自动化生产线整体联调

项目六 自动生产线整体联调
联机运行时，可通过触摸屏（触摸屏与传送单元的PLC连 接）发出起动控制信号，运行状态由外部的状态指示灯显示 （红：故障；黄：单机；绿：运行），也可以通过触摸屏的场 景画面显示。
YL-335B自动生产线各工作单元的PLC是通过数据模块进 行网络通信和数据交换的，系统的整体运行采用的是顺序控制 结构，即每个工件由供料开始到分拣结束，按照顺序逐步完成。 其流程为供料—加工—装配—分拣，输送单元负责整体协调， 每个工作命令均由输送单元的PLC发出指令。
（1） 供料单元电气系统线路连接。 （2） 加工单元电气系统线路连接。 （3） 装配单元电气系统线路连接。 （4） 分拣单元电气系统线路连接。 （5） 输送单元电气系统线路连接。
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任务一 自动生产线（单机）调试与运行
3. 气路系统功能测试
1）供料单元气路系统功能测试
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
3. 工期要求
2个学员为一个工作小组。学员应 充分发挥团队协作精神，合理分配工作 任务及时间，本工作任务占用6学时 （270分钟）。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
4. 填写工作计划
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
任务实施 1. 各站PLC网络连接
系统的控制方式应采用PPI协议通信的分布 式网络控制，并指定输送单元作为系统主站。系统 主令工作信号由触摸屏人机界面提供，但系统紧急 停止信号由输送单元的按钮/指示灯模块的急停按 钮提供。安装在工作桌面上的警示灯应能显示整个 系统的主要工作状态，如复位、起动、停止、报警 等。各工作单元的数据位定义见表6-2~表6-6。
项目六 自动生产线整体联调
2. 预习要点 （1） 机电装配基础知识。 （2） 气动系统装调知识。 （3） 传感器的检测知识。 （4） 气动传动系统知识。 （5） PLC编程调试知识。 （6） 嵌入式触摸屏组态。
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
任务描述
自动生产线各工作单元的单机控制大部分服务于联机 系统，在整体控制程序中，输送单元作为系统主站，供料 单元、加工单元、装配单元、分拣单元分别作为从站。输 送单元对PLC联网系统进行整体协调，各PLC之间通过网络 进行信息交换，由此构成网络系统。在任务中，各工作单 元的机械组件、气动元件（含磁性开关）、传感器、变频 器、伺服系统、PLC、电气控制箱、电气控制接线端子等 已全部完成安装和调整，学生只需对各工作单元进行布线、 接线、测试、编程、调试和运行，使其具备单机运行功能。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
控制方案及要求
在各工作单元单机运行正常的情况 下，给各工作单元PLC增加联机程序和触 摸屏组态设计。要求实现系统的整体联动 运行，学生在调试过程中，可以逐步增加 联动单元，最后形成整体调试。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
任务工单 1. 任务准备
（1） YL-335B自动生产线。 （2） 准备钳工装配工具及测量工具。 （3） 准备电工装配工具及测量仪表。 （4） 阅读自动生产线实训指导书。 （5） 收集相关资讯及网上课程资源。
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
加工后的成品工件
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
控制方案及要求
自动生产线的控制方案是将供料单元料仓内的工件（毛坯件） 送往加工单元的物料台，加工单元对其进行冲压加工后，由输送 单元的机械手把加工好的工件送往装配单元的物料台，然后把装 配单元料仓内的白色或黑色的小圆柱零件嵌入到装配台上的工件 中，完成装配后的成品再由输送单元的机械手送往分拣单元物料 台进行分拣输出。如此完成一个周期。要求控制流程是供料—加 工—装配—分拣，加工后的工件按照不同的材质和颜色分拣后为 一个控制周期。在一个周期中，各工作单元按照顺序控制程序执 行各动作。
5. 安装注意事项
（1）电气接线要严格按照图纸连接。 （2）做好线号标记和线束绑扎。 （3）根据不同电压等级，应使用相应颜色的导线。 （4）接线端子上的螺钉旋紧时用力要适度，以免易扣。 （5）注意不同电压等级的导线不要混槽布线。 （6）合理分配接线端子中的连接线数量。 （7）气路连接要保持管路畅通，弯曲角度应大于90°。 （8）不同类型传感器的接线应注意极性和连接位置。
（2）加工单元单机运行工作要求。
① 上电和气源接通后，若各气缸满足初始位置要求，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1 Hz 频率闪烁。
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
任务实施 1. 气路系统的管路连接
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
供料单元 气路系统 管路连接
加工单元 气路系统 管路连接
装配单元 气路系统 管路连接
分拣单元 气路系统 管路连接
输送单元 气路系统 管路连接
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
2. 电气系统的线路连接
2）加工单元气路系统功能测试
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
3）装配单元气路系统功能测试
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
4）分拣单元气路系统功能测试
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
5）输送单元气路系统功能测试
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
4. 电气系统功能测试
1）供料单元电气系统功能测试
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
1）单机运行模式测试
单机运行模式下，各单元工作的主令 信号和工作状态显示信号来自其PLC旁边 的按钮/指示灯模块，且按钮/指示灯模块 上的工作方式选择开关SA应置于“单机方 式”位置。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
（1）供料单元单机运行工作要求。
① 设备上电和气源接通后，若工作单元的两个气缸满足 初始位置要求，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1 Hz频率闪烁。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
触摸屏欢迎界面
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
触摸屏操作主界面
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
3. 程序编制要求及调试流程
系统的工作分为单机运行和全线运行两种模式。 从单机运行模式切换到全线运行模式的条件是：各工作站均 处于停止状态，各站的按钮/指示灯模块上的工作方式选择开关 置于全线模式，此时若人机界面中选择开关切换到全线运行模式， 系统进入全线运行状态。 要从全线运行模式切换到单机运行模式，仅限当前工作周期 完成后人机界面中选择开关切换到单机运行模式才有效。 在全线运行模式下，各工作站仅通过网络接收来自人机界面的主 令信号，除主站急停按钮外，所有单站主令信号无效。
项目六 自动生产线整体联调
三、 项目准备
1. 填写自动生产线的设备和器件材料清单
YL-335B自动生产线进行整体联调时， 须先对设备和器件进行清点与物理测试。填 写表6 1中的设备和器件材料的规格、型号、 数量等，并进行物理检查。表中包括电气元 器件清单、气动元器件清单、配电箱元器件 清单和西门子系统设备及元器件清单。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
（4）显示网络的运行状态（正常、故障）。 （5）显示各工作单元的运行、故障状态。其中，故障状
态包括供料单元的供料不足状态和缺料状态、装配单元的供料 不足状态和缺料状态，以及输送单元抓取机械手装置越程故障 （左或右极限开关动作）。
（6）显示全线运行时系统的紧急停止状态。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
2. 连接触摸屏并实施组态设计
（1）提供系统工作方式（单站/全线）选择信号和系统 复位、起动和停止信号。
（2）在人机界面上设定分拣单元变频器的最高运行频率 （40~50 Hz）。
（3）在人机界面上动态显示输送单元机械手装置的当前 位置（以原点位置为参考点，度量单位为毫米）。
项目六 自动生产线整体联调
二、 学习目标 1. 知识目标
（1）了解自动生产线的功能和应用。 （2）了解自动生产线控制结构的组成。 （3）掌握机电装配的基本知识和方法。 （4）掌握气动控制系统基本工作原理。 （5）掌握传感器工作原理及典型应用。 （6）掌握电气传动系统基本结构组成。 （7）掌握PLC在自动生产线中的应用。 （8）掌握变频器在自动生产线中的应用。
评价与考核
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
填写实训报告
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
任务描述
自动生产线各工作单元联机运行是通过各PLC之间的 数据交换实现的。输送单元作为主站负责整体协调。各从 站在完成各自的控制任务后即向主站发出申请，主站收到 联动数据后，开始工作并将提交申请的工作单元上的工件 向下一单元输送，直至完成成品工件的分拣。本任务主要 是在各从站程序的基础上增加联动程序和触摸屏组态控制， 通过训练使学生能够完成较复杂的控制编程，锻炼学生的 综合技术应用能力。
5 输送单元电气接线、管路连接、检查测试。
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
3. 工期要求
2个学员为一个工作小组。学 员应充分发挥团队协作精神，合理 分配工作任务及时间，本工作任务 占用2学时（90分钟）。
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
4. 填写工作计划
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
② 若设备准备好，按下起动按钮，工作单元起动，“设 备运行”指示灯HL2常亮。起动后，若出料台上没有工件， 则应把工件推到出料台上。出料台上的工件被取出后，若没 有停止信号，则进行下一次推出工件操作。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
（1）供料单元单机运行工作要求。
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，指示灯HL2熄灭。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
2. 工作内容
（1） 自动生产线触摸屏组态设计与运行。 （2） 供料单元PLC联动程序编辑、调试与运行。 （3） 加工单元PLC联动程序编辑、调试与运行。 （4） 装配单元PLC联动程序编辑、调试与运行。 （5） 分拣单元PLC联动程序编辑、调试与运行。 （6） 输送单元PLC联动程序编辑、调试与运行。
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
任务工单
（1）YL-335B自动生产线。 （2）准备钳工装配工具及测量工具。
1.任务准备 （3）准备电工装配工具及测量仪表。
（4）阅读自动生产线实训指导书。 （5）收集相关资讯及网上课程资源。
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
2. 工作内容
1 供料单元电气接线、管路连接、检查测试。 2 加工单元电气接线、管路连接、检查测试。 3 装配单元电气接线、管路连接、检查测试。 4 分拣单元电气接线、管路连接、检查测试。
项目六 自动生产线整体联调
2. 能力目标
（1）能够结合工作任务书收集资讯。 （2）能够进行各工作单元的机电安装。 （3）能够进行各工作单元的气路连接。 （4）能够进行各工作单元的电气安装。 （5）能够进行各工作单元的电气接线。 （6）能够进行PLC的编程与在线调试。 （7）能够进行变频器的指令参数设置。 （8）能够进行伺服系统的安装及设置。
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1 Hz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，则指示灯HL1和 HL2均以2 Hz频率闪烁。工作单元在完成本周期任务后停止。 除非向料仓补充足够的工件，否则工作单元不能再起动。
任务二 自动生产线（联机）调试与运行
自动生产线应用技术
项目六 自动生产线整体联调
自动生产线（单机）调试与运行 自动生产线（联机）调试与运行
项目六 自动生产线整体联调
一、 项目综述
YL-335B自动生产线由供料、加工、装配、分 拣和输送5个工作单元组成，各工作单元均设置一 台S7-200系列PLC承担其控制任务。各工作单元可 在单机状态下独立完成控制任务，系统的整体通过 PPI通信方式将各工作单元的PLC实施联网，构成了 分布式的控制系统。
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
2）加工单元电气系统功能测试
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
3）装配单元电气系统功能测试
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
4）分拣单元电气系统功能测试
任务一 自动生产线（单机）调试与运行
5）输送单元电气系统功能测试
任务一 自动生产线（单机）调试与运行