第二篇NXMCD實訓(xùn)篇第10章

出料與傳送單元仿真與調(diào)試第10章

出料與傳送單元仿真與調(diào)試出料與傳送單元是GPC500H競賽設(shè)備的組成部分，其作用是物料的上料、出料、傳送，以及物料的姿態(tài)檢測與材質(zhì)顏色的判別。在工業(yè)生產(chǎn)中，出料部分是生產(chǎn)線的起點，而傳送部分則是連接不同工作站的干線，這兩部分在工業(yè)中極其常見。

出料與傳送單元主要由出料氣缸、退料氣缸、傳送帶以及各類傳感器等組成，根據(jù)功能和NXMCD的設(shè)計方式不同可將上述器件分為四類：1.出料氣缸，含：出料氣缸、氣缸前/后限位。2.料倉，含：黑色金屬電機(jī)蓋、白色金屬電機(jī)蓋、白色塑料電機(jī)蓋、反向金屬電機(jī)蓋、料筒、料倉有料傳感器。3.傳送帶，含：傳送帶、姿態(tài)識別傳感器、材質(zhì)識別傳感器、顏色識別傳感器、傳送帶限位傳感器。4.退料氣缸，含：退料氣缸、氣缸前/后限位、退料收集槽。10.1出料氣缸的設(shè)置與信號10.2料倉的設(shè)置與信號10.3傳送帶的設(shè)置與信號10.4退料氣缸的設(shè)置與信號10.5出料氣缸與傳送帶虛擬調(diào)試10.6出料與傳送單元仿真與調(diào)試綜合實訓(xùn)10.1出料氣缸的設(shè)置與信號10.1出料氣缸的設(shè)置與信號任務(wù)目標(biāo)掌握出料氣缸的NXMCD設(shè)置與信號產(chǎn)生。出料氣缸由氣缸以及氣缸的限位組成，其作用為推出電機(jī)蓋物料，通過布爾量信號進(jìn)行控制氣缸的伸出與縮回，下面對出料氣缸實施機(jī)電概念設(shè)計。10.2料倉的設(shè)置與信號10.2料倉的設(shè)置與信號任務(wù)目標(biāo)掌握料倉部分的NXMCD設(shè)置與信號產(chǎn)生。料倉部分由黑色金屬電機(jī)蓋、白色金屬電機(jī)蓋、白色塑料電機(jī)蓋、反向金屬電機(jī)蓋、料筒、料倉有料傳感器等組成。在NXMCD中，對于不同材質(zhì)的物料，在設(shè)置碰撞體時分配不同的碰撞類別，即可通過碰撞傳感器分辨出不同的物料。在此任務(wù)中，可將白色塑料電機(jī)蓋碰撞體類別設(shè)置為3，白色金屬電機(jī)蓋碰撞體類別設(shè)置為5，黑色金屬電機(jī)蓋碰撞體類別設(shè)置為7。下面對料倉部分實施機(jī)電概念設(shè)計。10.3傳送帶的設(shè)置與信號10.3傳送帶的設(shè)置與信號任務(wù)目標(biāo)掌握傳送帶部分的NXMCD設(shè)置與信號產(chǎn)生。傳送帶部分由傳送帶、姿態(tài)識別傳感器、材質(zhì)識別傳感器、顏色識別傳感器、傳送帶限位傳感器組成，其中姿態(tài)識別傳感器是通過檢測物料通過時產(chǎn)生的脈沖次數(shù)判別物料正反面，當(dāng)脈沖次數(shù)為1時，物料為正向放置；當(dāng)脈沖次數(shù)為2時，物料為反向放置。材質(zhì)識別傳感器由兩個碰撞傳感器組成，分別是檢測類別5和檢測類別7的碰撞傳感器；顏色識別傳感器由兩個碰撞傳感器組成，分別是檢測類別3和檢測類別5的碰撞傳感器。在GPC500H競賽設(shè)備中，傳送帶由G120變頻器控制，所以傳送帶的控制需結(jié)合實際設(shè)備G120變頻器的通信報文1對NXMCD進(jìn)行機(jī)電概念設(shè)計。G120變頻器報文1的結(jié)構(gòu)，包括控制字和狀態(tài)字。報文結(jié)構(gòu)報文類型P922過程數(shù)據(jù)PZD1PZD2報文1PZD2/2控制字(STW1)轉(zhuǎn)速設(shè)定值(NSOLL_A)狀態(tài)字(ZSW1)轉(zhuǎn)速實際值(NIST_A)備注：PZD：即過程數(shù)據(jù)，變頻器通過“PZD數(shù)據(jù)”，接收控制指令和上級控制器的設(shè)定值或發(fā)送狀態(tài)消息和實際值。10.3傳送帶的設(shè)置與信號在實際變頻器設(shè)備中，控制變頻器分為控制字（STW1）和轉(zhuǎn)速設(shè)定值（NSOLL_A），其中控制字是控制變頻器的運行狀態(tài)（停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)），轉(zhuǎn)速設(shè)定值則是控制變頻器的運行頻率。在控制變頻器前，首先需要發(fā)送一個16#047E到變頻器，使變頻器處于就緒狀態(tài)，然后再控制變頻器的啟停。常用的控制字有：(1)停止控制字：16#047E(2)啟動正轉(zhuǎn)控制字：16#047F(3)啟動反轉(zhuǎn)控制字：16#0C7F轉(zhuǎn)速設(shè)定值的數(shù)據(jù)長度為1個字，最高位為符號位，因此變頻器接收到十進(jìn)制數(shù)0~16384，其轉(zhuǎn)速設(shè)定值對應(yīng)0~50Hz。在PLC程序編寫時常常需要進(jìn)行數(shù)據(jù)換算，以更方便進(jìn)行變頻器控制，其公式為：轉(zhuǎn)速設(shè)定值=設(shè)定頻率/50×16384下面對傳送帶部分實施機(jī)電概念設(shè)計?？刂?/p>

字位數(shù)值含義報文1參數(shù)設(shè)置047F正轉(zhuǎn)啟動(舉例)高低字節(jié)00OFF1停車（P1121斜坡）P840=r2090.01F低1啟動10OFF2停車（慣性停車）P844=r2090.1120OFF3停車（P1135斜坡）P848=r2090.2130脈沖禁止P852=r2090.311脈沖使能40斜坡函數(shù)發(fā)生器禁止P1140=r2090.4171斜坡函數(shù)發(fā)生器使能50斜坡函數(shù)發(fā)生器凍結(jié)P1141=r2090.511斜坡函數(shù)發(fā)生器開始60設(shè)定值禁止P1142=r2090.611設(shè)定值使能71上升沿故障復(fù)位P2103=r2090.708

未用

04高9

未用

0100不由PLC控制（過程值被凍結(jié)）P854=r2090.1011由PLC控制（過程值有效）111設(shè)定值反向P1113=r2090.11012

未用

00131MOP升速P1035=r2090.130141MOP降速P1036=r2090.140151未使用P810=r2090.15010.3傳送帶的設(shè)置與信號下面對傳送帶部分實施機(jī)電概念設(shè)計。10.4退料氣缸的設(shè)置與信號10.4退料氣缸的設(shè)置與信號任務(wù)目標(biāo)掌握退料氣缸的NXMCD設(shè)置與信號產(chǎn)生。退料氣缸由氣缸以及氣缸的限位組成，其作用為回收電機(jī)蓋物料，通過布爾量信號進(jìn)行伸縮控制。下面對退料氣缸實施機(jī)電概念設(shè)計。10.5出料氣缸與傳送帶虛擬調(diào)試10.5出料氣缸與傳送帶虛擬調(diào)試任務(wù)目標(biāo)掌握NXMCD與PLCSIMAdvanced的出料氣缸與傳送帶虛擬調(diào)試。啟動PLCSIMAdvanced并運行，按下觸摸屏的啟動按鈕，信號傳送至PLCSIMAdvanced，執(zhí)行程序讓出料氣缸信號輸出，NXMCD中的出料氣缸動作將白色塑料電機(jī)蓋物料推出，NXMCD中的出料氣缸到達(dá)限位與白色塑料電機(jī)蓋物料到位，將觸發(fā)出料氣缸前限位信號與傳送帶右側(cè)傳感器信號反饋至執(zhí)行程序，執(zhí)行程序讓傳送帶啟動并以50Hz的速度運行，NXMCD中傳送帶運送物料，物料到達(dá)傳送帶末端時觸發(fā)傳送帶末端傳感器，信號反饋至執(zhí)行程序，執(zhí)行程序使傳送帶停止。10.6出料與傳送單元仿真與調(diào)試綜合實訓(xùn)10.6出料與傳送單元仿真與調(diào)試綜合實訓(xùn)任務(wù)目標(biāo)掌握出料與傳送單元NXMCD設(shè)計與虛擬調(diào)試的應(yīng)用。對出料與傳送單元進(jìn)行NXMCD設(shè)計與TIA博途編程實現(xiàn)以下控制工藝要求的虛擬調(diào)試。(1)手動功能將手/自動開關(guān)打在手動檔位，手動功能生效，手動操作界面的按鈕生效，按下對應(yīng)的操作按鈕，做出相應(yīng)的動作。(2)自動功能將手/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)打在自動檔位，自動功能生效，此時手動功能失效。自動運行流程圖如圖2-2-77所示。①原點檢測系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)首先檢查工作站是否處于初始狀態(tài)。初始狀態(tài)是指傳送帶兩端傳感器無工件、出料氣缸處于后限位、退料氣缸處于前限位，若是無法滿足初始狀態(tài)，則系統(tǒng)不能啟動。②系統(tǒng)缺料檢測系統(tǒng)上電后處于停機(jī)狀態(tài)，按下啟動按鈕，若系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，且料倉有料，則系統(tǒng)啟動；若料倉缺料，等待10s放料；若在10s內(nèi)有物料放入，則系統(tǒng)啟動；若10s內(nèi)未放入物料，則系統(tǒng)停機(jī)。1.任務(wù)要求10.6出料與傳送單元仿真與調(diào)試綜合實訓(xùn)③出料與傳送系統(tǒng)啟動后，料倉有料傳感器觸發(fā)，延時0.5s后出料氣缸動作推出電機(jī)蓋物料，到達(dá)氣缸前限位延時0.5s后縮回；電機(jī)蓋物料到達(dá)傳送帶右側(cè)傳感器，傳送帶啟動并以50Hz速度運行，在運行過程中，速度可在觸摸屏調(diào)整。④姿態(tài)識別在傳送帶運行途中經(jīng)過姿態(tài)識別傳感器，若是正向電機(jī)蓋物料則系統(tǒng)繼續(xù)運行；若是反向電機(jī)蓋則退料氣缸動作，將反向電機(jī)蓋收入退料槽，等待0.5s，退料氣缸回到原位，隨后系統(tǒng)返回缺料檢測。⑤顏色與材質(zhì)識別在傳送帶運行后段經(jīng)過顏色識別傳感器和材質(zhì)識別傳感器，若是黑色金屬電機(jī)蓋則在觸摸屏中的黑色金屬電機(jī)蓋計數(shù)加1且燈閃爍一次；若是白色金屬電機(jī)蓋則在觸摸屏中的白色金屬電機(jī)蓋計數(shù)加1且燈閃爍一次；若是白色塑料電機(jī)蓋則在觸摸屏中的白色塑料電機(jī)蓋計數(shù)加1且燈閃爍一次。⑥電機(jī)蓋物料到達(dá)傳送帶末端傳感器，0.5s后傳送帶停止。此時一個周期做完，系統(tǒng)執(zhí)行下一個周期。⑦若是三種電機(jī)蓋物料計數(shù)大于或等于1，則系統(tǒng)停機(jī)。1.任務(wù)要求10.6出料與傳送單元仿真與調(diào)試綜合實訓(xùn)(3)停止功能自動運行過程中，按下停止按鈕，系統(tǒng)完成當(dāng)前周期后停機(jī)；在自然停止?fàn)顟B(tài)下，按啟動按鈕，系統(tǒng)可以啟動。(4)急停功能自動運行過程中，按下急停按鈕，系統(tǒng)立刻停機(jī)，此時按啟動按鈕，系統(tǒng)無法啟動。(5)復(fù)位功能自動運行模式下，松開急停按鈕，按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)復(fù)位；此時按啟動按鈕，系統(tǒng)啟動。1.任務(wù)要求10.6出料與傳送單元仿真與調(diào)試綜合實訓(xùn)2.PLC程序I/O分配表輸入變量輸出變量地址名稱地址名稱M0.0啟動按鈕Q0.0出料氣缸M0.1停止按鈕Q0.1退料氣缸M0.2急停開關(guān)QW256G120控制字M0.3復(fù)位按鈕QW258G120控制速度M0.4手動_自動模式//