自动化生产线安装与调试项目二 供料单元安装与调试
自动化生产线的安装与调试
自动化生产线的安装与调试一、引言自动化生产线的安装与调试是指在生产线建设完成后，对设备进行安装、调试和测试的过程。
安装与调试的目的是确保生产线能够正常运行，提高生产效率和质量。
本文将详细介绍自动化生产线的安装与调试的步骤和注意事项。
二、设备安装1. 设备准备在进行设备安装前，需要进行设备的准备工作。
包括检查设备的完整性和数量是否与规划一致，准备所需的工具和材料等。
2. 安装设备根据设备的安装图纸和说明书，按照规定的位置和顺序进行设备的安装。
安装过程中要注意设备的水平度、垂直度和固定坚固性，确保设备的稳定性。
3. 连接设备安装完成后，需要进行设备之间的连接。
包括电气连接、气动连接和传输带的连接等。
连接过程中要注意接线的正确性和连接的可靠性。
4. 检查设备安装完成后，对设备进行全面的检查。
包括检查设备的外观是否完好、各部件是否安装正确、电气设备是否接线正确等。
确保设备安装无误。
三、系统调试1. 系统组装在进行系统调试前，需要进行系统的组装工作。
包括安装控制系统、传感器、执行机构等。
确保系统的完整性和正常运行。
2. 系统连接连接控制系统与各个设备之间的信号线和数据线。
确保信号和数据的传输畅通无阻。
3. 系统配置进行控制系统的参数设置和功能配置。
根据实际需求，设置控制系统的工作模式、速度、力度等参数。
4. 系统调试进行系统的调试和测试。
包括对各个设备进行单独测试和整体系统的测试。
确保设备的正常运行和协同工作。
四、性能测试1. 功能测试对生产线的各个功能进行测试。
包括设备的启动、住手、速度调节、力度调节等功能的测试。
确保设备的功能正常。
2. 精度测试对生产线的精度进行测试。
包括产品尺寸的测量、产品分量的测量等。
确保产品的精度满足要求。
3. 效率测试对生产线的生产效率进行测试。
包括生产速度、生产能力等指标的测试。
确保生产线的效率达到预期。
五、安全测试1. 安全设施测试对生产线的安全设施进行测试。
包括急停开关、安全门、防护罩等设备的测试。
《自动化生产线安装与调试》(钟苏丽 刘敏)课件+源程序项目二第二节相关知识-气动系统
气动系统在供料单元中的应用
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图2-3 双作用气缸结构示意图
双作用气缸具有结构简单，输出力稳定，行程可根据需要选择的优点，但由于 是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动的，回缩时压缩空气的有效作用面 积较小，所以产生的力要小于伸出时产生的推力。
气动系统在供料单元中的应用
气动系统在供料单元中的应用
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（三）电磁换向阀
YL-335B 所有工作单元的执行气缸都是双作用气缸，因此控制它们工作 的电磁阀需要有二个工作口和二个排气口以及一个供气口，故使用的电磁阀均 为二位五通电磁阀。
供料单元用了两个二位五通的单电控电磁阀。这两个电磁阀带有手动换向 和加锁钮， 有锁定（ LOCK） 和开启（ PUSH） 2个位置。用小螺丝刀把加 锁钮旋到在 LOCK 位置 时， 手控开关向下凹进去，不能进行手控操作。
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（二）节流阀
为了使气缸的动作平稳可靠，应对气缸的运动速度加以控制，常用的方法 是使用单向节阀来实现。单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制 阀，常用于控制气缸的运动 速度，所以也称为速度控制阀。流量控制阀就是 通过改变阀的通流截面积来实现流量控制的元件。流量控制阀包括节流阀、单 向节流阀、排气节流阀和快速排气阀等。单向节流阀实物及结构原理图如图24所示。
图2-9是双电控先导式二位五通电磁换向阀结构原理图。当左线圈通电， 1口与4口通，2口与3口通；当右线圈通电，1口与2口通，4口与5口通。
气动系统在供料单元中的应用
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自动化生产线安装与调试项目任务书
学习领域项目1：供料站安装与调试学习情境传感器、电磁阀、气缸、气动回路、机械安装、电气接线、编程调试班级指导教师学习团队第组工作时间18学时工作目标系统启动后，若供料站的物料台上没有工件，则应把工件推到物料台上，并向系统发出物料台上有工件信号。
若供料站的料仓内没有工件或工件不足，则向系统发出报警或预警信号。
物料台上的工件被输送站机械手取出后，若系统启动信号仍然为ON，则进行下一次推出工件操作。
供料站各部件的具体工作顺序，请自行设计，但应保证推料过程的可靠性。
工作过程描述完成供料单元的机械组装（如下图所示）、气路连接、电气接线等工作，并能够按照如下控制要求实现供料单元的的控制。
本项目只考虑供料单元作为独立设备运行时的情况，单元工作的主令信号和工作状态显示信号来自PLC 旁的按钮/指示灯模块。
并且，按钮/指示灯模块上的工作方式选择开关SA 应置于“单站方式”位置。
控制要求如下：①设备上电和气源接通后，若工作单元的两个气缸均处于缩回位置，且料仓内有足够的待加工工件，则“正常工作”指示灯HL1 常亮，表示设备准备好。
否则，该指示灯以1Hz 频率闪烁。
②若设备准备好，按下启动按钮，工作单元启动，“设备运行”指示灯HL2 常亮。
启动后，若出料台上没有工件，则应把工件推到出料台上。
出料台上的工件被人工取出后，若没有停止信号，则进行下一次推出工件操作。
③若在运行中按下停止按钮，则在完成本工作周期任务后，各工作单元停止工作，HL2 指示灯熄灭。
④若在运行中料仓内工件不足，则工作单元继续工作，但“正常工作”指示灯HL1以1Hz 的频率闪烁，“设备运行”指示灯HL2 保持常亮。
若料仓内没有工件，则HL1 指示灯和HL2 指示灯均以2Hz 频率闪烁。
工作站在完成本周期任务后停止。
除非向料仓补充足够的工件，工作站不能再启动。
教学和学习资源学习资料学习软件实训设备教材、实训手册、任务书、工作单、课程网站Step7-Micro/Win V4.0编程软件自动化生产线安装与调试实训室教学组织教师指导学生分组，下发任务书与工作单，阐述本次任务，并对相关知识进行讲解指导学生制定学习计划、与学生讨论确定最终的学习和制作方案指导学生利用新学指令编程调试考核学生对本项目中指令的掌握情况，并进行归纳总结请学生分组演示自己制作的作品，并进行讲解，学生互评考核要点机械安装牢固可靠、电气接线无松动、电气图纸绘制标准、供料站动作正确无误软件的使用：上传、下载、运行、通讯设置、I/O地址分配、硬件接线、程序的编写、调试考核方式小组的自我评价、教师对小组的评价、教师对个人的评价其他说明所有团队及成员务必严格遵守任务书的时间安排进行，按时完成学习任务学习领域项目2：加工站安装与调试学习情境传感器、电磁阀、气缸、气动回路、机械安装、电气接线、编程调试班级指导教师学习团队第组工作时间12学时工作目标加工单元的功能是完成把待加工工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方；完成对工件的冲压加工，然后把加工好的工件重新送回物料台的过程。
自动化生产线安装与调试
自动化生产线安装与调试引言概述：自动化生产线是现代工业生产中的重要组成部份，它通过机械化和电气化技术，实现了生产过程的自动化和高效化。
在生产线的安装与调试过程中，需要注意一系列的步骤和细节，以确保生产线的正常运行和高效生产。
本文将从安装前的准备工作、设备安装、系统调试和性能优化四个方面，详细阐述自动化生产线的安装与调试过程。
一、安装前的准备工作1.1 确定生产线布局：在安装自动化生产线之前，需要根据生产需求和现有场地的条件，确定生产线的布局。
布局设计要考虑设备之间的相互关系，以及操作人员的工作空间和安全要求。
1.2 准备所需设备和材料：根据生产线的设计要求，准备所需的设备和材料。
这包括机械设备、电气设备、传感器、控制器、电缆等。
在选择设备和材料时，要考虑其质量和可靠性，以及与其他设备的兼容性。
1.3 制定安装计划：在安装自动化生产线之前，制定详细的安装计划。
安装计划应包括安装顺序、时间安排、人员分工、安全措施等。
制定合理的安装计划可以提高安装效率，减少安装过程中的问题和延误。
二、设备安装2.1 安装机械设备：根据生产线的布局和安装计划，进行机械设备的安装。
安装机械设备时，要按照设备的安装说明书进行操作，确保设备的稳定性和安全性。
安装过程中，要注意设备之间的连接和定位，以及设备的调整和校准。
2.2 安装电气设备：在机械设备安装完成后，进行电气设备的安装。
安装电气设备时，要按照电气图纸和设备的接线图进行操作，确保电气设备的正确连接和接地。
安装过程中，要注意电气设备的布线和绝缘，以及设备的保护和安全措施。
2.3 安装传感器和控制器：在机械设备和电气设备安装完成后，进行传感器和控制器的安装。
传感器和控制器的安装位置要根据生产线的需求和控制策略来确定。
安装过程中，要注意传感器和控制器的连接和调试，以及设备的校准和调整。
三、系统调试3.1 连接设备和系统：在设备安装完成后，进行设备和系统的连接。
这包括传感器和控制器与主控制系统的连接，以及设备与电源和通信网络的连接。
自动化生产线安装与调试(西门子 S7-200 SMART系列)课件项目二 供料单元的安装与调试(O
图2-3 单作用气缸
图2-4 双作用气缸
准备知识
（1）单作用气缸工作示意图
（2）双作用气缸工作示意图
准备知识
图2-7 单向节流阀及其工作示意图
图2-8 节流阀连接和调整原理示意图 图2-9 安装了节流阀的气缸
准备知识
2.单电控电磁换向阀及电磁阀组
图2-10 单电控电磁阀
图2-11 双电控电磁阀
任务二、供料单元的PLC控制实训
二、PLC控制电路的设计
FU +24V
510 510 510 510
0V
1B1 1B2 2B1 2B2 BG1 BG2 BG3 BG4
V1 N3 PE
电源进线来自配电箱
L1 U1 N N5 PE PE
COM
+24V FU V+
1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 ... 1.2 1.3 1.4 1.5 ...
准备知识
4.接近开关的图形符号
任务一 供料单元的安装
2
安装前的准备工作
安装步骤和方法
任务一、供料单元的安装
一、安装前的准备工作 二、安装步骤和方法
1.机械部分安装
任务一、供料单元的安装
2.气路连接和调试 3.装置侧的电气接线
端子号 2 3 4 5 6 7 8 9
输入端口中间层
设备符号
信号线
⒊能在规定时间内完成供料单元的安装和调整，进行順控程序设计和调试，并能解 决安装与运行过程中出现的常见问题。
项目描述：
供料单元是YL-335B自动线系统的起始单元，起着向系统中其他单元提供原料的作 用。根据实际安装与调试工作过程，本项目主要考虑完成供料单元机械部件的安装、 气路连接和调整、装置侧与PLC侧电气接线、PLC程序的编写，最终机电联调，实现设 备总工作目标：按下启动按钮，通过顶料气缸和推料气缸的协调动作，完成供料至出 料台。若出料台工件被取走，能继续进行供料操作。直至按下停止按钮，系统停止。 本项目设置2个工作任务：①装置侧机械部件的安装、气路连接和调整，以及电气接 线。②PLC侧电气接线与程序的编写，最终通过机电联调，实现供料任务要求。
(完整版)自动化生产线安装与调试.
第二篇项目备战——自动线核心技术应用自动线中经常用到传感器技术、电机技术、气动技术、控制技术、伺服驱动技术、通信技术，就像人的感官系统、运动系统、大脑及神经系统。
下面以YL-335A自动线为载体对以上关键技术进行阐述，分拣站如图2-1所示。
正所谓“工欲善其事，必先利其器”。
任务一自动线中传感器的使用如图2-2所示，当工件进入自动线中的分拣站，人的眼睛可以清楚地观察到，但自动线是如何判别的呢？如何使自动线具有人眼睛的功能呢？传感器像人的眼睛、耳朵、鼻子等感官器件，是自动线的检测元件，能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成电信号输出。
在YL-335A自动线中主要用到了磁性开关、光电开关、光纤传感器3种传感器。
子任务一磁性开关及应用1.磁性开关介绍在YL-335A自动线中，磁性开关用于各类气缸的位置检测。
图2-3所示是用两个磁性开关来检测机械手上气缸伸出和缩回到位的位置。
磁力式接近开关（简称磁性开关）是一种非接触式位置检测开关，这种非接触式位置检测不会磨损和损伤监测对象物，相应速度高。
生产线上常用的接近开关还有感应性、静电容量型、光电型等接近开关。
感应型接近开关用于检测金属物体的存在，静电容量型接近开关用于检测金属及非金属物体的存在，磁性开关用于检测此时的存在，安装方式上有导线引出型、接插件式、接插件中继型；根据安装场所环境的要求接近开关可选择屏蔽式和非屏蔽式。
其实物图及电气图形符号如图2-4所示。
当有磁性物质接近图2-5所示的磁性开关传感器时，传感器动作，并输出开关信号。
在实际应用中，可在被测物体（如气缸的活塞或活塞杆）上安装磁性物质，在汽缸缸筒外面的两端各安装一个磁感应式接近开关，就可以用这两个传感器分别标识气缸运动的两个极限位置。
磁性开关的内部电路如图2-6中点画线框内所示，为了防止因错误接线损坏接近开关，通常在使用此行开关时都串联了限流电阻和保护二极管。
这样，即使引出线极性接反，磁性开关也不会烧毁，只是该磁性开关不能正常工作。
自动化生产线安装与调试第2版
设备协同运行
启动生产线中各设备，观察各设备间的协同工作情况，确 保生产流程顺畅。
生产数据监控
实时监控生产线运行数据，包括生产效率、产品质量等， 确保生产稳定可靠。
故障诊断与排除方法
01
故障识别
通过观察、听取异常声音、检查故障代码等方式，及时识别设备故障。
CHAPTER 04
电气系统安装与调试
电气元件选择与配置
01
02
03
04
断路器、接触器、继电器等控 制元件的选型与配置
电机、变压器等动力元件的选 型与配置
电缆、电线等传输元件的选型 与配置
电气元件的安装与布线规范
控制系统设计与实现
01
控制系统的硬件设计， 包括控制器、输入输出 模块等
02
控制系统的软件设计， 包括控制逻辑、算法等
通过集成信息化管理 系统，实现了生产数 据的实时采集、分析 和处理。
优化了生产流程，减 少了人工干预，降低 了生产成本。
经验教训分享
01
在项目初期，应充分调研和了解客户需求，确保项 目目标与客户需求一致。
02
在设备选型和采购过程中，应充分考虑设备的性能 、稳定性和可靠性。
03
在安装与调试过程中，应注重细节和规范化操作， 确保设备的安全和稳定运行。
未来发展趋势预测
随着工业4.0和智能制造的深入推进，自动化生产线将更加智能化、柔性化和数字化 。
人工智能、大数据等先进技术的应用将进一步提高生产线的自动化水平和生产效率 。
未来自动化生产线将更加注重环保、节能和可持续发展，推动绿色制造的发展。
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自动化生产线安装与调试 教案 实践篇-供料单元
供料单元的具体功能：按照需要将放置在料仓中的待加工工件（原料）自动推到物料台上，以便输送单元的机械手抓取并输送到其他单元。
供料单元的工作过程：工件垂直叠放在料仓中，推出气缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。活塞杆退回位置时，与最下层工件处于同一水平位置，而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置。若需将工件推到物料台上，首先使夹紧气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推出气缸的活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在推出气缸返回并从料仓底部抽出后，再使夹紧气缸返回，松开次下层工件。这样，料仓中的工件在重力作用下，会自动向下移动一个工件，为下一次推出做好准备。
任务描述：编写供料单元的主程序。
任务目标：1.掌握供料单元PLC编程的技能。
2.熟悉复杂PLC控制系统的编程思路。
任务实施：
（1）分析供料单元工作任务，分解工作过程。
1）供料单元各气缸的初始位置：挡料气缸处于伸出状态，顶料气缸处于缩回状态，料仓上已经有足够数量的小圆柱零件；供料机械手的升降气缸处于提升状态，伸缩气缸处于缩回状态，气爪处于松开状态。
（4）利用编程软件的编译与纠错功能检查程序，确保程序的正确性。可按下列步骤完成系统调试。（在完成的步骤后打“√”）
PLC输入设备和输入口的接线是否正确。
PLC输入设备COM端和输入端口COM端接线是否正确。
PLC输出设备和输出端口的接线是否正确。
PLC输出端口COM端是否与24V直流电源正确连接。
请老师检查接线是否正确，然后完成安全测试，记录测试结果。
1）气缸的初始状态：顶料气缸的初始状态为缩回；推料气缸的初始状态为缩回。可手动调节其初始状态。
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（4）冲击气缸：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速
（10～20米/秒）运动的动能，借以做功。 （5）无杆气缸：没有活塞杆的气缸的总称。
气动系统在供料单元中的应用
（一）气缸
2、标准双作用直线气缸的结构和原理
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在图 2-2供料操作 示意图中，我们可以 观察到供料单元中使 用的气缸是标准的双
供料单元的结构与工作过程
（一）供料单元的结构
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供料单元的主要结构包括工件 装料管，工件推出装置，支撑架， 阀组，端子排组件， PLC，急停按 钮和启动/停止按钮，走线槽、底板 等。其中，机械部分结构组成如图 2-1所示。 其中，管形料仓和工件 推出装置用于储存工件原料，并在 需要时将料仓中最下层的工件推出 到出料台上。它主要由管形料仓、 推料气缸、顶料气缸、磁感应接近
（二）供料单元的工作过程
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在底座和管形料仓第4层工件位置，分别安装一个漫射式光电开关。它们
的功能是检测料仓中有无储料或储料是否足够。若该部分机构内没有工件，则 处于底层和第4层位置的两个漫射式光电接近开关均处于常态；若仅在底层起 有3个工件，则底层处光电接近开关动作,而第4层处光电接近开关常态，表明工 件已经快用完了，系统处于料不足状态。这样，料仓中有无储料或储料是否足 够，就可用这两个光电接近开关的信号状态反映出来。 推料缸把工件推出到出料台上。出料台面开有小孔，出料台下面设有一个 圆柱形漫射式光电接近开关，工作时向上发出光线，从而透过小孔检测是否有 工件存在，以便向系统提供本单元出料台有无工件的信号。在输送单元的控制 程序中，就可以利用该信号状态来判断是否需要驱动机械手装置来抓取此工件。
图 2-1 供料单元的主要结构组成
开关、漫射式光电传感器组成。
供料单元的结构与工作过程
（二）供料单元的工作过程
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工件垂直叠放在料仓中，推料气缸处于料仓的底层，并且其活塞杆可从料 仓的底部通过。当退料气缸活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水 平位置，而顶料气缸则与次下层工件处于同一水平位置。
在需要将工件推出到物料台上时，首先使顶料气缸的活塞杆推出，压住次
下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在 推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使顶料气缸返回，松开次下层工件。这
样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出
工件做好准备。
供料单元的结构与工作过程
向节流阀、排气节流阀和快速排气阀等。单向节流阀实物及结构原理图如图24所示。
气动系统在供料单元中的应用
（二）节流阀
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图2-4 单向节流阀结构与原理示意图
气动系统在供料单元中的应用
（二）节流阀
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图 2-5 所示给出了在双作用气缸 装上两个单向节流阀的连接示意图， 这种连接方式称为排气节流方式。即 当压缩空气从 A 端进气、从 B 端排气 时， 单向节流阀 A的单向阀开启，向
气动系统在供料单元中的应用
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图2-3 双作用气缸结构示意图
双作用气缸具有结构简单，输出力稳定，行程可根据需要选择的优点，但由于
是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动的，回缩时压缩空气的有效作用面 积较小，所以产生的力要小于伸出时产生的推力。
气动系统在供料单元中的应用
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自动化生产线安装 单击此处编辑母版标题样式 与调试
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讲授内容
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项目二 供料单元安装与调试 学习单元
供料单元的结构与工作过程
目 录
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01 02
供料单元的结构 供料单元的工作过程
气缸是气动系统中将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件。
气缸有做往复直线运动的和做往复摆动两种类型。做往复直线运动的气缸
又可分为单作用气缸、双作用气缸、膜片式气缸和冲击气缸4种。 （1）单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推 动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。 （2）双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。 （3）膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它 的密封性能好，但行程短。
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项目二 供料单元安装与调试 学习单元
气动系统在供料单元中的应用
目 录
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气缸
01 02
节流阀
电磁换向阀
供料单元气动控制回路
气动系统在供料单元中的应用
（一）气缸
1、气缸气缸的分类
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气缸无杆腔快速充气；由于单向节流
阀 B 的单向阀关闭， 有杆腔的气体只 能经节流阀排气，调节节流阀 B 的开
度，便可改变气缸伸出时的运动速度。
反之，调节节流阀 A 的开度则可改变
图 2-5 节流阀连接和调整原理示意图
（二）节流阀
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为了使气缸的动作平稳可靠，应对气缸的运动速度加以控制，常用的方法 是使用单向节阀来实现。单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制 阀，常用于控制气缸的运动 速度，所以也称为速度控制阀。流量控制阀就是 通过改变阀的通流截面积来实现流量控制的元件。流量控制阀包括节流阀、单
作用直线气缸。
图 2-2 供料操作示意图
气动系统在供料单元中的应用
（一）气缸
2、标准双作用直线气缸的结构和原理
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标准气缸是指气缸的功能和规格是普遍使用的、结构容易制造的、制造厂 通常作为通用产品供应市场的气缸。双作用气缸是指活塞的往复运动均由压缩 空气来推动。图2-3所示是标准双作用直线气缸的半剖面图。图中气缸的两个 端盖上都设有进排气通口，从无杆侧端盖气口进气时,推动活塞向前运动；反 之，从杆侧端盖气口进气时，推动活塞向后运动。