第六章落料單元的原理結(jié)構(gòu)與安裝調(diào)試自動化設(shè)備及生產(chǎn)線的應(yīng)用與維護(hù)目錄6.1單元簡介6.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.3任務(wù)二：硬件安裝與調(diào)試6.4任務(wù)三：軟件編程與調(diào)試26.1單元簡介落料單元是由S7-200PLC控制部分、輸送機(jī)部分、落料傳動裝置部分及整體框架平臺部分等組成。控制部分實(shí)現(xiàn)對輸送機(jī)部分和落料傳動裝置部分的閉環(huán)控制；輸送機(jī)主要實(shí)現(xiàn)對托盤的輸送和定位停止；落料傳動裝置主要根據(jù)托盤的到位狀況實(shí)現(xiàn)對工件的下落。落料傳動裝置部分是由電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)臂輪帶動槽輪并通過四個(gè)傳動齒輪實(shí)現(xiàn)雙側(cè)齒形帶同步帶動工件向下運(yùn)行。其傳動過程包括齒輪傳動、槽輪傳動、皮帶傳動等形式及連續(xù)傳動和間歇傳動等過程。36.1.1結(jié)構(gòu)傳動原理46.1單元簡介傳送帶將托盤輸送到限位電磁鐵定位點(diǎn)，托盤底部的金屬板使托盤檢測傳感器動作后，并使輸送機(jī)停止，同時(shí)下料電機(jī)帶動齒輪及皮帶使工件下落，當(dāng)托盤有工件落入后，工件到位檢測傳感器動作，使下料電機(jī)停止運(yùn)行，同時(shí)限位電磁鐵帶電，使限位解除，并經(jīng)PLC延時(shí)后啟動輸送機(jī)電機(jī)，使托盤及工件移出落料單元并進(jìn)入下一個(gè)單元，進(jìn)而該單元進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)過程。6.1.1結(jié)構(gòu)傳動原理56.1單元簡介執(zhí)行元件：輸送用電機(jī)，下料電機(jī)，限位電磁擋鐵。控制元件：輸送機(jī)電機(jī)、下料電機(jī)、限位電磁體的開關(guān)控制元件可選用三個(gè)接觸器。檢測元件：托盤檢測用傳感器，工件檢測用傳感器。主控單元：可采用PLC。動力源：單相50Hz220V交流電源，24V直流電源。本體：平臺，輸送機(jī)機(jī)架，下料裝置傳動及框架。6.1.2工作過程66.1單元簡介根據(jù)落料裝置的工作過程，其流程圖為如圖所示。圖6-2落料單元工作流程圖76.2任務(wù)一：設(shè)備選型設(shè)備選型是指對系統(tǒng)相關(guān)執(zhí)行元件、控制元件、主控單元、檢測元件、動力源的設(shè)備選型，而執(zhí)行元件的選型就是指作功元件的選型，要根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和主回路的控制特點(diǎn)進(jìn)行確定；控制元件則要根據(jù)執(zhí)行元件的參數(shù)條件和控制回路的控制要求進(jìn)行一一對應(yīng)的選擇；主控單元要根據(jù)控制元件的數(shù)量和輸入條件進(jìn)行確定，檢測元件要根據(jù)檢測對象和環(huán)境條件而定，動力源要根據(jù)執(zhí)行元件和控制元件及主控單元以及檢測元件的動力要求而定。首先還要根據(jù)設(shè)備的功能和特點(diǎn)進(jìn)行主回路和控制回路的設(shè)計(jì)以及根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)和參數(shù)特點(diǎn)完成原理圖的設(shè)計(jì)，而原理圖的設(shè)計(jì)是設(shè)備成型具體方案的實(shí)施過程，包括執(zhí)行、控制、檢測、動力源、本體等部分的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，也是設(shè)備選型的前提條件，在這里我們把主回路和控制回路的設(shè)計(jì)作為一個(gè)學(xué)習(xí)重點(diǎn)。86.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.1主回路的設(shè)計(jì)

主回路就是指作功回路，由執(zhí)行元件和相應(yīng)控制元件及過流過熱隔離保護(hù)環(huán)節(jié)以及短路保護(hù)環(huán)節(jié)并由連接導(dǎo)線等組成。在主回路中要給出執(zhí)行元件的功率和連接導(dǎo)線的規(guī)格。圖6-3落料單元主回路96.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.2控制回路的設(shè)計(jì)（1）I/O分配如表6-1中I/O分配所示表6-1I/O分配輸入輸出I0.0停止按鈕SB1Q0.0接觸器KM1輸送機(jī)電機(jī)I0.1啟動按鈕SB2Q0.1接觸器KM2下料電機(jī)I0.2急停按鈕SB3Q0.2接觸器KM3電磁擋鐵I0.3托盤檢測SQ1

I0.4落料檢測SQ2

106.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.2控制回路的設(shè)計(jì)（2）PLC硬件接線圖（控制回路）。圖6-4PLC硬件接線圖116.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.3執(zhí)行元件的選型在落料單元中其執(zhí)行元件包括落料裝置的下料電機(jī)和輸送機(jī)電機(jī)等兩個(gè)電機(jī)以及一個(gè)用于托盤定位的電磁擋鐵。因此本單元執(zhí)行元件的設(shè)備選型就是電機(jī)和電磁擋鐵的合理選擇過程。1.電機(jī)的選擇要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性、啟動性能、調(diào)速性能、制動方法、過載能力等方面的要求，選擇電機(jī)的種類，即是驅(qū)動型（大功率傳動）還是控制型（頻繁啟動與調(diào)速控制），是固定轉(zhuǎn)速還是變極調(diào)速還是無極調(diào)速；要根據(jù)電源的情況，選擇電機(jī)額定電壓，即是低壓還是高壓（根據(jù)功率情況），是交流還是直流（根據(jù)調(diào)速要求），一般按照和我國輸配電網(wǎng)的實(shí)際國情配置，交流電機(jī)包括低壓50Hz/220V單相電機(jī)，50Hz/380V三相電機(jī)，高壓50Hz三相電機(jī)其電壓等級包括1000V、3000V、6000V、10000V等幾個(gè)等級，也可以按照實(shí)際需要非標(biāo)設(shè)計(jì)，直流電機(jī)的額定電壓也要與電源電壓相配合，常用110V或220V，大功率直流電機(jī)也可提高到（600～800）V甚至1000V；126.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.3執(zhí)行元件的選型在落料單元中其執(zhí)行元件包括落料裝置的下料電機(jī)和輸送機(jī)電機(jī)等兩個(gè)電機(jī)以及一個(gè)用于托盤定位的電磁擋鐵。因此本單元執(zhí)行元件的設(shè)備選型就是電機(jī)和電磁擋鐵的合理選擇過程。1.電機(jī)的選擇要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所要求的轉(zhuǎn)速以及傳動設(shè)備的情況，選擇電機(jī)額定轉(zhuǎn)速；要根據(jù)電機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械安裝的位置和場所環(huán)境，選擇電機(jī)的結(jié)構(gòu)及防護(hù)型式，即開啟式、防護(hù)式、封閉式、密封式、防爆式；要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率和電機(jī)的運(yùn)行方式，選擇電機(jī)的額定功率，要求電機(jī)的額定負(fù)載率在（75～100）范圍運(yùn)行，以保證較高的效率，考慮到互換性，要盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)。136.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.4控制元件的選型落料單元的控制元件就是指對落料電機(jī)、輸送機(jī)電機(jī)、電磁擋鐵等執(zhí)行元件進(jìn)行啟停控制的接觸器部分和過載保護(hù)裝置以及手動按鈕等主令電器部分。接觸器包括交流接觸器和直流接觸器。1.交流接觸器的選型

交流接觸器主要用于交流主回路系統(tǒng)頻繁的接通和斷開其用電設(shè)備，其負(fù)載類型、工作制、操作頻率、電源頻率和電壓以及工作環(huán)境等條件都是影響其正常工作有的主要因素。146.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.4控制元件的選型2.直流接觸器的選型直流接觸器主要用于直流主回路系統(tǒng)頻繁的接通和斷開其用電設(shè)備，雖然交流接觸器與直流接觸器在鐵芯形式、滅弧系統(tǒng)、線圈匝數(shù)、觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)不同，但與交流接觸器的選用條件基本相同，也應(yīng)按負(fù)載類別、工作電壓、容量、工作制及操作頻率、電壽命等進(jìn)行選用。其工作制形式和交流接觸器相同，為間斷長期工作制（即8h工作制）、長期工作制（即不間斷工作制）、反復(fù)短時(shí)工作制（即斷續(xù)周期工作制）、短時(shí)工作制等四種工作方式。短時(shí)工作制中包括60min、5min、5min、15s等工作制。1000A以下直流接觸器的操作頻率一般為600～1200次/h；lO00A及以上直流接觸器的操作頻率一般為150次/h、240次/h、300次/h、600次/h、1200次/h等五種。156.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.4控制元件的選型2.直流接觸器的選型常用的負(fù)載類別和系數(shù)計(jì)算范圍有以下幾種形式：DC-1系列：無感或微感負(fù)載、電阻爐、鎢絲燈等，可按負(fù)載工作電流的（1.1～1.5）倍選擇接觸器。DC-2系列：啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)中斷開并勵直流電機(jī)，可按負(fù)載工作電流的（1.25～1.5）倍選擇接觸器。DC-3系列：并勵直流電機(jī)的啟動、反接制動與反向、點(diǎn)動，可按負(fù)載工作電流的（1.25～4）倍選擇接觸器。DC-4系列：啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)中斷開串勵直流電機(jī)，由于串勵直流電機(jī)比并勵直流電機(jī)的啟動電流大，可按負(fù)載工作電流的（1.5～2.5）倍選擇接觸器。DC-5系列：串勵直流電機(jī)的啟動、反接制動與反向、點(diǎn)動，可按負(fù)載工作電流的（2～4）倍選擇接觸器。166.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.4控制元件的選型2.直流接觸器的選型

常用的負(fù)載類別和系數(shù)計(jì)算范圍有以下幾種形式：計(jì)算直流接觸器負(fù)載工作電流時(shí)，也要根據(jù)負(fù)載類別、工作電壓、容量、工作制及操作頻率、電壽命等進(jìn)行綜合評定后選用，特別是電機(jī)操作頻率與電機(jī)空載或重載的幅度是決定負(fù)載工作電流的關(guān)鍵。該單元應(yīng)選用24V直流接觸器，其觸點(diǎn)的容量要滿足負(fù)載的連續(xù)運(yùn)行條件要求，由于下料電機(jī)和輸送機(jī)電機(jī)選用的是減速電機(jī)，同時(shí)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，且操作頻率小于30。直流接觸器觸點(diǎn)電流I按≥1.25Ie（電機(jī)或負(fù)載額定電流）=1.25×2.7A=3.375A，按規(guī)格選觸點(diǎn)電流≥5A即可。一般接觸器觸點(diǎn)容量的最小規(guī)格額定電流為10A，而電磁式繼電器的觸點(diǎn)容量一般在（3～5）A范圍，可選觸點(diǎn)電流≥5A的繼電器替代接觸器。線圈電壓為直流24V的ARL3F型和JQX-13FL型及JQC-3FF型等中間繼電器觸點(diǎn)電流可達(dá)10A，選ZD13F-24V-5A即可滿足要求。176.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.4控制元件的選型3.手動按鈕開關(guān)（主令電器）的選型按鈕開關(guān)是應(yīng)用廣泛的主令電器，可以手動發(fā)出啟動、停止、正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)等指令控制信號直接或作為PLC等控制器的輸入按鈕，實(shí)現(xiàn)對繼電器、接觸器、電磁啟動器等的邏輯控制。按鈕包括嵌裝固定在面板上的開啟式和帶保護(hù)外殼的保護(hù)式兩種，保護(hù)式分為防水式、防腐式、防爆式。開啟式包括旋鈕式（X）、鑰匙式（Y）、緊急式（J或M）、帶燈按鈕（D）、組合按鈕（E）、連鎖按鈕（C）等，其觸點(diǎn)具有常開觸頭和常閉觸頭。由于手動按鈕的操作常用指示燈顯示配合所完成的狀態(tài)，因此選型時(shí)二者一起選擇。按電壓劃分有交流指示燈和直流指示燈，交流50Hz指示燈有380V\220V\36V\24V\12V\6.3V等規(guī)格指示燈；直流指示燈有220V\110V\24V\12V\6.3V等規(guī)格指示燈；以及相應(yīng)LED節(jié)能燈等。選型時(shí)要按照指示燈生產(chǎn)廠家提供的選型要求注意選則指示燈的電壓、顏色、安裝孔直徑、燈身長度等參數(shù)指標(biāo)。186.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.4控制元件的選型3.手動按鈕開關(guān)（主令電器）的選型按鈕開關(guān)是應(yīng)用廣泛的主令電器，可以手動發(fā)出啟動、停止、正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)等指令控制信號直接或作為PLC等控制器的輸入按鈕，實(shí)現(xiàn)對繼電器、接觸器、電磁啟動器等的邏輯控制。按鈕包括嵌裝固定在面板上的開啟式和帶保護(hù)外殼的保護(hù)式兩種，保護(hù)式分為防水式、防腐式、防爆式。開啟式包括旋鈕式（X）、鑰匙式（Y）、緊急式（J或M）、帶燈按鈕（D）、組合按鈕（E）、連鎖按鈕（C）等，其觸點(diǎn)具有常開觸頭和常閉觸頭。由于手動按鈕的操作常用指示燈顯示配合所完成的狀態(tài)，因此選型時(shí)二者一起選擇。按電壓劃分有交流指示燈和直流指示燈，交流50Hz指示燈有380V\220V\36V\24V\12V\6.3V等規(guī)格指示燈；直流指示燈有220V\110V\24V\12V\6.3V等規(guī)格指示燈；以及相應(yīng)LED節(jié)能燈等。選型時(shí)要按照指示燈生產(chǎn)廠家提供的選型要求注意選則指示燈的電壓、顏色、安裝孔直徑、燈身長度等參數(shù)指標(biāo)。196.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.4控制元件的選型3.手動按鈕開關(guān)（主令電器）的選型按鈕開關(guān)是應(yīng)用廣泛的主令電器，可以手動發(fā)出啟動、停止、正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)等指令控制信號直接或作為PLC等控制器的輸入按鈕，實(shí)現(xiàn)對繼電器、接觸器、電磁啟動器等的邏輯控制。按鈕包括嵌裝固定在面板上的開啟式和帶保護(hù)外殼的保護(hù)式兩種，保護(hù)式分為防水式、防腐式、防爆式。開啟式包括旋鈕式（X）、鑰匙式（Y）、緊急式（J或M）、帶燈按鈕（D）、組合按鈕（E）、連鎖按鈕（C）等，其觸點(diǎn)具有常開觸頭和常閉觸頭。由于手動按鈕的操作常用指示燈顯示配合所完成的狀態(tài)，因此選型時(shí)二者一起選擇。按電壓劃分有交流指示燈和直流指示燈，交流50Hz指示燈有380V\220V\36V\24V\12V\6.3V等規(guī)格指示燈；直流指示燈有220V\110V\24V\12V\6.3V等規(guī)格指示燈；以及相應(yīng)LED節(jié)能燈等。選型時(shí)要按照指示燈生產(chǎn)廠家提供的選型要求注意選則指示燈的電壓、顏色、安裝孔直徑、燈身長度等參數(shù)指標(biāo)。206.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.5主控單元的選型主控單元的選型主要是對模塊型式、安裝結(jié)構(gòu)、配置、觸點(diǎn)形式、電流容量、輸入輸出點(diǎn)數(shù)、存儲容量等方面的選型。1.機(jī)型的選擇機(jī)型是指根據(jù)負(fù)載形式和模塊特點(diǎn)選擇其PLC的類型和輸出形式。（1）S7-200PLC的觸點(diǎn)形式和電流容量。（2）PLC的類型。（3）輸入輸出模塊的形式選擇。216.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.5主控單元的選型主控單元的選型主要是對模塊型式、安裝結(jié)構(gòu)、配置、觸點(diǎn)形式、電流容量、輸入輸出點(diǎn)數(shù)、存儲容量等方面的選型。

2.輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，?yīng)按統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，增加10%～20%的余量，只要PLC實(shí)際圓整的輸入輸出點(diǎn)數(shù)大于估算值即可，本單元的PLC輸入占用了5個(gè)數(shù)字量輸入，3個(gè)數(shù)字量輸出。按20%的余量統(tǒng)計(jì)只要PLC數(shù)字量輸入大于6，數(shù)字量輸出大于4既能滿足要求。226.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.5主控單元的選型

3.存儲器容量的估算對于PLC而言，存儲器容量包括用戶程序存儲器和用戶數(shù)據(jù)存儲器，是指可編程序控制器本身能提供多大的硬件存儲單元。存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，在此按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的（10～15）倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），并增加25%余量作為最小存儲單元，只要PLC實(shí)際圓整的內(nèi)存數(shù)大于該數(shù)即可。按數(shù)字量6輸入4輸出的和并乘15計(jì)算，要求最小內(nèi)存≥（6+4）×15×（1+25%）=187.5（字）即可滿足存儲容量要求。236.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.5主控單元的選型

4.控制功能的選擇（1）運(yùn)算功能。PLC的運(yùn)算功能主要指控制系統(tǒng)經(jīng)常用到的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能、數(shù)據(jù)移位、比較運(yùn)算功能、代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等、模擬量的PID運(yùn)算和其他高級運(yùn)算功能。當(dāng)用于模擬量檢測和控制時(shí)，則需要數(shù)據(jù)傳送、比較、代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。如要顯示數(shù)據(jù)時(shí)，還需要譯碼和編碼等運(yùn)算。對于該單元而言和大多數(shù)邏輯控制應(yīng)用系統(tǒng)相同，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能。246.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.5主控單元的選型

4.控制功能的選擇（2）特殊運(yùn)算功能。特殊運(yùn)算功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等。該單元為邏輯控制應(yīng)用系統(tǒng)，不需特殊運(yùn)算功能。（3）通信功能。大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如TCP/IP），需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（TCP/IP）相連接。通信協(xié)議符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，屬于開放的通信網(wǎng)絡(luò)。PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（RS232C/422A/423/485）、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)按1:1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求。在PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps=1024kbps=128k×8bps=128kbps（kb/s），通信負(fù)荷速率不大于給定值或設(shè)計(jì)值的60%。256.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.5主控單元的選型

4.控制功能的選擇（4）編程功能。S7-200PLC編程功能包括STL語句表、梯形圖、功能模塊圖（FBD）等三種編程語言形式，可實(shí)現(xiàn)離線和在線的編程方式，同時(shí)對程序狀態(tài)和狀態(tài)表具有在線監(jiān)測功能并可強(qiáng)制I/O點(diǎn)的操作進(jìn)行程序的調(diào)試過程。選S7-200能滿足該單元的變成與調(diào)試要求。（5）診斷功能。PLC的診斷功能包括硬件的診斷和軟件的診斷。S7-200PLC的診斷功能包括常見故障、電源故障、異常故障、通信故障、輸入故障、輸出故障、輸出窗口故障（致命錯誤、運(yùn)行程序錯誤、編譯規(guī)則錯誤）等方面的故障診斷。還可以通過故障檢測程序的設(shè)計(jì)，對故障的層次結(jié)構(gòu)、故障點(diǎn)等進(jìn)行診斷。因而選S7-200能保證系統(tǒng)問題在開機(jī)前得到提示和處理，在運(yùn)行中得到報(bào)警和處置。266.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.5主控單元的選型

4.控制功能的選擇（6）處理速度。PLC采用掃描方式工作。掃描周期與輸入輸出點(diǎn)的數(shù)量和形式及執(zhí)行程序的長短以及診斷過程有關(guān)，一般小型PLC的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K；大中型PLC的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K，ms/K指千步程序掃描時(shí)間或周期。由于S7-200PLC的位操作運(yùn)算時(shí)間為0.37μs，因而一段程序的處理時(shí)間一般小于1ms，而濾波電路的最小時(shí)間常數(shù)為10ms，雙向晶閘管滯后時(shí)間為1ms，容性負(fù)載電路和感性負(fù)載電路或液壓與氣動系統(tǒng)的響應(yīng)滯后時(shí)間與負(fù)載參數(shù)有關(guān)并有可能大于10ms，而繼電器型輸出回路滯后時(shí)間是10ms，晶體管型輸出回路滯后時(shí)間是1ms，PLC總的相應(yīng)滯后時(shí)間為幾十毫秒，因而可以看出一般PLC都能滿足系統(tǒng)控制要求。選S7-200能滿足本單元現(xiàn)場設(shè)備控制系統(tǒng)的工作速度要求。

276.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.5主控單元的選型5.設(shè)備選型表

表6-4設(shè)備選型表序號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注1PLCS7-200CPU226

DC/DC/DC1I：24O：16286.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.6檢測元件的選型檢測元件的選型其實(shí)就是指要根據(jù)檢測對象和空間及環(huán)境的不同實(shí)現(xiàn)對傳感器類型（哪一種原理的傳感器）的選擇和傳感器的靜態(tài)參數(shù)（輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系）、動態(tài)參數(shù)（輸入變化時(shí)其輸出的特性）、線性度（輸入輸出的比例性）、靈敏度（放大倍數(shù)）、分辨率（最小變化的能力）、穩(wěn)定性（使用一段時(shí)間后其性能保持不變的能力）、電源回路（使用電源的形式和等級）等特性值的確定。目前主要以接近傳感器為選型和使用對象。296.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.6檢測元件的選型該單元檢測對象為金屬和非金屬，工作環(huán)境為室內(nèi)，其選型過程應(yīng)包括以下步驟：①檢測類型。托盤底部金屬板的到位檢測選用電感式傳感器，非金屬工件的到位檢測選用電容式傳感器或光電式傳感器。②外形。根據(jù)安裝空間和調(diào)整的方便性，采用長方體形結(jié)構(gòu)或圓柱體結(jié)構(gòu)，并選用支架固定。③檢測距離。傳感器在支架上的調(diào)整距離為10mm。④工作電源。應(yīng)從安全性和一致性考慮選用直流24V作為傳感器電源。⑤輸出形態(tài)。開關(guān)節(jié)點(diǎn)形式，一組常開（NO），一組常閉（NC）。⑥輸出方式。三線式（NPN、PNP）都可。306.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.6檢測元件的選型該單元檢測對象為金屬和非金屬，工作環(huán)境為室內(nèi)，其選型過程應(yīng)包括以下步驟：⑦輸出線方式。導(dǎo)線引出型。也可選接插件式或接插件中繼式。⑧應(yīng)答頻率。一秒鐘檢測物體的頻率，如輸送帶上的物體檢測，其檢測應(yīng)答頻率直接與配套的輸送機(jī)速度有關(guān)，應(yīng)答頻率低，其輸送機(jī)速度就不能太快。⑨感應(yīng)頭的屏蔽與非屏蔽。指感應(yīng)頭用金屬屏蔽或不屏蔽，屏蔽型不易受周圍磁性體的影響，使定位檢測更準(zhǔn)確，如周圍空間較大且無干擾體存在，可選感應(yīng)頭非屏蔽傳感器。⑩標(biāo)準(zhǔn)檢測體的類型和尺寸。316.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.6檢測元件的選型該單元檢測對象為金屬和非金屬，工作環(huán)境為室內(nèi)，其選型過程應(yīng)包括以下步驟：⑦輸出線方式。導(dǎo)線引出型。也可選接插件式或接插件中繼式。⑧應(yīng)答頻率。一秒鐘檢測物體的頻率，如輸送帶上的物體檢測，其檢測應(yīng)答頻率直接與配套的輸送機(jī)速度有關(guān)，應(yīng)答頻率低，其輸送機(jī)速度就不能太快。⑨感應(yīng)頭的屏蔽與非屏蔽。指感應(yīng)頭用金屬屏蔽或不屏蔽，屏蔽型不易受周圍磁性體的影響，使定位檢測更準(zhǔn)確，如周圍空間較大且無干擾體存在，可選感應(yīng)頭非屏蔽傳感器。⑩標(biāo)準(zhǔn)檢測體的類型和尺寸。326.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.6檢測元件的選型表6-5設(shè)備選型表336.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.7動力源的選型1.功率和電流計(jì)算（1）執(zhí)行元件功率。由于該單元執(zhí)行元件同時(shí)工作的設(shè)備為輸送機(jī)電機(jī)和電磁定位擋鐵，其容量輸出功率為50+35=85（W），總效率η1一般為0.75，合計(jì)電流I1=（50+35）÷0.75（效率）÷24（電壓）=4.72（A）（2）控制元件功率。由于該單元控制元件同時(shí)工作的設(shè)備為控制輸送機(jī)電機(jī)和電磁定位擋鐵的2個(gè)繼電器，每個(gè)0.9W，總效率η2也按0.75考慮，合計(jì)電流I2=0.9×2÷0.75（效率）÷24（電壓）=0.1（A）（3）主控單元功率。一般PLC本身功耗很小在20W以內(nèi)，負(fù)載輸出電流的大小與其負(fù)載控制元件的數(shù)量有關(guān)，因而S7-200CPU功耗小于20W，I3=20÷24（電壓）=0.83（A）346.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.7動力源的選型1.功率和電流計(jì)算（4）檢測元件功率。由于該單元檢測元件為電感式接近開關(guān)輸出電流300mA，電容式接近開關(guān)輸出電流200mA，因而其總的耗電電流I4=300mA+200mA=0.5（A）（5）動力源輸出電流。該單元系統(tǒng)的最大工作電流I=I1+I2+I3+I4=4.72+0.1+0.83+0.5=6.15（A）動力源是單相交流50Hz，220V的動力電源，并選用集成穩(wěn)壓電源VC（型號S-250-24）轉(zhuǎn)換成24V，10A的直流電源向各用電設(shè)備供電，同時(shí)要引入地線PE與VC外殼和設(shè)備外殼可靠連接，保證系統(tǒng)安全用電。356.2任務(wù)一：設(shè)備選型6.2.7動力源的選型2.電源開關(guān)的選用電源開關(guān)，在這里是指對主回路或控制回路實(shí)現(xiàn)斷路、過載等自動保護(hù)功能的空氣開關(guān)，或稱自動空氣斷路器。當(dāng)工作電流超過額定電流、短路、失壓等情況下，自動切斷電路，實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備和電源系統(tǒng)的保護(hù)。366.3任務(wù)二：硬件安裝與調(diào)試硬件部分的安裝調(diào)試，主要是指對立柱、支架、平臺、護(hù)板、原件安裝支架、受力基座、運(yùn)動平面、活動連桿和鉸鏈、齒輪和皮帶及鏈條的傳動副、回轉(zhuǎn)軸等的直線度、平面度、垂直度、受力配合的平衡度、螺栓和螺母及墊圈的連接松緊度、孔和軸公差配合的過盈或間隙或過渡等變動量的合理性、運(yùn)動副過渡摩擦和過渡振動的消除、各執(zhí)行元件的運(yùn)動范圍、各檢測用傳感器的感應(yīng)距離、屏蔽接地、安全接地等方面的涉及問題，在安裝或檢修過程中，要進(jìn)行合理的調(diào)整和處理。落料單元主要對范圍內(nèi)的平臺、輸送機(jī)、落料裝置以及限位裝置等相應(yīng)執(zhí)行元件和檢測元件進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。376.3任務(wù)二：硬件安裝與調(diào)試6.3.1本體結(jié)構(gòu)安裝與調(diào)整對落料單元的輸送機(jī)電機(jī)、下料電機(jī)、限位電磁鐵等進(jìn)行手動控制模式，通過各執(zhí)行元件的獨(dú)立運(yùn)行過程，檢查其存在的問題。對平臺、輸送機(jī)、落料裝置的機(jī)架整體的平面性和直線性進(jìn)行調(diào)整和緊固，防止托盤運(yùn)行過程中卡死在前后設(shè)備的連接處，可通過加墊鐵、銅皮、減振橡膠墊等方式進(jìn)行消除；對下料裝置的左右兩邊齒形帶的平衡度和落料中心點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，防止工件由于兩條齒形帶不平行被卡死或落料點(diǎn)不準(zhǔn)確；檢查各回轉(zhuǎn)裝置的軸承是否運(yùn)動自如，如有發(fā)熱、振動、噪聲等現(xiàn)象，應(yīng)對軸承更換；對各相關(guān)緊固螺絲進(jìn)行松緊度檢查，防止振動引起整體機(jī)架的抖動和噪聲。386.3任務(wù)二：硬件安裝與調(diào)試6.3.2執(zhí)行原件的安裝與調(diào)整對輸送機(jī)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，回轉(zhuǎn)是否有振動、噪聲、發(fā)熱等問題，是否需要潤滑或進(jìn)行軸承更換；調(diào)整和緊固皮帶輪，防止皮帶輪與軸有不垂直、松動等問題；檢查皮帶輪的平面性，避免造成軌跡運(yùn)動范圍大和運(yùn)動受力問題；調(diào)整主動皮帶輪和從動皮帶輪的直線型，要求兩皮帶輪運(yùn)動在一個(gè)平面。對下料電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，檢查回轉(zhuǎn)部位是否有振動、噪聲、發(fā)熱等問題，是否需要潤滑或進(jìn)行軸承更換；調(diào)整主動傳動齒輪和從動傳動齒輪的各傳動副應(yīng)在一個(gè)平面；調(diào)整齒形帶的左右對成性，要求工件的上下平面在齒形帶上保持水平狀態(tài)；對落料裝置進(jìn)行整體水平調(diào)整，要求輸送機(jī)運(yùn)行水平面與齒形帶的運(yùn)行保持垂直。對限位電磁鐵進(jìn)行調(diào)整，使托盤中心和落料裝置的落料口中心點(diǎn)重合，同時(shí)限位點(diǎn)應(yīng)在輸送機(jī)的中心軸線上，斷電狀態(tài)為限位狀態(tài)，而通電狀態(tài)為放行狀態(tài)。396.3任務(wù)二：硬件安裝與