1、项目六生产加工设备的组装与调试一、施工任务1.根据设备装配示意图组装生产加工设备。2.按照设备电路图连接生产加工设备的电气回路。3.按照设备气路图连接生产加工设备的气动回路。4.根据要求创建触摸屏人机界面。5.输入设备控制程序，正确设置变频器参数，调试生产加工设备实现功能。三、实施任务1.识读设备图样及技术文件(1)装置简介生产加工设备的主要功能是自动上料、搬运，并能根据物料的性质进行分类输送、加工和存放，其工作流程如图6-1所示。1)起停控制。2)送料功能。3)搬运功能。4)传送、加工及分拣功能。传送、加工及分拣金属物料。金属物料被传送至A点位置传送带停止，进行第一图6-1生产加工设备动作流
2、程图二、施工前准备 传送、加工及分拣白色塑料物料。白色塑料物料被传送至B点位置传送带停止，进行第一次加工2s后以20Hz的频率继续向左传送至C点位置传送带停止，进行第二次加工2s后以25Hz的频 传送、加工及分拣黑色塑料物料。黑色塑料物料被传送至C点位置传送带停止，进行加工2s后推料三气缸(简称气缸三)伸出，将它推入料槽三内。图6-2人机界面首页5)触摸屏功能 如图6-2所示，触摸屏人机界面的首页上方显示“生产加工设备”、同时设有界面切换开关“进入命令界面”、“进入监视界面”。如图6-3所示，命令界面上设置设备“起动按钮”、“停止按钮”和“返回首页”。图6-3命令界面二、施工前准备 如图6-4
3、所示，监视界面上显示三类分拣物料的个数，当计数显示等于100时，数值复位为0后重新计数。图6-4监视界面二、施工前准备(2)识读装配示意图如图6-5所示，生产加工设备的结构布局自右向左分别为送料机构、机械手搬运机构、物料传送分拣机构，介于料盘本身高于出料口，且物料检测传感器固定在物料支架的左侧，为了保证机械手搬运物料往返顺畅，物料料盘、出料口、机械手之间必须调整准确，安装尺寸误差要小。1)结构组成。2)尺寸分析。图6-6生产加工设备二、施工前准备2)I/O点分配。表6-1输入/输出设备及I/O点分配表二、施工前准备3)输入/输出设备连接特点。(4)识读气动回路图图6-9所示为生产加工设备气动回
4、路图，各控制元件、执行元件的工作状态见表6-2。表6-2控制元件、执行元件状态一览表二、施工前准备(5)识读梯形图图6-10所示为生产加工设备的梯形图，其动作过程如图6-11所示。1)起停控制。2)送料控制。3)报警控制。4)机械手复位控制。5)搬运物料。6)传送物料。7)加工及分拣物料。8)监视界面计数显示。图6-10生产加工设备梯形图二、施工前准备 若物料为金属物料，当它被传送至A点位置时，执行分支A，X20=ON，S30状态关闭，Y21=OFF、Y22=OFF，传送带停止、进行第一次加工；S31状态激活，T4开始计时，2s到，加工结束，Y21=ON、Y23=ON，传送带以中速向左继续传送
5、此物料。至B点位置，X21=ON，S31状态关闭，传送带停止、进行第二次加工；S32状态激活，T5开始计时，2s到，加工结束，Y21=ON、Y24=ON，传送带以低速向左继续传送物料。至C点位置，ON，S32状态关闭，传送带停止、物料开始第三次加工；S33状态激活，T6开始计时，2s到，加工结束，Y20=ON、Y22=ON，物料自左向右以高速返回至A点位置，X20=ON，S34状态激活，Y12=ON，推料一气缸伸出将它推入料槽一内，伸出到位后，X13=ON，S35激活，Y12为OFF，推料一气缸缩回。二、施工前准备图6-10生产加工设备梯形图(续一)图6-10生产加工设备梯形图(续二)二、施工
6、前准备图6-10生产加工设备梯形图(续三)二、施工前准备图6-11生产加工设备状态转移图二、施工前准备(6)制定施工计划生产加工设备的组装与调试流程如图6-12所示。图6-12生产加工设备的组装与调试流程图二、施工前准备2.施工准备(1)设备清点检查生产加工设备的部件是否齐全，并归类放置。(2)工具清点设备组装工具见表6-5所示，施工人员应清点工具的数量，并认真检查其性能是否完好。表6-3施工计划表三、实施任务表6-4设备清单三、实施任务表6-4设备清单二、施工前准备表6-5工具清单三、实施任务图6-13机械装配流程图1.机械装配(1)机械装配前的准备 按照要求清理现场、准备图样及工具，并安排
7、装配流程，参考流程如图6 13所示。三、实施任务(2)机械装配步骤依据确定的设备组装顺序组装生产加工设备。1)画线定位。2)组装传送装置。安装传送线脚支架。在传送线的右侧(电动机侧)固定落料口，并保证物料落放准确、平稳。安装落料口传感器。将传送线固定在定位处。3)组装分拣装置。组装起动推料传感器。组装推料气缸。固定、调整料槽与其对应的推料气缸，使两者在同一中性线上。三、实施任务图6-14组装传送装置三、实施任务图6-15组装分拣装置三、实施任务4)安装电动机。图6-16安装电动机三、实施任务5)固定电磁阀阀组。图6-17固定电磁阀阀组三、实施任务6)组装搬运装置。安装旋转气缸。组装机械手支架。
8、组装机械手手臂。组装提升臂。安装手爪。固定磁性传感器。固定左右限位装置。固定机械手，调整机械手摆幅、高度等尺寸，使机械手能准确地将物料放入传送线落料口内。7)组装固定物料支架及出料口。三、实施任务图6-18固定机械手8)安装转盘及其支架。三、实施任务图6-19固定、调整物料支架9)固定触摸屏。10)固定警示灯。11)清理台面，保持台面无杂物或多余部件。三、实施任务图6-20固定物料料盘三、实施任务图6-21固定触摸屏及警示灯三、实施任务2.电路连接(1)电路连接前的准备(2)电路连接步骤电路连接应符合工艺、安全规范要求，所有导线应置于线槽内。1)连接传感器至端子排。2)连接输出元件至端子排。3
9、)连接电动机至端子排。4)连接PLC的输入信号端子至端子排。图6-22电路连接流程图三、实施任务5)连接PLC的输出信号端子至端子排。6)连接PLC的输出信号端子至变频器。7)连接变频器至电动机。8)连接触摸屏的电源输入端子至电源模块中的24V直流电源。9)将电源模块中的单相交流电源引至PLC模块。10)将电源模块中的三相电源和接地线引至变频器的主回路输入端子L1、L2、L3、PE。11)电路检查。12)清理台面，工具入箱。三、实施任务3.气动回路连接(1)气路连接前的准备 按照要求检查空气压缩机状态、准备图样及工具，并安排气动回路连接步骤。(2)气路连接步骤根据气路图连接气路。1)连接气源。
10、2)连接执行元件。3)整理、固定气管。4)清理台面杂物，工具入箱。图6-24气路连接三、实施任务4.程序输入启动三菱PLC编程软件，输入梯形图6 10。1)启动三菱PLC编程软件。2)创建新文件，选择PLC类型。3)输入程序。4)转换梯形图。5)保存文件。三、实施任务5.触摸屏工程创建 根据设备控制功能创建触摸屏人机界面，其方法参考触摸屏技术文件。(1)创建新工程1)启动EV5000组态软件。2)新建工程。3)选择“串口”通讯连接方式。4)选择“MT4300C”型触摸屏。5)选择“FX2N”型PLC。6)用通讯线连接HMI与PLC。7)设置HMI0的“通讯类型”为“RS485-4”。三、实施任
11、务(2)创建人机界面首页1)切换至组态窗口。2)设定“背景填充颜色”为浅紫色。3)插入文字“生产加工设备”，设置“向量字体”为红色、小三号及粗体，如图6-25所示。图6-25选择“功能键”图标三、实施任务4)创建切换按钮“进入命令界面”。功能键设置。如图6-26所示，选择“功能键”，选中“切换窗口”，将切换窗口设定为4：Frame4。图6-26“功能键”对话框三、实施任务 标签设置。如图6-27所示，选择“标签”，选中“使用标签”，在内容栏中输入：进入命图6-27“标签”对话框三、实施任务 图形设置。选择“图形”，选中“使用向量图”，导入图6-28所示的C：Program FileseV500
12、0_UNICODE_CHS图库向量图按钮button1-15.vg的蓝色按钮图标。单击【确定】，切换按钮便创建完成。调整按钮及其文字标签至合适位置，如图6-29所示。图6-28导入的切换按钮路径及其图形三、实施任务图6-29切换按钮“进入命令界面”创建完成后的组态窗口三、实施任务5)添加组态窗口5。图6-30“添加组态窗口”命令图6-31“新建窗口”对话框三、实施任务图6-32新建的组态窗口5三、实施任务6)创建切换按钮“进入监视界面”。选择“功能键”图标，将其拖入组态窗口中放置，设定其“切换窗口”为“5：Frame5”。同样的方法设置其标签及图形。创建完成后的组态窗口0（人机界面首页）如图6
13、 33所示。图6-33创建完成的组态窗口0三、实施任务(3)创建命令界面将窗口切换至组态窗口4，设置窗口“背景填充效果”为浅紫色。1)创建“起动按钮”，设定其地址为X0、类型为复位开关、图形为路径C：Program FileseV5000_UNICODE_CHS图库位图按钮button-51.bg的绿色按钮图标，如图6-34所示。图6-34导入的起动按钮路径及其图形三、实施任务2)创建“停止按钮”，设置其地址为X1、类型为复位开关、图形为路径C：Program FileseV5000_UNICODE_CHS图库位图按钮button-48.vg的红色按钮图标。3)插入文字“起动按钮”和“停止按钮
14、”，如图6-35所示。图6-35起停按钮创建完成后的窗口三、实施任务4)创建切换按钮“返回首页”，设定其切换窗口为0：Frame0、图形为路径C：Program图6-36导入的“返回首页”按钮的路径及其图形三、实施任务图6-37“返回首页”按钮创建完成后的窗口三、实施任务(4)创建监视界面将窗口切换至组态窗口5，设置窗口“背景填充效果”为淡青色。1)创建料槽一的物料计数器。图6-38选择“数值显示”图标三、实施任务图6-39“数值显示元件属性”对话框 基本属性设置。如图6-39所示，选择“基本属性”，设置地址为C_word 0。三、实施任务 字体设置。如图6-40所示，选择“字体”，设置字号为
15、32、黑色。单击【确定】，物料计数器便创建完成，如图6-41所示。图6-40“字体”设置对话框三、实施任务 字体设置。如图6-40所示，选择“字体”，设置字号为32、黑色。单击【确定】，物料计数器便创建完成，如图6-41所示。图6-41料槽一“数值显示”创建完成后的组态窗口三、实施任务2)创建料槽二及料槽三的物料计数器。3)插入数值显示所对应的文字后，调整文字及其图形至合适位置即可，如图6-42所示。图6-42“数值显示”创建完成后的组态窗口三、实施任务4)创建“返回首页”切换按钮，设定切换窗口为0：Frame0、图形为arrow-11.vg的按钮图标。图6-43监视页面创建完成后的组态窗口三
16、、实施任务(5)离线模拟将工程编译后保存，执行离线模拟命令，即可实现图6-2、图6-3和图6-4所示的触摸控制功能。6.变频器参数设置打开变频器的面板盖板，按表6 6设定参数。表6-6变频器参数设定表三、实施任务1)用键将监示显示切换至参数设定模式，再设定操作模式为PU操作模式，即Pr.791。2)设定上限频率Pr.150。3)设定下限频率Pr.20。4)设定3速设定(高速)频率Pr.425。5)设定3速设定(中速)频率Pr.520。6)设定3速设定(低速)频率Pr.615。7)设定加速时间Pr.71。8)设定减速时间Pr.81。9)设定操作模式为外部操作模式Pr.792。三、实施任务7.设备
17、调试(1)设备调试前的准备 按照要求清理设备、检查机械装配、电路连接、气路连接等情况，确认其安全性、正确性。在此基础上确定调试流程，本设备的调试流程如图6 44所示。图6-44设备调试流程图三、实施任务(2)模拟调试1)PLC静态调试 连接计算机与PLC。确认PLC的输出负载回路电源处于断开状态，并检查空气压缩机的阀门是否关闭。合上断路器，给设备供电。写入程序。运行PLC，按表6-7、表6-8和表6-9，用PLC模块上的钮子开关模拟PLC输入信号，观察PLC的输出指示LED。将PLC的RUN/STOP开关置“STOP”位置。复位PLC模块上的钮子开关。三、实施任务表6-7送料机构静态调试情况记
18、载表三、实施任务表6-8搬运机构静态调试情况记载表三、实施任务表6-8搬运机构静态调试情况记载表三、实施任务表6-9传送、加工及分拣机构静态调试情况记载表三、实施任务表6-9传送、加工及分拣机构静态调试情况记载表三、实施任务2)气动回路手动调试 接通空气压缩机电源，起动空压机压缩空气，等待气源充足。将气源压力调整到0.40.5MPa后，开启气动二联件上的阀门给系统供气。为确保调试安全，施工人员需观察气路系统有无泄露现象，若有，应立即解决。在正常工作压力下，对气动回路进行手动调试，直至机构动作完全正常为止。调整节流阀至合适开度，使各气缸的运动速度趋于合理。三、实施任务3)传感器调试。出料口放置物
19、料，调整、固定物料检测光电传感器。手动机械手，调整、固定各限位传感器。在落料口中先后放置三类物料，调整、固定传送带落料口检测光电传感器。在A点位置放置金属物料，调整、固定金属传感器。分别在B点和C点位置放置白色塑料物料、黑色塑料物料，调整固定光纤传感器。手动推料气缸，调整、固定磁性传感器。三、实施任务4)变频器调试 闭合变频器模块上的STR、RH钮子开关，传送带自右向左高速运行。闭合变频器模块上的STR、RM钮子开关，传送带自右向左中速运行。闭合变频器模块上的STR、RL钮子开关，传送带自右向左低速运行。闭合变频器模块上的STF、RH钮子开关，传送带自左向右高速运行。若电动机反转，须关闭电源，
20、改变输出电源U、V、W相序后重新调试。三、实施任务5)触摸屏调试。用MT54-FX-M通讯线连接触摸屏与PLC。用MT5000-USB下载线连接计算机与触摸屏。接通设备总电源。设置下载选项，选择下载设备为USB。下载触摸屏程序。调试触摸屏程序。运行PLC，进入命令界面，触摸起动按钮，PLC输出指示LED显示设备开始工作；进入监视界面，观察物料的数值显示是否正确；触摸命令界面上的停止按钮，设备停止工作。三、实施任务(3)联机调试模拟调试正常后，接通PLC输出负载的电源回路，便可联机调试。图6-45生产加工设备三、实施任务表6-10联机调试结果一览表(4)试运行施工人员操作生产加工设备，运行、观察
21、一段时间，确保设备合格、稳定、可靠。三、实施任务8.现场清理 设备调试完毕，要求施工人员清点工量具、归类整理资料，并清扫现场卫生。1)清点工量具。2)资料整理。3)清扫设备周围卫生，保持环境整洁。4)填写设备安装登记表，记载设备调试过程中出现的问题及解决的办法。9.设备验收设备质量验收见表6 11。三、实施任务表6-11设备质量验收表四、设备改造1.生产加工设备的改造，改造要求及任务如下：(1)功能要求1)起停控制。2)送料功能。3)搬运功能。4)传送、加工及分拣功能。传送、加工及分拣金属物料。金属物料传送至B点位置传送带停止，进行第一次加工2s后以20Hz的频率继续向左传送至C点位置传送带停
22、止，进行第二次加工2s后以25Hz的频率返回至B点位置停止推料二气缸动作，活塞杆伸出将它推入料槽二内。四、设备改造 传送、加工及分拣白色塑料物料。白色塑料物料传送至C点位置传送带停止，进行加工2s后推料三气缸动作，活塞杆伸出将它推入料槽三内。传送及分拣黑色塑料物料。黑色塑料物料传送至C点位置传送带停止1s后以25Hz的频率返回至A点位置停止推料一气缸动作，活塞杆伸出将它推入料槽一内。5)打包报警功能。6)触摸屏功能 在触摸屏人机界面的首页上方显示“生产加工设备”、设置界面切换开关“进入命令界面”和“进入监视界面”。命令界面上设有“起动按钮”、“停止按钮”。监视界面上显示三类物料分拣的个数和打包指示。当计数显示等于100时，数值复位为0后重新计数。四、设备改造(2)技术要求：1)设备的起停控制要求：触摸人机界面上的起动按钮，设备开始工作。触摸人机界面上的停止按钮，设备完成当前工作循环后停止。按下急停按钮，设备立即停止工作。2)电气线路的设计符合工艺要求、安全规范。3)气动回路的设计符合控制要求、正确规范。(3)工作任务1)按设备要求画出电路图。2)按设备要求画出气路图。3)按设备要求编写PLC控制程序。4)改装生产加工设备实现功能。5)绘制设备装配示意图。
