的接触牙型进行分类，主要有两列式和四列式两种。木 书中提到的设备选用普通级精度的两列式直线导轨副，其接触角在运动中能保持不变，刚性也比拟稳定。 图2-2-4 （a）给出导轨副的截面示意图，图（b）装配好的直线导轨副。

a）直线导轨副截面图b）装配好的直线导轨副
图2-2-4两列式直线导轨副 四、观看加工站机械安装视频
机械安装考前须知
1 .安装直线导轨副时应注意：①要小心轻拿轻放，防止磕碰以影响导轨副的直线精度。②不要将滑 块拆离导轨或超过行程又推回去。调整两直线导筑的平行时，要一边移动安装在两导轨上的安装板，一 边拧紧固定导轨的螺栓。
2 .如果加工组件局部的冲压头和加工台上的工件的的中心没有对正，可以通过调整推料气缸旋入两 导轨连接板的深度来进行对正。
步骤三：工程决策（1学时）1、发放任务单及工作单
2、以小组为单位分析工程、确定人员分工、制定工作计划。
步骤四：任务实施（6学时）以工作单为依据完成工程内容
机械安装、气路连接、电气接线4学时程序设计与调试2学时
步骤五：任务检查与总结（1学时）3、指出学生在完成任务过程中存在的问题；
4、对该任务执行过程中重:要的知识点、难点和易错的内容进行归纳总结。
步骤六：任务评价（35分钟）1、发放考评表；
2、组内讨论，对其他组的成果做出公正评价；3、组内小组成员对完成工作时各成员表现情况给予互评
步骤七：安排下一个任务（10分钟）1、发放下一个工程任务单。
2、布置有关预习内容。
步骤八：清扫工位吉林电子信息职业技术学院教案
本次课标题：装配站的安装与调试
授课 班级
上课上课
时间地点
教 学 目 的
能够理解装配站在自动化生产线上的作用，掌握装配站的动作过程，能正确分析装配站各机 械结构及电气传动、检测元件的作用。能完成装配单元的安装、程序设计与调试
教学 目标
能力目标
知识目标
素质目标
1 .能理解装配站在自动化生产线 中的功能与作用。
2 .能够正确使用光纤传感器。
3 .能够正确使用气动摆台。
4 .能够正确使用装配机械手。
5 .能进行各传感器、PLC模块等电 气设备的安装与接线。
6 .会使用接线工具、按照国家标 准进行安装、接线。
7 .能完成装配站的机械安装与电 气调试
1 .光纤传感器的工作原理。
2 .气动摆台、装配机械手的工 作原理。
3 .装配站电气元件的安装、 接线步骤及考前须知。
4 .绘图标准、接线工具的选 择、正确接线的方法。
1 .养成通过网络平台和图书 馆查阅自动化生产线相关资 料的能力。
2 .养成独立思考、自主学习的 能力。
3 .具有自动化生产线工程组 的团队、协作精神。
任务 与案 例
完成装配站的机械安装与程序调试
重点 难点 及 解决 方法
重点与难点：
1 .装配站各检测元件的工作原理
2 .装配站电气传动原理
3 .装配站气缸的控制方式
4 .装配站的程序设计
难点：旋转气缸的控制方式
解决方法：
学生自主学习，通过网络平台、图书馆杳阅相关资料 教师启发引导
参考 资料
1.《自动化生产线安装与调试工程化教程》梁亮北京理工大学出版社2016
2.亚龙YL-335B自动化生产线实训设备指导书
工具 与材 料
1.YL-335B自动化生产线实训设备10台，编程计算机20台。
2.电工工具10套
序号
步骤名称
教学内容
教师活动
学生活动
时间分 配（分）
工具与材 料
课内 /课 外
步骤一：工程分析（1学时）
1
工程分析
解读工程任务书，明 确任务要求
引导，讲解
分析、讨论
1学时
多媒体
课内
2
知识准备
通过观看视频掌握装 配站的工作情况
引导，讲解
观看视频 随时提问
2学时
多媒体
课内
光纤传感器的工作原 理及调试方法。
记录、分 析、整理
气动摆台的工作原 理；装配机械手
记录、分
观看装配站机械安装 视频，掌握机械安装 考前须知；电气接线 考前须知
观看视频 随时提问 记录整理
3
工程决策
引导
巡回指导
各小组讨 论、研究完 成任务
1学时
投影仪 电脑、PPT
课内
4
工程实施
机械安装、气路连接、 电气接线
1、巡回指导
2、适时提问
3、记录问题
实施任务
4学时
YL-335B 实训设备 工程工作 单
课内
程序设计与调试
6学时
5
工程检验 与总结
对工程实施过程中的 知识、技能的掌握和 综合应用进行阶段性 的评价。
巡回检查；
提问；
对错误进行纠正：
解答；
知识补充；
记忆、思 考、回答问 题、修改整 理汇报资 料
2学时
投影仪 电脑 PPT
课内
6
工程综合 评价
工程完成情况总结
对工程的实施情 况、成果完成情 况、各组表现、知 识掌握情况等做 出总体评价
小组互评、 组内互评、 教师评价
2学时
工程考核 单
课内
7
安排下一 个工程任 务
对下一个任务进行布 置和解释
下达任务书、工作 单，布置所需要理 论知识及必要预 习资料
明确任务 分配，听、 记录、询 问、理清思 路
任务书 工作单
课内
8
清扫工位
整理实训台，清点工 具，清理垃圾
巡查
清扫卫生
YL-335B 实训设备 场地
课内
合计
18学时

解读工程任务书，明确各项任务（机械安装、气路连接、电气接线、程序设计），分析控制要求及单站程序设计要点。
步骤二：知识准备（2学时）一、观看装配站单站工作视频
二、检测元件（光电开关、磁性开关已在工程一中已经介绍，这里不在复述。）光纤传感器
光纤型传感器由光纤检测头、光纤放大器两局部组成，放大器和光纤检测头是别离的两个局部，光 纤检测头的尾端局部分成两条光纤，使用时分别插入放大器的两个光纤孔。如图2-3-8所示为光纤传感 器组成图
图2-3-8光纤传感器组成图
光纤传感器也是光电传感器的一种。光纤传感器具有下述优点：抗电磁干扰、可工作F恶劣环境， 传输距离远，使用寿命长，此外，由于光纤头具有较小的体积，所以可以安装在很小空间的地方。
光纤式光电接近开关的放大器的灵敏度调节范围较大。当光纤传感器灵敏度调得较小时，反射性较 差的黑色物体，光电探测器无法接收到反射信号；而反射性较好的白色物体，光电探测器就可以接收到 反射信号。反之，假设调高光纤传感器灵敏度，那么即使对反射性较差的黑色物体，光电探测器也可以接收 到反射信号。
图2-3-9给出了放大器单元的安装与俯视图，调节其中部的8旋转灵敏度高速旋钮就能进行放大器 灵敏度调节（顺时针旋转灵敏度增大）。调节时，会看到“入光量显示灯”发光的变化。当探测器检测到 物料时，“动作显示灯”会亮，提示检测到物料。
光纤
灵敏度旋钮指示己材
8旋转灵敏度高速旋钮
ON：定时动作
OFF：定时解除
（a）放大单元安装图

（a）放大单元安装图
（b）放大单元俯视图
图2-3-9光纤传感器放大器单元
E3Z-NA11型光纤传感器电路框图如图2-3-10所示，接线时请注意根据导线颜色判断电源极性和信 号输出线，切勿把信号输出线直接连接到电源+24V端。

图2-3-10 E3X-NA11型光纤传感器电路框图三、气动元件（双作用直线气缸、单电控二位五通电磁阀已在工程一中已经介绍，这里不在复述。）
1 .气动摆台
回转物料台的.主要器件是气动摆台，它是由直线气缸驱动齿轮齿条实现【可转运动，回转角度能在0 -90度和0—180度之间任意可调，而且可以安装磁性开关，检测旋转到位信号，多用于方向和位置需 要变换的机构。如图2-3-5所示。

图2-3-5气动摆台
气动摆台的摆动回转角度能在0—180度范围任意可调。当需要调节回转角度或调整摆动位置精度 时，应首先松开调节螺杆上的反扣螺母，通过旋入和旋出调节螺杆，从而改变回转凸台的回转角度， 调节螺杆1和调节螺杆2分别用于左旋和右旋角度的调整。当调整好摆动角度后，应将反扣螺母与基 体反扣锁紧，防止调节螺杆松动。造成回转精度降低。
回转到位的信号是通过调整气动摆台滑轨内的2个磁性开关的位置实现的，图2-3-6是调整磁性 开关位置的示意图。磁性开关安装在气缸体的滑轨内，松开磁性开关的紧定螺丝，磁性开关就可以沿着 滑轨左右移动。确定开关位置后，旋紧紧定螺丝，即可完成位置的调整。
本次课标题：供料站的安装与调试
授课 班级

上课 时间

上课 地点

教 学 目 的
认以自动化生产线，能够理解供料站在自动化生产线上的作用，掌握供料站的动作过程，能 正确分析供料站各机械结构及电气传动、检测元件的作用。能完成供料单元的安装、程序设计与 调试
教学 目标
能力目标
知识目标
素质目标
1 .掌握自动化生产线的结构与功 能。
2 .能理解供料站在自动化生产线 中的功能与作用。
3 .能够正确表达供料站的工作过 程。
4 .能正确分析各机械机构、传感 器的功能与作用。
5 .能正确进行机械结构组装。
6 .能够正确进行气路、电路连接。
7 .能正确设计供料站程序并调试
1 .自动化生产线的工艺流程。
2 .光电传感器、电感式传感 器、磁性开关的工作原理。
3 .单电控二位五通电磁阀、 双作用直线气缸的工作原理。
4 .供料站电气元件的安装、 接线步骤及考前须知。
5 .供料站机械结构组装的安 装步骤及考前须知。
6 .供料站程序设计思路
1、养成通过网络平台和图 书馆查阅自动化生产线 相关资料的能力。
2、养成独立思考、自主学习 的能力。
3、具有自动化生产线工程 组的团队、协作精神。
任务 与案 例
完成供料站的机械安装与程序调试
重点 难点 及 解决 方法
重点与难点：
1 .供料站各检测元件的工作原理
2 .供料站气动元件工作原理
3 .供料站机械安装、气路连接、电气接线
4 .供料站程序设计与调试
解决方法：
1 .学生自主学习，通过网络平台、图书馆查阅相关资料
2 .教师启发引导
参考 资料
1.《自动化生产线安装与调试工程化教程》梁亮北京理工大学出版社2016
2.亚龙YL-335B自动化生产线实训设备指导书
工具 与材 料
1.YL-335B自动化生产线实训设备10台,编程计算机20台。
2.电工工具10套
序号
步骤名称
教学内容
教师活动
学生活动
时间分
配（分）
工具与材 料
课内 /课 外
1
工程分析
解读工程任务书，明 确任务要求
引导，讲解
分析、讨论
1学时
多媒体
课内

2 .装配机械手
装配机械手是整个装配单元的核心。当装配机械手正下方的迪转物料台料盘上有小园柱零件，且装配台侧面的光纤传感器检测到装配台上有待装配工件的情况下，机械手从初始状态开始 执行装配操作过程。装配机械手整体外形如图2-3-4所示。
行程调整板
图2-3-4装配机械手的额整体外形
装配机械手装置是一个三维运动的机构，它由水平方向移动和竖直方向移动的2个导向气缸和气动 手指组成。
装配机械手的运行过程如下：
PLC驱动与竖直移动气缸相连的电磁换向阀动作，由竖直移动带导杆气缸驱动气动手指向下移动， 到位后，气动手指驱动手爪夹紧物料，并将夹紧信号通过磁性开关传送给PLC,在PLC控制下，竖直 移动气缸复位，被夹紧的物料随气动手指一并提起，离开当妈转物料台的料盘，提升到最高位后，水平 移动气缸在与之对应的换向阀的驱动下，活塞杆伸出，移动到气缸前端位置后，竖直移动气缸再次被驱 动下移，移动到最下端位置，气动手指松开，经短暂延时，竖直移动气缸和水平移动气缸缩回，机械手 恢复初始状态。
在整个机械手动作过程中，除气动手指松开到位无传感器检测外，其余动作的到位信号检测均采用 与气缸配套的磁性开关，将采集到的信号输入PLC,由PLC输出信号驱动电磁阀换向，使由气缸及气动 手指组成的机械手按程序自动运行。
四、观看装配站机械安装视频
机械安装考前须知
1 .装配时要注意摆台的初始位置，以免装配完后摆动角度不到位，气缸摆台要调整到180度，并且 与回转物料台平行。
2 .安装时，铝型材要对齐。
3 .导杆气缸行程要调整恰当。
4 .预留螺栓的放置一定要足够，以免造成组件之间不能完成安装。
5 .建议先进行装配，但不要一次拧紧各固定螺栓，待相互位置基本确定后，再依次进行调整固定。 步骤三：工程决策（1学时）
1、发放任务单及工作单
2、以小组为单位分析工程、确定人员分工、制定工作计划。
步骤四：任务实施（10学时）
以工作单为依据完成工程内容
机械安装、气路连接、电气接线4学时
程序设计与调试6学时步骤五：任务检查与总结（2学时）
1 .指出学生在完成任务过程中存在的问题；
2 .对该任务执行过程中重要的知识点、难点和易错的内容进行归纳总结。
步骤六：任务评价（80分钟）
1 .发放考评表；
2 .组内讨论，对其他组的成果做出公正评价；
3 .组内小组成员对完成工作时各成员表现情况给予互评步骤七：安排下一个任务（10分钟）
1 .发放下一个工程任务单。
2 .布置有关预习内容。
步骤八：清扫工位吉林电子信息职业技术学院教案
本次课标题：分拣站的安装与调试
授课 班级

上课 时间

上课 地点

教 学 目 的
能够理解分拣站在自动化生产线上的作用，掌握分拣站的动作过程，能正确分析分拣站各机 械结构及电气传动、检测元件的作用。能完成分拣单元的安装、程序设计与调试
教学 目标
能力目标
知识目标
素质目标
1 .能理解分拣站在自动化生产线 中的功能与作用。
2 .能够正确表达分拣站的工作过 程。
3 .能正确分析各机械机构、传感 器的功能与作用。
4 .能理解气动回路的原理。
5 .能进行各传感器、PLC模块、 变频器、三相异步电动机及编码 器等电气设备的安装与接线。
6 .能完成分拣站的机械安装与 电气调试
1 . 了解变频器的工作原理及 参数设置方法。
2 . PLC的高数技术器指令、模 拟量。
3 .分拣站电气元件的安装、 接线步骤及考前须知。
4 .绘图标准、接线工具的选 择、正确接线的方法。
1 .养成通过网络平台和图书 馆查阅自动化生产线相关资 料的能力。
2 .养成独立思考、自主学习的 能力。
3 .具有自动化生产线工程组 的团队、协作精神。
任务 与案 例
完成分拣站的机械安装与程序调试
重点 难点 及 解决 方法
重点与难点：
1 .分拣站机械结构
2 .分拣站各检测元件的工作原理
3 .分拣站电气传动原理
4 .分拣站气动回路原理
5 .变频器的设置与操作
6 .编码器的工作原理及应用
7 .高速计数器指令的应用
难点：编码器的功能。
解决方法：
1 .学生自主学习，通过网络平台、图书馆查阅相关资料
2 .教师启发引导
参考 资料
1.《自动化生产线安装与调试工程化教程》梁亮 北京理工大学出版社2016
2.亚龙YL-335B自动化生产线实训设备指导书
工具 与材 料
1.YL-335B自动化生产线实训设备10台,编程计算机20台。
2.电工工具10套
合计
序号
步骤名称
教学内容
教师活动
学生活动
时间分 配（分）
工具与材 料
课内 /课 外
1
工程分析
解读工程任务书，明 确任务要求
引导，讲解
分析、讨论
1学时
多媒体
课内
2
知识准备
通过观看视频掌握分 拣站的工作情况
引导，讲解
观看视频 随时提问
4学时
多媒体
课内
光电编码器、变频器 的工作原理与应用
记录、分 析、整理
高速计数器指令的应 用
记录、分 析、整理
观看装配站机械安装 视频，掌握机械安装 考前须知；电气接线 考前须知
观看视频 随时提问 记录整理
3
工程决策
引导
巡回指导
各小组讨 论、研究完 成任务
1学时
投影仪 电脑、PPT
课内
4
工程实施
机械安装、气路连接、 电气接线
1、巡回指导
2、适时提问
3、记录问题
实施任务
4学时
YL-335B 实训设备 工程工作 单
课内
程序设计与调试
4学时
5
工程检验 与总结
对工程实施过程中的 知识、技能的掌握和 综合应用进行阶段性 的评价。
巡回检查；
提问；
对错误进行纠正；
解答；
知识补充；
记忆、思 考、回答问 题、修改整 理汇报资 料
2学时
投影仪 电脑 PPT
课内
6
工程综合 评价
工程完成情况总结
对工程的实施情 况、成果完成情 况、各组表现、知 识掌握情况等做 由总体评价
小组互评、 组内互评、 教师评价
2学时
工程考核 单
课内
7
安排下一 个工程任 务
对下一个任务进行布 置和解释
下达任务书、工作 单，布置所需要理 论知识及必要预 习资料
明确任务 分配，听、 记录、询 问、理清思 路
任务书 工作单
课内
8
清扫工位
整理实训台，清点工 具，清理垃圾
巡查
清扫卫生
YL-335B 实训设备 场地
课内
18学时
步骤一：工程分析（1学时）
解读工程任务书，明确各项任务（机械安装、气路连接、电气接线、程序设计），分析控制要求及单 站程序设计要点。
步躲二：知识准备（6学时）一、观看分拣站单站工作视频
二、检测元件（光电开关、磁性开关、光纤已在前期工程中已经介绍，这里不在狂述。）
旋转编码器
分拣单元的控制中，传送带定位控制是由光电编码器来完成的。同时，光电编码器还要完成电机转 速的测量.
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相：A、B两组脉冲相位差90, 用于辩向：当A相脉冲超前B相时为正转方向，而当B相脉冲超前A相时那么为反转方向。Z相为每转一个 脉冲，用于基准点定位。
本分拣单元使用了这种具有A、B两相90。相位差的通用型旋转编码器，用于计算工件在传送带上的 位置。编码器直接连接到传送带主动轴上。该旋转编码器的三相脉冲采用NPN型集电极开路输出，分辨 率500线，工作电源DC12〜24L本工作单元没有使用Z相脉冲，A、B两相输出端直接连接到PLC的高 速计数器输入端。
计算工件在传送带上的位置时，需确定每两个脉冲之间的距离即脉冲当量。分拣单元主动轴的直径 为d=43mm,那么减速电机每旋转一周，皮带上工件移动距离L=n・d =3. 14X43=136. 35 mm。故脉冲当量u 为U 4/50020. 273 mm.当工件从下料口中心线移至传感器中心时，旋转编码器约发出430个脉冲；移 至第一个推杆中心点时，约发出614个脉冲：移至第二个推杆中心点时，约发出963个脉冲；移至第三 个推杆中心点时，约发出1284个脉冲。

图4-2-3分拣单元组件安装位置尺寸
三、气动元件（双作用直线气缸、单电控二位五通电磁阀已在工程一中已经介绍，这里不在复述。） 四、西门子变频器MM420
西门子通用变频器MM420由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管 （IGBT）作为功率输出器件，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。脉冲宽度调制的开关频率是 可选的，降低了电动机运行的噪声。
（1）MM420变频器的额定参数如下：
< 电源电压：380〜480V,三相交流
令额定输出功率：0.75KW
e额定输入电流：2.4A
。额定输出电流：2.1A
◊外形尺寸：A型
令操作面板：基本操作板（BOP）
（2） MM420变频器的接线
注意，接地线PE必须连接到变频器接地端子，并连接到交流电动机的外壳。
带有人机交互接口基本操作面板（BOP）,核心部件为CPU单元，根据参数的设定，经过运算输出控 制正弦波信号，经过SPWM调制，放大输出三相交流电压驱动三相交流电机运转。
（3）变频器的操作面板
图4-2-7 BOP操作面板
MM420变频器是一个智能化的数字式变频器，在基本操作板（BOP）上可以进行参数设置。图4-2-7给 出了基本操作面板（BOP）的外形。BOP具有7段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警 和故障信息，以及设定值和实际值。参数的信息不能用BOP存储。基本操作面板（B0P）备有8个按钮， 表4-2T列出了这些按钮的功能。
表4-2-1 BOP上的按钮及其功能
显示/按钮
功能
功能说明
)0000
状态显示
LCD显示变频器当前的设定值

启动变频器
按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。为了使 此键的操作有效，应设定P0700=l

停止变频器
OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车， 缺省值运行时此键被封锁;为了允许此键操作,应设定P0700
=1 O
OFF2：按此键两次（或一次，但时间较长）电动机将在惯 性作用下自由停车。此功能总是“使能”的。

改变电动机的 转动方向
按此键可以改变电动机的转动方向，电动机的反向时，用负 号表示或用闪烁的小数点表示。缺省值运行时此键是被封锁 的，为了使此键的操作有效应设定P0700 = 1

画

电动机点动
在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预 设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频 器/电动机正在运行，按此键将不起作用。

功能
此键用于浏览辅助信息。
变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持 不动2秒钟，将显示以下参数值（在变频器运行中从任何一 个参数开始）：
1 .直流回路电压（用d表示-单位：V）
2 .输出电流A
3 .输出频率（Hz）
4 .输出电压（用0表示-单位V）
5 .由P0005选定的数值（如果P0005选择显示上述参数中的 任何一个（3, 4或5）,这里将不再显示）。
连续屡次按下此键将轮流显示以上参数。
跳转功能在显示任何一个参数（rXXXX或PXXXX）时短 时间按下此键，将立即跳转到rOOOO,如果需要的话，您可以 接着修改其它的参数。跳转到rOOOO后，按此键将返回原来 的显示点。

访问参数
按此键即可访问参数。

增加数值
按此键即可增加面板上显示的参数数值。

减少数值
按此键即可减少面板上显示的参数数值。
（4） MM420变频器的参数号及参数名称
参数号是指该参数的编号。参数号用000（）到9999的4位数字表示。在参数号的前面冠以一个小写 字母“r”时，表示该参数是“只读”的参数。其它所有参数号的前面都冠以一个大写字母“P”。这些 参数的设定值可以直接在标题栏的“最小值”和“最大值”范围内进行修改。
［下标］表示该参数是一个带下标的参数，并且指定了下标的有效序号。通过下标，可以对同一参数 的用途进行扩展，或对不同的控制对象，自动改变所显示的或所设定的参数。
（5） MM420变频器的参数设置方法
用B0P可以修改和设定系统参数，使变频器具有期望的特性，例如，斜坡时间，最小和最大频率等。 选择的参数号和设定的参数值在五位数字的LCI）上显示。更改参数的数值的步骤可大致归纳为①查找所 选定的参数号；②进入参数值访问级，修改参数值；③确认并存储修改好的参数值。
参数P0004 （参数过漉器）的作用是根据所选定的一组功能，对参数进行过滤（或筛选），并集中对 过滤出的一组参数进行访问，从而可以更方便地进行调试。P0004可能的设定值如表4-2-2所示，缺省的 设定值二0。
表4-2-2参数与P0004的设定值修改P0004设定值的步骤如下表4-2-3所示。
设定值
所指定参数组意义
设定值
所指定参数组意义
0
全部参数
12
驱动装置的特征
2
变频器参数
13
电动机的控制
3
电动机参数
20
通讯
7
命令，二进制I/O
21
报警/警告/监控
8
模-数转换和数-模转换
22
工艺参量控制器（例如PID）
10
设定值通道/ RFG （斜坡函数发生器）

表4-2-3改变参数P0004设定数值的步骤
序号
操作内容
显示结果
1
按醐i方问参数
rOOOO

2
按

直到显示出P0004
P0004

3
按

进入参数数值访问级
El
0

4
按®或◎到达所需要的数值

3
5
按 ◎确认并存储参数的数值

POOCH
6
使用者只能看到命令参数

例1用BOP进行变频器的“快速调试”
快速调试包括电动机参数和斜坡函数的参数设定。并且电动机参数的修改，仅当快速调试时有效。 在进行“快速调试”以前，必须完成变频器的机械和电气安装。中选择P001（）=l时，进行快速调试。
表4-2-5是对应模块二工程4分拣单元选用的电动机参数设置表表4-2-5设置电动机参数表
参数号
出厂值
设置值
说明
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0010
0
1
快速调试
P0100
0
0
设置使用地区，0=欧洲，功率以KW表示，频率为50Hz
P0304
400
380
电动机额定电压（V）
P0305
1.90
0. 18
电动机额定电流（A）
P0307
0. 75
0. 03
电动机额定功率（KW）
P0310
50
50
电动机额定频率（Hz）
P0311
1395
1300
电动机额定转速（r/min）
快速调试与参数P3900的设定有关，当其被设定为1时，快速调试结束后，要完成必要的电动机计 算，并使其他所有的参数（P0010=l不包括在内）复位为工厂的缺省设置。当P3900=l并完成快速调试 后，变频器已作好了运行准备。
五、高速计数器指令
S7-200有6个均可以运行在最高频率而互不影响的高速计数器HSCO〜HSC5, 6个高速计数器又分别 可以设置12种不同的工作模式，其计数频率与PLC的扫描周期无关。
（1）高速计数器的工作模式
工作模式0、1或2：带有内部方向控制的单相增/减高速计数器，可用高速计数器的控制字节的第 3位（6个高速计数器分别对应SM37. 3, SM47. 3, SM57. 3, SM 1 37.3, SM 1 47. 3和SM 157. 3）来控制增 /减计数，该位为1时增计数，为0时减计数。
工作模式3、4或5：带有外部方向控制的单相增/减高速计数器，外部方向信号为1时增计数，为 0时减计数。 、
工作模式6、7或8：有增减计数时钟输入的双相高速计数器，当增计数时钟到来时增计数，减计数 时钟到来时减计数。如果增计数时钟与减计数时钟的上升沿出现的时间间隔不到0. 3ms,高速计数器的当 前值不变，也不会有计数方向变化的指示。
工作模式9、10或11： A/B相正交高速计数器，其输入的两路计数脉冲的相位差为n/4 （与光栅、 磁栅和光电编码器的输出相匹配）。当A相信号相位超前B相信号相位兀/4时，进行增计数，反之，当A相信号相位落后B相信号相位Ji / 4时，进行减计数.A / B相正交高速计数器又有两种倍频模式：
1倍频模式：在时钟的每一个周期计1次数；
4倍频模式：在时钟的每一个周期计4次数。
（2）高速计数器的外部输入点
高速计数器对外部输入点进行了划分，以保证在两个及以上的高速计数器同时工作时外部输入点的 功能不重叠,如表4-2T0所示。
表4-2-10高速计数器的输入点
模式
中断描述
输入点
HSC0
10.0
10. 1
10.2

HSC1
10.6
10.7
11.0
11. 1
HSC2
11.2
11.3
11.4
11. 5
HSC3
10. 1

HSC4
W. 3
J0. 4
10.5

HSC5
10.4
HSC5
10.4

0
带有内部方向控制的单相计数器
时钟

1
时钟

复位

2
时钟

复位
启动
3
带有外部方向控制的单相计数器
时钟
方向

4
时钟
方向
复位

5
时钟
方向
复位
启动
6
带有增减计数时钟的双相计数
增时钟
减时钟

7
增时钟
减时钟
复位

8
增时钟
减时钟
复位
启动
9
A/B相正交计数器
时钟A
时钟B

10
时钟A
时钟B
复位

11
时钟A
时钟B
为立
启动
复位输入有效时高速计数器的当前值清零；直至复位输入无效时，启动输入有效时将允许高速计数器开始计数；关闭启动输入时，高速计数器的当前值保持不变，即使此时复位输入有效。
通过指令向导可