上海英集斯MPS.doc

MPS 教 学 系 统 实 训 报 告 学生姓名：邸维汉、张玉兵、朱行行、李炜 指导老师：奚茂龙 时间：2012年2月12日——2012年2月20日 一、摘要 模块化生产培训系统（MPS）是由上海英集斯自动化技术有限公司研制的教学设备。MPS 体现了机电一体化的技术实际应用。MPS 设备是一套开放式的设备，用户可以根据自己的需要选择设备组成单元的数量、类型，最多可由9 个单元组成，当然最少时一个单元亦可自成一个独立的控制系统。而由多个单元组成的生产系统可以体现自动生产线的控制特点。在由多个MPS 工作单元组成的系统中，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）、电工电子技术、传感器应用技术、PLC 控制技术、组态控制技术、信息技术等。利用该系统可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学员在一个非常接近于实际的教学设备环境，使学员在学习过程中很自然地就将理论应用到了实际中，实现了理论与实践的完美结合，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。 二、MPS 的基本组成 多个单元组成的MPS 系统可以较为真实地模拟出一个自动生产加工流水线的工作过程。 其中，每个工作单元都可以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主要是气动执行机构和电机驱动机构，这些执行机构的运动位置都可以通过安装在其上面的传感器的信号来判断。 在MPS 设备上应用多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体的通过状态、物体的颜色、物体的材质、物体的高度等。传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一，是现代工作实现高度自动化的前提之一。 在控制方面，MPS 设备采用PLC 进行控制，用户可根据需要选择不同厂家的PLC（英集斯公司主要使用三菱公司的FX2N 系列PLC、西门子公司的S7-200 系列PLC 和S7-300 系列PLC）。MPS 设备的硬件结构是相对固定的，但学员可以根据自己对设备的理解、对生产加工工艺的理解，编写一定的生产工艺过程，然后再通过编写PLC 控制程序实现该工艺过程，从而实现对MPS 设备的控制。 三、MPS 的基本功能 上料检测单元： 功能简介：完成整个系统的上料工作，将大工件输出，判断出其颜色，并将其信息发给后一站。此站可配合触摸屏或组态控制而为整个系统的主站。 PLC 主机：三菱FX2N 系列、西门子S7 系列 扩展模块：485、PPI、MPI、Profibus 网络 组成模块：回转料斗、提升装置、光电识别组件 操作手单元： 功能简介：操作手单元由不同的气动执行部件组成，通过摆动、伸缩、气动抓取等动作，将前一单元上的工件传入下一执行单元的输入工位。 PLC 主机：三菱FX2N 系列、西门子S7 系列 扩展模块：485、PPI、MPI、Profibus 网络 组成模块：伸出及提升模块、旋转模块、气动夹爪组件立体。 加工单元： 功能简介：工件将在旋转平台上被检测及加工。通过具有四个工位的加工旋转平台，进行加工模拟，并进行加工质量的模拟检测。 PLC 主机：三菱FX2N 系列、西门子S7 系列 扩展模块：485、PPI、MPI、Profibus 网络 组成模块：旋转平台、模拟钻孔模块、模拟检测组件搬运 安装搬运单元： 功能简介：将工件从前一站搬运至下一站，并可在本站上完成大、小工件的组装。 PLC 主机：三菱FX2N 系列、西门子S7 系列 扩展模块：485、PPI、MPI、Profibus 网络 组成模块：直线转旋转运动模块、气动夹爪装置 安装单元： 功能简介：该单元提供两色小工件，并能将其输入大工件的空腔中。气缸将料仓中的两色小工件交替推出，由真空吸盘吸取，通过转臂输入到大工件的空腔中。 PLC 主机：三菱FX2N 系列、西门子S7 系列 扩展模块：485、PPI、MPI、Profibus 网络 组成模块：送料模块、旋转模块、真空组件安 立体存储单元： 功能简介：该站为仓库存储的模拟，它将系统 加工完成的合格产品，按照不同类别，进行分类立体存放。 PLC 主机：三菱FX2N 系列、西门子S7 系列 扩展模块：485、PPI、MPI、Profibus 网络 步进电机及驱动器：Start 组成模块：步进电机控制模块、滚珠丝杆模块、工件推出组件、立体仓库机械 四、MPS 单元的结构与控制 第一节：检测单元的结构与控制 一、结构与功能 检测单元的主要任务有两个，即：识别工件材料和检测工件的尺寸。在 MPS 系统中，它是将供料单元提供的工件进行材料识别及尺寸的检测，并根据要求将满足条件的工件通过滑槽送到下一个工作单元，对于不符合要求的工件在本单元中剔除。 该单元模拟了实际生产中对原材料的检测情况。 检测单元主要组成为：I/O 接线端口；识别模块；升降模块；测量模块；滑槽模块等