光机电一体化综合实验指导书参照.pdfVIP

实验 光机电气一体化实验系统综合控制 一、 实验目的 1. 了解电感、电容、颜色传感器的应用。 2. 掌握光机电气一体化实验系统的控制。 3. 通过完成综合控制实验，掌握高速脉冲发生器、高速计数器、左移指令的综合运用。 二、 实验原理 变频器设置为外部端子控制模式，通过程序控制实现交流电动机的运行、停止；传送带单 元的光电编码器将电机旋转的角度通过脉冲形式传送给 PLC ，经过 PLC 计算控制变频器停止， 实现对工件传送的准确定位；在传送过程中电容传感器检测工件是否为金属材质，电感传感器 检测工件是否为铁质， 色标传感器检测工件的颜色； 将传感器检测的信号传送到 PLC 进行计算， 分辨传送工件的材质和颜色，为工件入库做准备；在工件传送到位后，气动机械手动作，将工 件搬运到货运台上； PLC 根据电容、电感、颜色传感器检测的信号，对步进电机的运行脉冲数 进行控制，将不同材质、颜色的工件准确入库。 本系统主要由物料分拣单元、 气动机械手搬运单元和物料存储单元三大部分组成， 完成上料、 检测、分拣、搬运、传输、分类、储存功能，是典型的光机电一体化实验平台。 （1）物料分拣单元 由电容传感器、电感传感器、颜色传感器、光电传感器、传送带、交流异步电机、欧姆龙变 频器 3G3JV、旋转编码器、单作用推动气缸、磁性开关、电磁阀、集装阀、空气过滤器等部件组 成。 当气动井式上料装置中的光电传感器检测到物料时，驱动电磁阀、气缸动作，将物料推到传 送带上。同时变频器驱动交流电机、传送带运行，物料依次电容传感器（检测出物料的金属或非 金属特性） 、电感传感器（检测出金属物料的铁质或铝质特性）和颜色传感器（检测出物料的颜色 特性）的检测，与交流电机同轴的旋转编码器计数到设定值后，变频器停止运行，物料停在传送 带上等待下一单元进行处理。 （2 ）气动机械手搬运单元 由磁性开关、电磁阀、薄型气缸、回转气缸和气动手爪等组成。将物料从分拣单元搬运至存 储区。 （3 ）物料传送仓储单元 由同步带、同步轮、步进电机、步进电机驱动器、平面货架、平面送货台、磁性开关、电磁 阀和单作用推动气缸等组成的。 当货台有物料时，由步进电机动作，驱动货台运行，根据物料的类型，单作用推动气缸动作 将物料推到相应货架内。 三．实验设备 1. 光机电气一体化控制实验系统 一台 2. 安装编程软件的计算机 一台 三、 实验内容 通过 PLC 编程或使用样例程序实现光机电气一体化实验系统综合控制。 四、 实验步骤 1. 将实验装置的电源插头插到电源插座上，为实验装置提供电源。 2. 用编程电缆连接 PLC 编程口与计算机串口。 3. 根据下表用 2 号实验导线连接线路： “传感器输出端子”板简称“传”板，“气动元件输入输出端子”板简称“气”板 “步进电机驱动器”板简称“步”板，“变频器输入输出端子”板简称“变”板 “PLC输出端子”板简称“出”板，“ PLC输入端子”板简称“入”板 PLC输入端子 C0M1、C0M2、+24V 出+24V、传 +24V 电源正 GND 出 GND、气 COM、传 GND 电源负 I00 传 SD SD启动开关 I01 传 B 编码器 B 相信号 I02 传 A 编码器 A 相信号 I03