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1、苏州市职业大学校内实习实训报告名称工业生产线组建与调试2022年02月17日至2022年05月23日共11周学院（部）机电工程学院班级12机电4（对口）姓名沈雪峰学号指导教师金芬目录1自动生产线简介11. 1了解自动生产线及其应用11. 2本自动生产线的介绍32上料检测站电、气动控制系统设计32. 1上料检测站的组成与控制32. 2上料检测站的控制系统设计方案62. 3上料检测站的气动回路设计62. 4上料检测站电气控制系统的设计73上料检测站电、气控制系统的实际回路安装与调试143. 1上料检测站气动回路的组建143.2调试过程14实训小结18实习实训报告1自动生产线简介1. 1了解自动生产
2、线及其应用自动化生产线是现代工业的生命线。机械创造、电子信息、石油化工、轻工纺织、食品、制药、汽车创造以及军工生产等现代工业的发展都离不开自动生产线的主导和支撑作用。自动化生产线实在自动化专机的基础上发展起来的。自动化专机是单台的自动化设备，它所完成的功能是有限的，只能完成产品生产过程中单个或者少数几个工序。在工序完成后，时常需要将已完成的本成品及生产过程信息采用人工方式传送到其他专机上继续新的生产工序。整个生产过程需要一系列不同功能的专机和人工参预才干完成，既降低了场地的利用率，又增加了人员及附件设备，还增加了成产成本，特别是在人工参预过程中给产品的生产质量带来了各种隐患，不利于实现产品生产
3、的高效率和高质量。自动化生产线具有高的自动化程度、统一的控制系统以及严格的生产节奏等运行特性，实现了整个生产系统物质与信息传递的自动化，使得全部生产过程保持高度连续性和稳定性，显著地缩短生产周期，使产品的生产过程达到最优的调度控制，大大的满足了生产厂商的生产要求。自动化生产线技术最大的特点在于它的综合性和系统性。技术的综合性指的是将机械、气动、传感检测、电气驱动、PLC（可编程序控制器）、网络通信以及人机界面等多种技术进行有机结合，并综合应用到自动化生产线上。技术的系统性指的是自动化生产线上的传感检测、传输与处理、分析控制、驱动与执行等部件在微处理单元的控制下协调有序地工作，并通过一定的辅助设
4、备构成一个完整的机电一体化系统，自动的完成预定的全部生产任务。自动化生产线的发展方向主要是提高生产率和增大多用性、灵便性。为适应多品种生产的需要，自动化生产线将发展成为能快速调整的可调自动化生产线，更能满足生产商适时变化的生产要求。自动化生产线中数控机床、工业机器人和电子计算机等相关领域的快谏发展以及成组技术的应用，提升了自动化牛产线在生产i寸程中的灵便性，实现了多品种、中小批量生产的自动化。多品种可调自动化生产线技术的发展，降低了自动化生产线生产的经济批量，而且在机械创造业中的应用越来越广泛，更为可观的是已经向高度自动化的柔性创造系统发展。图IT为某汽车公司的自动化汽车生产线。通过该自动化生
5、产线系统可实现汽车创造中的高效率、高精度、低能耗冲压加工；借助生产线上配备的自动化机器人可实现车身更精密、柔性化的焊接，有力地确保了产品的品质。图IT某汽车公司的自动化汽车生产线图1-2为燕京啤酒厂的自动化生产线。这个自动灌装线主要完成自动上料、灌装、封口、检测、打标、包装、码垛等多道生产工序，极大地提高了生产效率，降低了企业成本，保证了产品的质量，实现了集约化大规模生产的要求，增强了企业的竞争能力。(a)为全自动的啤酒灌装线(b)为全自动包装线1-2燕京啤酒厂的自动化生产线112本自动生产线的介绍我们这次学习的自动生产线由6个站组成，下面分别是各站的名称和作用：上料检测站：上料台挨次将工件送
6、到检测位置，利用输送带将工件送到待搬运位置并检测工件颜色。搬运站：将工件从第一站搬运到第三站加工站：利用四工位的旋转工作台，带着工件挨次完成工件定位、钻孔、检测打孔深度安装站：选择要安装工件的料仓，然后将工件从料仓中推出，最后将工件安装到位安装搬运站：将第四站的工件放入安装位，然后将安装好的工件拿起放入第六站分类站：按工件颜色分类，并将工件推入到储存单元。2上料检测站电、气动控制系统设计2. 1上料检测站的组成与控制1 .上料检测站的组成本站是这次学习的自动化生产线的首站，它需要完成的动作是将工件从料仓中推出，完成工件的颜色检测，并将工件送到待搬运位置。下图为本站的实物图：图2-1上料站实物图
7、本站由以下几个部份组成：(1)机械部份1）井式储存料仓：存储待原料元件。2）自动推料单元：采用直线气缸完成推料动作，将工件由料仓送到传送带。3） DC24V齿轮减速直流机电驱动的传送带传送单元：通过输送带将工件传送到传送带待搬运位置。4）原料检测单元：包含拦截定位装置与检测系统，完成工件检测与颜色辨别的光电传感器。5）出料定位单元：由传感器完成工件定位检测。6）报警蜂鸣装置：区分不同颜色工件。（2）控制部份：D可编程序控制器CPUFX2N-48MR：PLC程序的控制与功能实现。2）FX2N-485BD模块及通讯电缆：完成整个MPS系统联机工作。3）带短路保护的DC24V开关电源：提供工作电源与
8、保护。4）按钮控制面板：该站通过控制面板来控制PLC的控制程序使其按要求进行工作。（3）气动元件气源：气源装置通常包括空气压缩机、储存装置、冷却装置、净化装置等。气源可以提供气动系统所需的压缩空气，其中减压阀用于调节工作压力。实训装置中一体式压缩机将压缩空气送到装置上，再通过装置上的一个气动二联件调整压力和进一步净化压缩空气，供设备使用。气动二联件包括减压阀和过滤器。二位五通换向阀；换向阀是利用阀芯的位置变动，改变阀体上各通口的通断状态，从而控制油路（或者气路）连通、断开或者改变介质的流动方向。可电控或者手动控制，以实现换向。本站的一个两位五通双电控电磁阀，用于驱动推出气缸控制；一个两位五通单
9、电控电磁阀，用于驱动拦截缸控制。可调单向节流阀:可调单向节流阀由单向阀和可调节流阀组成，单向阀在一个方向上可以阻挠压缩空气流动，此时，压缩空气经可调节流阀流出，调节螺钉可以调节节流面积。（4）检测元件本站的检测元件有磁性传感器，用于检测气缸伸缩到位情况，光电传感器用于完2.控制要求解除急停按钮；上电后，上电按钮指示灯亮，复位指示灯闪烁；按下复位按钮，系统自动复位至初始位置，复位到位后，开始灯闪；按下开始按钮后，推出气缸将工件推出，传感器检测到工件至传送带后，推出气缸缩回，回转机电旋转，带动工件到颜色鉴别工位，传送带工作2S后，工件被气缸2推杆挡住，检测颜色并根据颜色作出相应反应：蓝色工件报警灯
10、亮，黑色工件蜂鸣器响，持续时间都为3秒，。检测后工件由带轮送至待搬运工位后住手，完成一个循环；返回。2.2上料检测站的控制系统设计方案上料检测站PLC的输入信号主要是检测工件是否到位、工件颜色的光电传感器，检测气缸活塞杆位置的磁性开关，控制系统的开关信号；PLC的输出控制对象主要是实现气缸动作的电磁阀，控制报警装置、机电传动的继电器等。本单元的控制系统结构图如图2-2所示。从图2-2可知，该单元的执行器件既有气动控制的气缸等，又有电动控制的机电和报警装置等，因此该单元的控制系统主要包含两部份，即气动控制系统和电气控制系统。2. 3上料检测站的气动回路设计本站有两个气缸，一个是推料缸，一个为拦截
11、缸；其中推料缸采用两位五通单电控电磁换向阀控制，拦截缸采用两位五通双电控电磁换向阀控制，并均可用手动控制，生产线要求气缸速度可调。根据以上要求设计的气动回路原理图如图2-3所示。图2-3上料站气动回路图工作原理：当2Y1得电时，两位五通手-电磁换向阀左位接入系统，送料缸将工件推出，推出后自动缩回；当1Y2得电时，换向阀左位接入系统，拦截缸伸出，拦截工件；当IYl得电时，换向阀右位接入系统，拦截缸缩回，工件则继续随传送带挪移。2.4上料检测站电气控制系统的设计1. PLC的选用根据系统控制要求，该装置连接到PLC的输入信号有启动按钮，复位按钮，特殊按钮，住手按钮，急停按钮。两个气缸的电磁传感器，
12、即四个位置信号，及三个检测工件有无及颜色的光电传感器。输出分别是两个气缸的伸出缩回、机电的运动、警报灯和蜂鸣器。由此可知，该系统有14个开关量输入信号和8个开关量输出信号，驱动的输出元件工作电压为DC24V,考虑预留一定的冗余，选用FX2N-48MR的PLC可以满足制要求。2. PLC控制I/O分配及端口图(1)I/O分配表如表2-1所示。表2-1IQ分配表输入作用输出作用XO检测工件有无YO机电转动Xl检测工件颜色Yl蜂鸣器响X2检测工件到位Y2指不灯亮X3送料缸缩回到位Y3送料缸伸出X4送料缸伸出到位Y4拦截缸伸出X5拦截缸缩回到位Y5拦截缸缩回X6拦截缸伸出到位YlO开始灯XlO开始Yl
13、l复位灯Xll复位X12特殊X13手/自动X14单/联X15住手X16上电(2)本站的I/O接线图本站的I/O接线图如图2-4所示。SQO人XOXlX2XJX4X5X6X7XIOXllXI2XI3XI4XISX16COMCOMlYOYlY2Y3CoM2Y4YSY6Y7M2YIoYllSQlFU2SQ26应qvHLISQ3A-ISLSASSB6SB7，-DC24图2-4上料站I/O接线图3.程序设计(1)流程图根据控制要求可知，本站的动作是顺序动作，通常可采用步进和移位指令编程。本组选用了移位指令编程。将一个工序用一个辅助继电器表示，每一步惟独一个辅助继电器处于得电状态，通过条件转移到下一个状态
14、。根据控制要求绘制的流程图如图2-5所示。图2-5上料站工作流程图4.通信的实现(1)通信的组建N:N链接示意图如下图2-6所示组建。刷新能刖；32位软兀件和4字软几件，模式I）试次蚊门次通H国时“（SOnu.）图2-6N:N链接示意图（2）通信参数的设置1）设定站点号点8176）设定0到7的值到特殊寄存器D8176中，D8176中值为0,表示主站点。D8176中值为1到7,从站点号设置，如1表示第1从站。2）设置从站点的总数（D8177）D8177中的值表示系统从站点的个数，设置值为1到7o如D8177中的值为5,表示有5个从站。3）设置刷新范围（D8178）如表2-2所示，设置0到2的值到
15、特殊寄存器D8178中，从站不需要此设置。表2-2设置刷新范围设置通讯设备刷新范围模式0(FX0N,FXlS,FXlN,FX2N,FX2NC)模式1(FXIN,FX2N,FX2NC)模式2(FX1、，FX2N,FX2NC)位软元件（M）0点32点64点字软元件（D）4点4点8点4）设置重试次数（D8179）设定0到10的值到特殊寄存器D8179中，默认为3,从站不需要此设置。如果一个主站点试图以重试次数（或者更高）与从站点通讯，此站点将发生通讯，误。5）设置通讯超时（D8180）设定5到255的值到特殊寄存器D8180中，默认为5。此值乘以10（ms）就是通讯超时的持续时间。通讯超时就是主站点
16、与从站点的通讯驻留时间。（3）通信程序本站的通讯设置程序如下图2-7所示。MDVKDnue主站设置MHK5D6177从站点的息个敷：5个MOVKJ178刷新设置：候式一POVK3D8179里试次数设JL3次MOVK5D6l80j遒讯超时设定：50M图2-7主站通讯设置（4）本站与第二站的通信信号本站工件到位后，发出一个信号给第二站，这个信号根据下表2-3所示的软元件分布，将其放入M100O里；第二站接收到信号，将工件取走运动到位后反馈给本站一个信号，信号存入M1064这个公用软元件中。表2-3模式1情况下公用软元件号图站点号软元件号位软元件（M）字软元件（D）32点4点第0号站M100O-M1
17、031D0-D3第1号站M1064-M1095D10-D13第2号站M1128-M1159D20-D23第3号站M1192-M1223D30-D33第4号站M1256-M1287D40-D43第5号站M1320-M1351D50-D53第6号站M1384-M1415D60-D63第7号站M1448-M1479D70-D735.程序设计根据系统要求和图2-5的流程图，该站的程序如下:SET MOXOllKlOKlMlX003X00E4有送缸幡回到位回到位M2XOlO|开谒6内开超,MJXOOOI|I|送d壬仲怆川土僮出状通育无M4TO|IIIIIII电机“动怫6M-)TlXOOOII1III直被
18、缸伸拦t傅出状方出到位H7X006II1I?Ftrt叵状态回到位-M7-IH-图2-9上料站程序梯形图3上料检测站电、气控制系统的实际回路安装与调试3. 1上料检测站气动回路的组建图3-1上料站气动连接路线图上料检测站共有两个气缸，根据图2-3气动原理图，将气缸、换向阀等挨次连接起来，手动调试看是否能正确动作。整体检查没有问题后，其气动连接路线图如图3-1所示。4. 2调试过程1 .气动回路调试手动按下2Y1,推料缸伸出，工件被推出，松开2Y1,推料缸的活塞杆自动缩回；按下1Y2,拦截缸伸出，再按下1Y1,拦截缸缩回。调节单向节流阀，使气缸的速度合适。2 .硬件电路调试(1)输入输出信号的确定
19、输入端确定：本站的输入信号主要为按钮，以及传感器。例如推料缸将工件推出，惟独当检测工件有无的传感器XO检测到信号，整个流程才干进行下去。此时将工件放到检测传感器XO旁，然后去看PLC的输入端口查看输入端口的信号灯亮灭情况来确定输入地址。其他的输入地址的确定同上所述,确保各输入信号的地址与与表2-1的地址分配一致。输出端确定：首先编写一段简单的PLC程序,即用现在的输入信号(按钮或者传感器)来确定具体输出分配。编写的程序如下图3-2所示。XOlO-IICfOoOXOLL-II(TOO!;X012II(Y002JX0L3113XOl4-II(Y004)XOl5II(YOOS)图3-2测试输出的一段
20、程序当按下按钮XlO时，机电转动，在计算机的监控画面里XlO闭合，输出YO,则机电对应的PLC输出是YOo用这个方法确定其他的输出所对应的端口，确保各输出信号的地址与与表2-1的地址分配一致。2 2)PLC与计算机的连接通过数据连接线将PLC和计算机连接，打开GXDeveloper软件，创建新工程，PLC系列选FXCPU,PLC类型选FX2N(C),程序编完后将计算机和PLC进行通讯设置：在线-传输设置-串行口选择端口COMlo下图3-3为传输设置图。图3-3传输设置图3 .单站调试单站有两种工作模式，自动运行和手动运行，自动运行时，单站运行模式解除急停按钮；上电后，上电按钮指示灯亮，复位指示
21、灯闪烁；按下复位按钮，系统自动复位至初始位置，复位到位后，开始灯闪；按下开始按钮后，推出气缸将工件推出，传感器检测到工件至传送带后，推出气缸缩回，回转机电旋转，带动工件到颜色鉴别工位，传送带工作2S后，工件被气缸2推杆挡住，检测颜色并根据颜色作出相应反应：蓝色工件报警灯亮，黑色工件蜂鸣器响，持续时间都为3秒。检测后工件由带轮送至待搬运工位后住手，完成一个循环。工件被拿走后，推料缸又开始推出工件，循环运行。若是手动工作时，工件被拿走后，必须再按下开始按钮，才干重复工作。经调试，系统运行能符合要求。4 .单站运行遇到的问题及解决方法(1)工件被推出后，机电不转动，流程不能正常的进行下去。检查路线，
22、没有问题，然后监控PLC程序，发现检测工件有无的传感器XO没有闭合，后来用手将工件推到位，XO闭合，机电转动。原因是工件没有推出到位。(2)工件颜色还没有检测完成，拦截缸就已经缩回。此时增加了检测工件颜色环节的检测时间，保证有足够长的时间完成工件颜色的检测。延时后直到工件颜色检测完毕，拦截缸缩回。5 .联机调试首先让PLC处于RUN的状态，将单/联按钮拨动到联的状态，按下上电按钮，复位，复位后按下开始按钮，送料缸推出工件，由传送带传送，然后工件被拦截，检测颜色，蓝色警示灯亮，黑色蜂鸣器响，3秒后工件被传送带向前传送，到达待搬运位置。发出信号给第二站，第二站接收信号机械手过来取走工件，待到升降缸
23、上升到位，反馈一个信号给第一站，第一站就推出工件，循环。17实训小结为期11周的自动生产线实训已经结束。在这短短的实训时间内受益匪浅，在此了解到自动生产线的有关知识，更是复习和巩固了上学期所学的PLC编程知识。这次实训包含了许多以前学过的、以及正在学的知识，例如：气动有关的技术，电工技术，传感器技术等。通过一条生产线完美的将这些结合在一起。这次实训，我掌握了：(1)导线与I/O接线板的连接方式，元器件与PLC的连接方法。(2)通过自己编程，明白了有些指令的作用，完成为了一系列的调试，还懂得T如何与其他站进行通讯。(3)这次实训培养了我们的动手能力和细心严谨的作风，提高了自己解决问题的能力。(4)了解了各个器件在整个系统中所起到的作用。这次实训让我懂得了看着貌似简单的东西，但是在实际的操作中也会遇到许多问题，这些问题或者大或者小，但都要去解决，不会的要学会查找资料，自己实在解决不了再向老师,教，这样印象才会深刻。指导老师意见实习实训成绩：指导教师签名：说明：报告包含实习实训内容、过程、情况小结及心得体味、对实习实训的意见建议等。
