第一章YL-335自动生产线实训设备.PDF

电气工程系《自动生产线》教研室 第一章 YL-335自动生产线实训设备 现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机 械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信 技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检 测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地 融合在一起。 可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广 泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。因此， 培养掌握机电一体化技术，掌握PLC 技术及PLC 网络技术的技术人材是当务之急。 YL-335型自动生产线实训设备在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、 分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、 变频器驱动和步进电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC 承担 其控制任务，各PLC 之间通过RS485 串行通讯实现互连的分布式控制方式。因此YL-335综合 应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用 技术、PLC 控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用YL-335可以模拟一个与实 际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而 缩短了理论教学与实际应用之间的距离。 YL-335采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽 屉式模块放置架，具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、 安装和调试，达到模拟生产性功能和整合学习功能的目标，十分适合教学实训考核或技能竞 赛的需要。 1.1 YL-335A 的基本组成 YL-335A 型自动生产线实训设备由安装在铝合金导轨式实训台上的送料单元、加工单 元、装配单元、输送单元和分拣单元5 个单元组成。其外观如图1-1 所示。 1 电气工程系《自动生产线》教研室 图 1-1 外观图 其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各 个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置整体运动则采取步 进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型 的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交 流传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业企业应用最为广泛的电气控制技术。 在YL-335A 设备上应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过 的状态、物体的颜色及材质等。传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一，是现代工 业实现高度自动化的前提之一。 在控制方面，YL-335A 采用了基于RS485 串行通信的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 串行通讯实现互连的分布式控制方 式。用户可根据需要选择不同厂家的PLC 及其所支持的RS485 通信模式，组建成一个小型的 PLC 网络。小型PLC 网络以其结构简单，价格低廉的特点在小型自动生产线仍然有着广泛的 应用，在现代工业网络通信中仍占据相当的份额。另一方面，掌握基于RS485 串行通信的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的基础。 1.2 YL-335A 的基本功能 YL-335A 各工作单元在实训台上的分布如图1-2的俯视图所示。 2 电气工程系《自动生产线》教研室 图 1-2 俯视图