可编程控制器技术项十一 教案.docVIP

理 论课 程名 称 可编程控制器技术 章 节名 称 项目十一 PLC实现自动生产线控制 授 课安 排 授 课 时 数 授 课班 级 授课教具 授 课 方 法 教学做一体 授 课时 间 多媒体，PLC综合实训台 教 学目 的 （1）掌握自动生产线的组成和功能，能进行简单的安装和调试。 （2）熟悉三菱变频器的工作原理，学会操作通用变频器。 （3）掌握利用PLC进行对象控制时，I/O点的确定，能实际正确接线。 教 学重 点 难 点 重点：学会操作通用变频器，PLC控制系统设计 难点：PLC控制系统设计。 【项目引导】（教师） 自动化生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的，它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序及工艺过程，使产品成为合格的制品，而且要求在装卸工件、定位夹紧、工件在工序间的输送、工件的分拣甚至包装等都能自动进行。使其按照规定的程序自动地进行工作，我们称这种自动工作的机械电气一体化系统为自动生产线。 任务提出：（教师） 自动生产线是综合机械技术、控制技术、传感技术、驱动技术、网络技术于一体的机械电气一体化装置系统。本任务以浙江天煌科技实业有限公司生产的THJDAL-2型自动生产线拆装与调试实训装置中的皮带传送分拣单元为例来实现任务目标。 介绍实施条件（教师）： 校内教学做一体化教室，THJDAL-2型自动生产线实训装置，个人计算机（已安装GX Developer编程软件），电工常用工具若干，导线若干。 教师介绍任务实施步骤（学生 做）： 步骤一 准备工作 通电检查自动生产线的各站是否正常，置PLC于“STOP”状态。 步骤二 读懂控制要求 自动生产线皮带传送分拣单元的工作目标是完成对白色工件和黑色工件的分拣。系统启动后，分拣单元接收到复位信号后进行初始状态检查并复位，复位完成后接收到启动信号，传送带入料口位置的漫射式光电传感器检测到有工件时，变频器启动，驱动传动电动机，把工件带入分拣区。如果工件为白色，则该工件到达1号滑槽，传送带停止，工件被推到1号槽中；如果为黑色，旋转气缸旋转，工件被导入2号槽中。当分拣槽对射传感器检测到有工件输入时，完成本次分拣任务。如传送带入料口位置的漫射式光电传感器再次检测到有工件时重复上述工作过程。 步骤三 设计PLC控制I/O分配表 根据工作任务要求，分拣单元PLC选用三菱FX3U-32MR主单元，共8 点继电器输入和8 点继电器输出。其PLC输入输出点I/O的分配情况如表1所示。 表1 输入输出I/O点分配表 类别 元件 I/O点编号 备注 输入 光电传感器 X0 入料口检测 光纤传感器 X1 白色物料检测 X2 黑色物料检测 对射式光电传感器 X3 入库检测 磁性传感器 X4 推料伸出到位检测 磁性传感器 X5 旋转到位检测 磁性传感器 X6 旋转复位检测 输出 二位五通电磁阀 Y0 推料电磁阀，将白色工件推入1号槽中 二位五通电磁阀 Y1 旋转电磁阀，将黑色工件推入2号槽中 变频器 Y4 驱动传送带电机 步骤四 画出I/O硬件接线图 根据I/O分配表，得到如图所示的I/O硬件接线图。 步骤五 设计任务程序 天煌THJDAL-2型自动生产线有单机和联机两种工作模式，因为联机工作模式程序的编制要涉及各工作单元间的通讯设置，所以在此主要讲述单机工作模式下分拣单元程序的编制。 单机工作模式下分拣单元程序如图6所示。 图6 单机工作模式下分拣单元程序 步骤六 下载程序 打开编程软件GX Developer，正确将程序输入并下载到PLC。 步骤七 运行程序，整体调试。 将PLC的运行方式置于“RUN”位置。小组成员在传送带上放置各种颜色的物料，设置变频器参数，观察设备的运行情况，并记下运行结果。 步骤八 整理技术文件 评价任务完成情况（教师） 相关知识的讲解：（教师 教，学生 学） 一、自动生产线的基本组成及功能 1.基本组成 THJDAL型自动生产线拆装与调试实训装置采用型材结构，其上安装有井式供料、切削加工、多工位装配、气动机械手搬运、皮带传送分拣等5个工作单元及相应的电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器及交流电机模块、步进电机驱动模块、伺服电机驱动模块和各种工业传感器等控制检测单元。 在控制方面，THJDAL设备采用了基于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。 2.各个工作站的基本功能 THJDAL型自动生产线拆装与调试实训装置由井式供料、切削加工、多工位装配、气动机械手搬运、皮带传送分拣等5个工作站组成。 （1）井式供料单元 供料单元是THJDAL中的起始单元，在整个系统