机电一体化毕业设计.doc

1、江西机电职业技术学院毕 业 论 文学 校： 江西机电职业技术学校专 业： 机电一体化技术 班 级： 10 级机电（2）班 学生姓名： 黄 奕 林 学 号： 47 指导教师： 刘 曼 2013 年 7 月 8 日江西机电职业技术学院 10 级机电（2）班 47 号 2前 言实现自动化的有效方式，而且目前国内真正懂得 PLC 的人才太少，希望针对本次设计对作为自动化专业的学生，PLC 是我们最基础的专业课。众所周知，PLC 自从问世以来就在自动控制各个行业发挥着难以取代的核心控制作用。PLC 运行可靠，适用于各种恶劣的工业环境，PLC 和工控机（IPC）相比，其运行可靠、可扩展性好、便于电气连接、

2、控制更专业，但是工控机良好的人机界面，方便高级语言都是 PLC 所不能比拟的。尽管 PLC、IPC 在自动化控制中扮演不同角色，在许多运行连续时间较短，环境相对比较好的地方，人们还是希望使用 IPC 进行核心控制。使用 IPC 进行核心控制有很多种实现方式，当然其中最为简单的办法就是使用组态软件。在工厂和企业里面 PLC一直是我们自动化的人大有裨益。江西机电职业技术学院 10 级机电（2）班 47 号 3目 录第 1 章 亚龙 YL-235A 型光机电一体化实训考核装置 .51.1 外观 .51.2 概述 .51.3 实训项目 .61.4 配置 .6第 2 章 亚龙 YL-235A 型光机电一

3、体化实训考核装置机构说明 .82.1 整机工作流程 .82.2 工作原理 .82.3 送料机构 .92.4 机械手搬运机构 .102.5 物料传送和分拣机构 .112.6 气动原理 .122.7 气缸电控阀使用 .142.8 传感器应用说明 .162.8.1 常用传感器的使用说明 .162.8.2 磁性开关的使用说明 .16第 3 章 亚龙 YL-235A 光机电一体化实训考核装置电气电路说明 .173.1 电气电路组成 .173. 2 西门子 PLC 主机、变频器 .183.2.1 西门子 PLC 控制原理图 .19江西机电职业技术学院 10 级机电（2）班 47 号 43.2.2 西门子

4、I/O 分配图 .203.2.3 端子接线布置图 .213.2.4 西门子变频器操作 .223.2.5 西门子变频器参数设置 .25小结 .26参考文献 .27附录 .28梯形图 .29PLC 外部接线图 .44气路图 .45端子接线布置图 .46江西机电职业技术学院 10 级机电（2）班 47 号 5第 1 章 亚龙 YL-235A 型光机电一体化实训考核装置1.1 外观图 1-1 亚龙 YL-235A1.2 概述亚龙 YL235A 型光机电一体化实训考核装置，由铝合金导轨式实训台、上料机构、上料检测机构、搬运机构、物料传送和分拣机构等组成。各个机构紧密相连，学生可以自由组装和调试。江西机电

5、职业技术学院 10 级机电（2）班 47 号 6控制系统采用模块组合式，由触摸屏模块、PLC 模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、接线端子排和各种传感器等组成。触摸屏模块、PLC 模块、变频器模块、按钮模块等可按实训需要进行组合、安装、调试。该系统包含了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、机械传动、气动、触摸屏控制、可编程控制器、传感器，变频调速等多项技术，为学生提供了一个典型的综合实训环境，使学生对过去学过的诸多单科的专业和基础知识，在这里能得到全面的认识、综合的训练和实际运用。1.3 实训项目1. 自动检测技术使用实训2. 气动技术应用实训3. 可编程控制器编程实训4. 电气控制电

6、路实训5. 变频器应用实训6. 触摸屏应用实训7. 自动控制技术教学与实训8. 机械系统安装和调试实训9. 系统维护与故障检测实训1.4 配置该装置配置了触摸屏模块、可编程控制器（PLC） 、变频器装置、气动装置、传感器、气动机械手装置、上料器、送料传动和分拣装置等实训机构。整个系统为模块化江西机电职业技术学院 10 级机电（2）班 47 号 7结构提供开放式实训平台，实训模块可根据不同的实训要求进行组合；同时学校还可以根据教学需要，配置不同品牌的（PLC）模块和变频器模块以及触摸屏模块，也可以增加其它实训模块。系统的控制部分采用触摸屏模块和可编程控制器（PLC） ，执行机构由气动电磁阀-气缸

7、构成的气压驱动装置，实现了整个系统自动运行，并完成物料的分拣。整个实训考核装置的模块之间连接方式采用安全导线连接，以确保实训和考核的安全。江西机电职业技术学院 10 级机电（2）班 47 号 8第 2 章 亚龙 YL-235A 型光机电一体化实训考核装置机构说明2.1 整机工作流程图 2-12.2 工作原理在触摸屏上按启动按扭后，装置进行复位过程，当装置复位到位后，由 PLC 启动江西机电职业技术学院 10 级机电（2）班 47 号 9送料电机驱动放料盘旋转，物料由送料盘滑到物料检测位置，物料检测光电传感器开始检测；如果送料电机运行若干秒钟后，物料检测光电传感器仍未检测到物料，则说明送料机构已

8、经无物料，这时要停机并报警；当物料检测光电传感器检测到有物料，将给 PLC 发出信号,由 PLC 驱动机械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂缩回，手臂向右旋转到右限位，手臂伸出，手爪下降将物料放到传送带上，落料口的物料检测传感器检测到物料后启动传送带输送物料，同时机械手按原来位置返回进行下一个流程；传感器则根据物料的材料特性、颜色特性进行辨别，分别由 PLC 控制相应电磁阀使气缸动作，对物料进行分拣。2.3 送料机构图 2-21转盘 2调节支架 3直流电机 4物料 5出料口传感器 6物料检测支架放料转盘： 转盘中共放三种物料：金属物料、白色非金属物料、黑色非金属物料。驱动电机： 电机采用 2

9、4V 直流减速电机，转速 6R/MIN；用于驱动放料转盘旋转。物料支架： 将物料有效定位，并确保每次只上一个物料。江西机电职业技术学院 10 级机电（2）班 47 号 10出料口传感器： 物料检测为光电漫反射型传感器，主要为 PLC 提供一个输入信号，如果运行中，光电传感器没有检测到物料并保持若干秒钟，则应让系统停机然后报警。2.4 机械手搬运机构图 2-31旋转气缸 2非标螺丝 3气动手爪 4手爪磁性开关 Y59BLS 5提升气缸 6磁性开关 D-C73 7节流阀 8伸缩气缸 9磁性开关 D-Z73 10左右限位传感器 11缓冲阀 12安装支架整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。手爪提升气缸：提升气缸采用双向电控气阀控制。磁性传感器：用于气缸的位置检测。检测气缸伸出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各一个，当检测到气缸准确到位后将给 PLC 发出一个信号；（在应