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项目（一）PLC控制气缸设计、安装、编程与调试

【项目描述】

气缸是机电设备和自动化生产线中常见重要执行机构，可以带动负载实现直线、旋转运动。

1.项目要求

本项目要求：系统上电后，气缸处于伸出状态；系统处在手动工作模式时，按下手动按钮SB1，气缸缩回；系统处在自动工作模式时，当检测到有物料时，气缸自动缩回，等待5s后，气缸伸出回到初始位置；系统的手动工作模式和自动工作模式通过转换开关SA实现。

2.学习目标

（1）学习气缸及气缸基本控制回路基础知识，能够安装、调试基本的气缸控制回路。

（2）理解磁性接近开光、光电接近开关的工作原理，能够进行PLC、传感器配线及调试。

（3）理解PLC沿指令、跳变指令、主程序、子程序的设计方法，能够进行PLC控制气缸程序设计与调试。

3.实施路径

图2-1实施路径示意图

4.项目环境

需要能够上网的计算机或手机；每组配备PLC配电盘或试验台；每组配备基本气缸控制回路装置，包括但不限于气源装置、气动三联件1套、气缸1个、单向节流阀2个，电磁换向阀1个；按钮2个、转换开关1个、磁性接近开关1个、光电接近开关1个；万用表1块、电工常用工具1套。

5.项目分组

将班级学生根据任务和实训设备情况采用扑克牌分组法进行分组，轮值安排组长，使每个人都有锻炼培养组织协调和管理能力的机会。每人都明确的任务分工，分别或同时兼任代表项目经理（组长）、电气设计工程师、电气安装工程师、软件工程师、项目验收工程师、安全员等，模拟真实项目实施过程，培养学员团队协作能力。完成表2-1项目分组（角色指派和职责等制定计划时再填写）。

表2-1项目分组表

组名

小组LOGO

组训

团队成员

学号

角色

职责

【项目分析】

气缸广泛用于机电一体化设备的自动化控制中，其结构简单，易于安装，动作速度快，比起使用电机控制的方式，机械结构和传动部分要简单。

本项目需要用到气缸、电磁阀、按钮、开关、磁性接近开关、光电接近开关等，按钮、开关及其与PLC之间接线等在模块一的项目一中已经学习，本项目重点分析气缸基本回路、磁性接近开关、光电接近开关、PLC与传感器配线等。

1.认识气缸控制回路

1.1认识气动元件

观看微课视频或实际演示，思考气缸基本控制回路组成及作用，并从实验设备上找到相应的气动系统元件。

表2-2气缸基本控制回路认知

图片

名称及图形符号

用途

图中元件名称：

图形符号：

该元件在气动系统作用：

图中元件名称：

图形符号：

该元件在气动系统作用：

图中元件名称：

图形符号：

该元件在气动系统作用：

。

图中元件名称：

图形符号：

该元件在气动系统作用：

，打开气源开关，按下手动切换按钮，观察气缸动作。

1.2分析气缸控制回路

截取气管，将上述气动元件按照气缸控制回路原理图进行连接，便可实现气缸的伸缩运动。

表2-3气动基本回路分析

气动回路原理图

气动回路分析

以料台伸出气缸控制回路分析气动系统工作原理：初始状态，电磁阀线圈得电，气缸（伸出/缩回）；电磁阀失电后，气缸（伸出/缩回）。

2.接近传感器接线

项目中，一方面，为检测气缸运动的位置，在气缸的伸出、缩回的极限位置安装磁性接近开关；另一方面，为检测物料的有无也使用了光电式接近开关。磁性接近开关和光电接近开关都属于接近传感器，观察实物，查阅产品数据手册或观看微课视频，学习接近传感器与PLC的配线。

表2-4电路连接步骤

操作内容

实物照片

接线原理图

操作要领

磁性接近开关接线

正端（棕色

线）与PLC输入端相连接