項(xiàng)目五分揀單元安裝與調(diào)試課程系列課件

智能生產(chǎn)線系統(tǒng)集成與裝調(diào)遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院LIAONINGEQUIPMENTMANUFACTURINGANDTECHNICALCOLLEGECONTENTS目錄任務(wù)一分揀單元機(jī)械裝配與電氣連接任務(wù)二分揀單元控制程序設(shè)計(jì)任務(wù)三

分揀單元運(yùn)行調(diào)試與性能優(yōu)化目錄01.變頻器調(diào)速02.旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)距任務(wù)二03.分揀控制程序設(shè)計(jì)任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)設(shè)計(jì)合理的分揀控制程序，不僅能提升系統(tǒng)效率、降低錯(cuò)誤率，還能增強(qiáng)系統(tǒng)的適應(yīng)性，是實(shí)現(xiàn)分揀單元高效、精確、穩(wěn)定運(yùn)行的核心保障。為實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)，需要規(guī)劃分揀單元的控制流程；正確使用變頻器驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)機(jī)運(yùn)行；使用旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量入料口到分揀區(qū)、入料口到三個(gè)料槽入口處的距離；正確設(shè)計(jì)分揀控制程序。任務(wù)描述任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)1.如何規(guī)劃傳送帶運(yùn)動(dòng)速度和加速度？2.請(qǐng)查閱G120C變頻器用戶手冊(cè)，明確參數(shù)宏17的功能？3.從模擬量擴(kuò)展模塊EMAM06的0號(hào)端子輸出模擬量數(shù)據(jù)，需選用何種指令？課前準(zhǔn)備任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距根據(jù)分揀單元工藝要求，傳送帶應(yīng)具備拖動(dòng)物料恒速運(yùn)行的功能，設(shè)計(jì)梯形速度曲線。由于變頻調(diào)速中電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率成正比，因此縱坐標(biāo)可用頻率來表示。fm為變頻器提供給減速電機(jī)的恒定頻率，單位為Hz，電動(dòng)機(jī)在此頻率下恒速運(yùn)行。ta為加速時(shí)間，td為減速時(shí)間，單位為s，決定了電機(jī)對(duì)控制指令的響應(yīng)速度。根據(jù)傳送帶運(yùn)動(dòng)需求，選取fm、ta和td的數(shù)值。一、傳送帶運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)控制程序設(shè)計(jì)任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距速度曲線中的參數(shù)在G120C變頻器中設(shè)置，使用STARTER軟件配置變頻器參數(shù)，STARTER軟件用戶界面由項(xiàng)目樹、程序菜單、特殊功能工具欄、“Connecttoselectedtargetdevices”圖標(biāo)、連接模式和工作區(qū)組成。二、傳送帶運(yùn)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)控制程序設(shè)計(jì)任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距變頻器參數(shù)設(shè)置表二、傳送帶運(yùn)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)控制程序設(shè)計(jì)序號(hào)參數(shù)號(hào)設(shè)置值參數(shù)號(hào)注釋1P001030參數(shù)復(fù)位2P09701啟動(dòng)參數(shù)復(fù)位3P00101快速調(diào)試4P001517宏連接5P03001設(shè)置為異步電機(jī)6P0304380V電機(jī)額定電壓7P03050.13A電機(jī)額定電流8P03070.03KW電機(jī)額定功率9P031050HZ電機(jī)額定頻率10P03111300rpm電機(jī)額定轉(zhuǎn)速11P03410.00001電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量12P07560單極電壓輸入（0-10V）13P10821300最大轉(zhuǎn)速14P11200.1S加速時(shí)間15P11210.1S減速時(shí)間16P19000電機(jī)數(shù)據(jù)檢查17P00100電機(jī)就緒18P09711參數(shù)保存任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距分揀單元中PLC輸出模擬量控制信號(hào)給變頻驅(qū)動(dòng)器，CPU將指定的數(shù)字量信號(hào)傳送到模擬量輸出模塊的緩沖器（AQ）中。這些數(shù)字量信號(hào)在模擬量輸出模塊中通過DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換為成比例的標(biāo)準(zhǔn)模擬電壓或電流信號(hào)，輸入變頻驅(qū)動(dòng)器的模擬量輸入（AI）通道，從而改變頻率，驅(qū)動(dòng)電機(jī)以相應(yīng)的速度運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)PLC的模擬量輸出控制。使用傳送指令將數(shù)字量信號(hào)賦值給地址AQW16，模擬量拓展模塊EMAM06的輸出通道0輸出相應(yīng)電壓信號(hào)。系統(tǒng)塊中可指定模擬量輸出信號(hào)類型和范圍。三、PLC的模擬量輸出控制控制程序設(shè)計(jì)任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距三、PLC的模擬量輸出控制控制程序設(shè)計(jì)任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距一、增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理控制程序設(shè)計(jì)增量式旋轉(zhuǎn)編碼器基于光電轉(zhuǎn)換技術(shù)工作，其內(nèi)部包含光源、碼盤和光敏接收器。碼盤的最外周均勻分布透光縫隙，當(dāng)碼盤以工作軸為中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，接收器就會(huì)檢測(cè)到明暗相間的光強(qiáng)變化，并將這些變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過整形放大，輸出周期性的脈沖波形。脈沖數(shù)量與碼盤旋轉(zhuǎn)的角位移成正比。若將兩個(gè)光敏接收器成90°相位差并列安裝，通過兩路脈沖波形的時(shí)序和相位關(guān)系，可以判斷出碼盤的旋轉(zhuǎn)方向。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距二、使用增量式旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量位移控制程序設(shè)計(jì)使用增量式旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量物料在傳送帶上的行進(jìn)距離，需先確定脈沖當(dāng)量，即相鄰兩個(gè)編碼器脈沖之間物料在傳送帶上的位移。分揀單元主動(dòng)軸的直徑為d=43mm，減速電機(jī)轉(zhuǎn)子軸每旋轉(zhuǎn)一周，傳送帶上物料行進(jìn)的直線距離為主動(dòng)軸周長(zhǎng)，L=πd=3.14×43=136.35mm。若編碼器碼盤外圈透光縫隙數(shù)（每轉(zhuǎn)刻線數(shù)，LPR）為500，則脈沖當(dāng)量為μ=L/LPR=136.35/500≈0.273mm。在傳送帶機(jī)械尺寸固定的前提下，物料行進(jìn)的直線距離正比于編碼器脈沖數(shù)，比例系數(shù)為脈沖當(dāng)量。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距二、使用增量式旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量位移控制程序設(shè)計(jì)以投放區(qū)入料口為起點(diǎn)，當(dāng)物料行進(jìn)至分揀區(qū)時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器約發(fā)出430個(gè)脈沖，移至第一個(gè)分揀氣缸中心點(diǎn)時(shí)，約發(fā)出614個(gè)脈沖，移至第二個(gè)分揀氣缸中心點(diǎn)時(shí)，約發(fā)出963個(gè)脈沖，移至第三個(gè)分揀氣缸中心點(diǎn)時(shí)，約發(fā)出1284個(gè)脈沖。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距一、分揀單元功能需求控制程序設(shè)計(jì)當(dāng)檢測(cè)到入料口有物料時(shí)啟動(dòng)傳送帶以30Hz固定頻率正向運(yùn)行，在分揀區(qū)完成對(duì)物料種類的判別。根據(jù)分揀區(qū)傳感器的安裝位置，物料先進(jìn)入光纖傳感器檢測(cè)范圍，后進(jìn)入電感式接近傳感器檢測(cè)范圍。光纖傳感器的有效檢測(cè)范圍為[VD10，1460]，當(dāng)物料移動(dòng)距離超出2000個(gè)脈沖時(shí)，離開分揀區(qū)。在分裝區(qū)將白芯金屬外殼物料、白芯塑料外殼物料和黑芯物料分別推入1號(hào)料槽、2號(hào)料槽和3號(hào)料槽。當(dāng)有物料被推入料槽后，需要復(fù)位對(duì)應(yīng)推料氣缸。復(fù)位完成后一個(gè)分揀工作周期結(jié)束，等待下一次物料投放。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)變頻器調(diào)速編碼器測(cè)距二、分揀單元控制流程控制程序設(shè)計(jì)分揀控制流程圖氣動(dòng)系統(tǒng)的認(rèn)

生產(chǎn)線中的氣動(dòng)系統(tǒng)主要由空氣壓縮機(jī)、氣動(dòng)三聯(lián)件、氣動(dòng)電磁閥組、氣動(dòng)執(zhí)行器等組成。主要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線的單站和多站協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)1.分揀區(qū)兩種傳感器的檢測(cè)范圍均較短，如何在檢測(cè)信號(hào)不同步的情況下實(shí)現(xiàn)物料分揀？答：分揀區(qū)物料種類判別時(shí)需注意金屬接近傳感器和光纖傳感器的有效檢測(cè)范圍并不相同，由于物料在運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)檢測(cè)，傳感器信號(hào)無法保持，因此需借助置位和復(fù)位功能將傳感器信號(hào)保持在中間繼電器中，為后續(xù)的物料種類判別做好準(zhǔn)備。氣動(dòng)系統(tǒng)的認(rèn)任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施問題答題任務(wù)總結(jié)2.運(yùn)行中出現(xiàn)定位誤差如何修正？答：

實(shí)際運(yùn)行中各種誤差因素不可避免，如傳送帶主動(dòng)軸直徑（包括皮帶厚度）的測(cè)量誤差，傳送帶的安裝偏差、張緊度等等，都將影響理論計(jì)算值。因此理論計(jì)算值只能作為估算值。脈沖當(dāng)量的誤差所引起的累積誤差會(huì)隨著物料在傳送帶上運(yùn)