1、常熟理工学院1生产线控制技术综合实训评分表课程名称： 生产线控制技术综合实训 设计题目： 产线控制系统机器人模拟打磨 班级： ZB02151 学号： 30 姓名： 班级： ZB02151 学号： 42 姓名： 班级： ZB02151 学号： 29 姓名： 项目 评分比例 得分平时 25%报告 45%答辩 30%成绩指导老师： 年 月 日常熟理工学院2常 熟 理 工 学 院电气与自动化工程学院生产线控制技术综合实训报告题目： 产线控制系统机器人模拟打磨 姓 名： 学 号： 班 级： ZB02151 指导教师： 起止日期： 2017/1/3-2017/1/11 目录一.产线控制系统介绍与调试 .4
2、1.1 产线控制系统介绍 .4常熟理工学院31.2 产线运行前的调试 .51.2.1 消除 HMI 报警 .51.2.2 调试示教器 .6二.单元控制系统硬件介绍 .72.1PLC 控制柜构成部分 .72.1.1 空开的作用 .72.1.2CPU 的选择 .82.1.3 通讯模块 EM277 .82.2 机器人打磨单元部分 .82.3 电气接线 I/O 分析 .92.3.1plc 控制灯以及电机的 I/O 口接线图 .92.3.2plc 控制机器人的 I/O 口接线图 .11三.PLC 程序设计 .133.1 控制流程 .133.2 系统 plc 和机器人的 I/O 分配 .143.3 程序分
3、析 .153.3.1 机器人程序号 .153.3.2 机器人程序段一 .153.3.3 机器人程序段二 .153.3.4 机器人在程序段三 .16四.机器人仿真与示教编程 .164.1RobStudio 软件介绍 .164.2robstudio 仿真案例 .174.3 示教编程及运行过程 .22五.上位机人机界面监控 .24六.收获与体会 .27七.参考文献 .28常熟理工学院4一.产线控制系统介绍与调试1.1 产线控制系统介绍该产线系统由一个 SIEMES 315 PN-DP PLC 做主站，5 个 224 PLC 做从站，每一个 224 PLC 控制一个工作站，工作站与工作站之间转递信号通
4、过 EM277 通讯模块与 315 PN-DP PLC 连接，从而实现数据沟通如图 1-2。每个 PLC 从站控制与其相对应地机器人单元，如图 1-1。五个 ABB 机器人中，除了工站一机器人是IRB120，其余四个工站都是 IRB1400，五个工位分别实现了上料的搬运，工件的焊接，工件打磨，对打磨后工件的瑕疵检测，负责料件成次品的分拣。出于安全考虑，每个工位的报警按钮在 PLC 中都是串联的，所以只要有一个报警，整个产线都会报警。图 1-1 系统构成分布常熟理工学院5图 1-2 网络分布1.2 产线运行前的调试在运行机器人之前，首先要把各控制柜的报警信息消除，然后将机器人调到原点位置以及将示
5、教器调到 main 函数位置。首先打开各个控制柜的上电按钮 ，由于调试时每个工位调试的步骤都是一样，在这里我就以工位三为例调试一下。1.2.1 消除 HMI 报警上电后，控制面板和三色灯上会出现红色报警信号，所以先要消除报警信息。现将控制柜上的一排按钮开关打到手动和本地模式如图 1-3；图 1-3 手动和本地模式此时点下人机界面上的报警信息会出现图 1-4 报警画面，按下复位按钮后再按下，直至所有报警信号消失。常熟理工学院6图 1-4 人机界面报警信息1.2.2 调试示教器在报警信息解除后，调试示教器，先把机器人控制柜打到手动 ,紧接着手握示教器，点击左上方，再按如下图 1-5 步骤操作，程序
6、编辑器调试PP 例行程序MOVEHOME使能键，按下使能键不松开再按下启动按钮，听到“啪”的一声表明操作成功，此时松开使能键。再调示教器上的 PP 至 main，按下使能键，听到“啪”的一声操作成功，再将机器人控制柜打到自动，PLC 控制柜上也打到自动和远程模式。再回到 PLC0 总控制柜上按下启动和复位按钮，然后回到工位上按下启动和复位按钮直到上方的三色灯跳至绿色，表明调试已成功。调试成功后按下最前面的 按钮，整条产线便开始运作。图 1-5 操作步骤常熟理工学院7二.单元控制系统硬件介绍2.1PLC 控制柜构成部分该单元控制柜里有 13 个空开，一个 24V 开关电源，一个 CPU224 模
7、块，二个扩展模块 EM223，一个通信模块 EM277， 8 个继电器（ KAES1 KAES2 KAAS1 KAAS2 ）如图 2-1 所示：图 2-1 控制柜内部图2.1.1 空开的作用开关 作用QF2 插座QF4 机器人开关QF5 整理块开关CV1QF1 打磨机开关MI1QF1 砂纸机开关EM1QF1 传送带开关QF11 PLC CPU 供电常熟理工学院8QF12 HMI 供电QF13 CUP 输入 输出M02 输入输出M03 输入输出QF14 控制面板、JB1 接线箱、安全回路QF15 伺服控制器 1、伺服控制器 2QF16 机器人QF21 M01 输出电源2.1.2CPU 的选择该单
8、元选择了 CPU224，CPU224 主机数量 I/O 点为 14 输入/10 输出共 24 个，扩展能力强，可连续 7 个扩展模块，最大可扩展至 168 个数字量 I/O 或 35 个模拟量 I/O 点；13kb 程序和数据存储空间，6 个独立的 30khz 高数计数器，2 路独立的 20hz 高速缓冲输出，具有 pid 控制，I/O 端子排很容易整体拆卸，是个控制能力较强的控制器。另外由于 I/O 口数量有限，所以还选用了扩展模块 EM224，增加 I/O 的数量。2.1.3 通讯模块 EM277EM277 是 s7-200 的智能扩展模块，由于本产线是利用 profibus-dp 进行通
9、讯，所以才会选则此模块，profibus 网络通常有一个主站和若干个 I/O 从站， EM277 只能做 profibus-dp 的从站，而不能做主站。2.2 机器人打磨单元部分有一个 IRB1410 机器人以及对应的机器人控制柜和示教器，一个打磨机，一个砂轮机，一个皮带机组成如图 2-2，其间机器人感应工件所选用的传感器为电容式传感器如图 2-3，电容式传感器结构简单，精度高，易于制造，一般用金属做电极以无机材料做绝缘之承，能承受很大的温度变化，高压力，高冲击，过载等。图 2-2 打磨 砂轮 传送带常熟理工学院9图 2-2 电容式传感器2.3 电气接线 I/O 分析2.3.1plc 控制灯以及电机的 I/O 口接线图如图 2-3,I0 口和 I1 口基本上都被用来作为按钮以及开关的控制，I2.2 为传感器信号输入，Q0.5-Q0.7 分别为三色灯自动，手动，故障复位指示灯；Q1.0 和 Q1.1plc 控制柜上启动和故障指示灯；Q2.0-Q2.2 分别为三给电机打磨、砂轮、传送带。常熟理工学院10
