YL335B型自动线加工单元的PLC设计
引言 2
引言
可编程控制器在中国的引入、运用、研发、制造已经在改革开放的时候就开始了。最早的时候是在引进的设备中很多使用了可编程控制器。后来在很多企业的生产仪器及产品中慢慢地扩大了PLC的实际使用。现在，我国已经可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，上海乡岛公司、无锡华光公司等中外合资企业也是我国很有名气的PLC生产厂家。可以想象，伴随着我国现代化进程的投入，PLC在我国很快会有更广泛的应用天地。本论文介绍了亚龙YL-335B型自动生产线设备在铝合金导轨式实训台上安装了送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元构成一个典型的自动生产线平台。使用每个工作单元的控制方法是由PLC控制任务，分布式控制方式采用PLC的RS485串行通信实现互联，YL-335B采用模块组合式的结构个工作单元是相对独立的模块。本课题讲述的是PLC在亚龙YL-335B加工单元中的应用，其主要任务要求为：
（1）加工站PLC的I/O分配与接线端子分配。
（2）加工站的接线。
（3）熟悉加工站的工艺流程。
（4）编制PLC程序。
一、YL-335B自动线加工单元的概述
自动线是在组装线工作的基础上逐渐成熟，它不仅要求每个加工线体的装置可以自动完成每个步骤和过程，使产品的合格，在装卸工件，工件的装夹，在运输过程中的定位，分拣和包装，工件可以自动运行。让它照着规定的程序自动地进行工作，我们称这种自动工作的机械电气一体化系统为自动生产线（简称自动线）。。
自动生产线运行过程中，不需要人为的干预，根据指定的程序或 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
指令自动操作或控制，其目的是为了“稳定，准确，快速的”。 许多工业，农业，军事，科研，交通，商业，医疗，服务和家庭等都与自动化技术有关。自动生产线的应用不仅能使人从很累的体力劳动，脑力劳动和部分不良，救灾工作环境的危险，而且人体器官功能的开发，大大提高了劳动效率，增添人们认识世界和改造世界的能力和技术。
运用自动线来生产的产品应该要有产量高的特点；产品设计和工艺应高科技、稳定、可靠，而且很长时间内保持基本不变。在大量生产中运用自动线能够提高劳动生产效率，稳定和提高产品质量，尽可能增加企业利润，改变劳动环境，降低生产占地面积，降低生产成本，减短生产时间，稳定生产均衡性，有明显的经济效益
（一）YL-335B的组成与功能
亚龙YL-335B型自动生产线（图1-1）由五个工作单元组成：
1、供料单元：向系统中的其他单元提供原料。
2、加工单元：把放有工件的加工台移到冲压机构下面，然后对工件施展一次冲压加工动作，回到初始位置，等待输送单元的抓取机械手将装置拿出。
3、装配单元：完成将单元料仓内的金属、黑色或白色小圆柱零件放入到已加工的工件中的装配过程。
4、分类单元：一个单元将被加工，工件进行排序组件，把不同的属性（颜色，材料等）槽工件进行单独的分类功能。
5、输送单元：机械手精确地把直线运动运料台上的工件放到指定位置，同时在该物料台上抓取工件，然后把它输送到规定地点并缓缓放下，完成工件的传送。
在这个过程中，各个工作单元全可以产生一个独立的系统，它同样也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构大多数以气动执行机构为主要方法，但是输送单元的机械手设备整体运动则采取伺服电机驱动、精密定位的位置控制，这个驱动系统具有长行程、多定位点的特色，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业企业中运用比较多的电气控制技术。
它的工作方式是把供料单元料仓内的工件慢慢送往加工单元的物料台上方，等到完成加工操作后，把加工好的工件移动到装配单元的物料台，接下来把装配单元料仓内不同颜色的小圆柱工件嵌入到物料台上的工件中，完成装配后的成品送往分拣单元分拣输
出，分检站根据工件的材质、颜色进行分拣。
图 1-1 YL-335B型自动生产线
（二）加工单元的结构
加工单元（图1-2）主要有：工件搬运装置，工件加工装置。主要器件有：导轨，直线气缸，薄型气缸，工作夹紧装置等等。
加工单元是亚龙YL-335B中对工件处理单元之一，在这个工作系统中，有着对输送站运来工件进行模拟冲孔处理或工件冲压等作用。
a) 背视图 b）前视图 图1-2 加工单元
（三） 加工单元的气动控制
加工单元的气爪、物料台伸缩气缸和冲压气缸各个都是三个二位五通的带手控开关的单电控电磁阀控制，三个控制阀集中分布在带有消声器的汇流板组成。冲压缸控制电磁阀所配的快速接头口径比较大，这是因为冲压缸对气体的压力流量要求比较高，冲压缸的配套气管较粗的缘故。这三个阀分别对冲压气缸、物料台手爪气缸和物料台伸缩气缸的气路进行控制，这样就可以很好的改变运动状态
本工作单元气动控制回路的工作原理如图1-3所示。1B1和1B2为安装在冲压气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关，2B1和2B2为安装在物料台伸缩气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关，3B1为安装在手爪气缸工作位置的磁感应接近开关。1Y1、2Y1和3Y1分别为控制冲压气缸、物料台伸缩气缸和手爪气缸的电磁阀的电磁控制端。第三篇 项目迎 战
当气源接通时，物料台的伸出气缸的原始状态是在伸出位置。
图 1-3 气动控制回路原理图
二．硬件设计
（一） PLC的物理结构
PLC一般采用的计算机结构，它的硬件电路由中央处理单元CPU，存储器（RAM，ROM，EEPROM，EPROM等）、基本I/O接口、外设接口、电源等五大部分组成.
1.中央处理器（CPU）
CPU是可编程控制器的控制中枢，是最关键的部分，在系统监控下工作，具有将外部输进来的信号的状态写入映像寄存器中，然后将结果传送到输出映像寄存器区域中。CPU常常使用的微处理器有通用型微处理器，单片机和位片式计算机等。小型PLC的CPU一般采用单片机或CPU。一个大型PLC的CPU多片结构，具有非常快速的数据处理能力。
2.存储器（Memory）
可编程控制器的存储器是由两个部件和只读存储器ROM和RAM，ROM存储系统程序，存储在随机存取存储在RAM中的计算数据，用户程序放置在RAM，失去电源时，可以存储在只读存储器或高能量电池内存支持。
3.基本I/O接口电路
（1）在PLC输入电路与PLC的电压信号由外部电路，光耦电路提供输入PLC的规定一致，给PLC内部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入反应时间大概在在0.1-15ms之间。很多PLC的输入接口单元都一样，一般两种类型，直流输入，，另一种是交流输入。
引言
可编程控制器在中国的引入、运用、研发、制造已经在改革开放的时候就开始了。最早的时候是在引进的设备中很多使用了可编程控制器。后来在很多企业的生产仪器及产品中慢慢地扩大了PLC的实际使用。现在，我国已经可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，上海乡岛公司、无锡华光公司等中外合资企业也是我国很有名气的PLC生产厂家。可以想象，伴随着我国现代化进程的投入，PLC在我国很快会有更广泛的应用天地。本论文介绍了亚龙YL-335B型自动生产线设备在铝合金导轨式实训台上安装了送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元构成一个典型的自动生产线平台。使用每个工作单元的控制方法是由PLC控制任务，分布式控制方式采用PLC的RS485串行通信实现互联，YL-335B采用模块组合式的结构个工作单元是相对独立的模块。本课题讲述的是PLC在亚龙YL-335B加工单元中的应用，其主要任务要求为：
（1）加工站PLC的I/O分配与接线端子分配。
（2）加工站的接线。
（3）熟悉加工站的工艺流程。
（4）编制PLC程序。
一、YL-335B自动线加工单元的概述
自动线是在组装线工作的基础上逐渐成熟，它不仅要求每个加工线体的装置可以自动完成每个步骤和过程，使产品的合格，在装卸工件，工件的装夹，在运输过程中的定位，分拣和包装，工件可以自动运行。让它照着规定的程序自动地进行工作，我们称这种自动工作的机械电气一体化系统为自动生产线（简称自动线）。。
自动生产线运行过程中，不需要人为的干预，根据指定的程序或 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
指令自动操作或控制，其目的是为了“稳定，准确，快速的”。 许多工业，农业，军事，科研，交通，商业，医疗，服务和家庭等都与自动化技术有关。自动生产线的应用不仅能使人从很累的体力劳动，脑力劳动和部分不良，救灾工作环境的危险，而且人体器官功能的开发，大大提高了劳动效率，增添人们认识世界和改造世界的能力和技术。
运用自动线来生产的产品应该要有产量高的特点；产品设计和工艺应高科技、稳定、可靠，而且很长时间内保持基本不变。在大量生产中运用自动线能够提高劳动生产效率，稳定和提高产品质量，尽可能增加企业利润，改变劳动环境，降低生产
（一）YL-335B的组成与功能
亚龙YL-335B型自动生产线（图1-1）由五个工作单元组成：
1、供料单元：向系统中的其他单元提供原料。
2、加工单元：把放有工件的加工台移到冲压机构下面，然后对工件施展一次冲压加工动作，回到初始位置，等待输送单元的抓取机械手将装置拿出。
3、装配单元：完成将单元料仓内的金属、黑色或白色小圆柱零件放入到已加工的工件中的装配过程。
4、分类单元：一个单元将被加工，工件进行排序组件，把不同的属性（颜色，材料等）槽工件进行单独的分类功能。
5、输送单元：机械手精确地把直线运动运料台上的工件放到指定位置，同时在该物料台上抓取工件，然后把它输送到规定地点并缓缓放下，完成工件的传送。
在这个过程中，各个工作单元全可以产生一个独立的系统，它同样也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构大多数以气动执行机构为主要方法，但是输送单元的机械手设备整体运动则采取伺服电机驱动、精密定位的位置控制，这个驱动系统具有长行程、多定位点的特色，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业企业中运用比较多的电气控制技术。
它的工作方式是把供料单元料仓内的工件慢慢送往加工单元的物料台上方，等到完成加工操作后，把加工好的工件移动到装配单元的物料台，接下来把装配单元料仓内不同颜色的小圆柱工件嵌入到物料台上的工件中，完成装配后的成品送往分拣单元分拣输
出，分检站根据工件的材质、颜色进行分拣。
图 1-1 YL-335B型自动生产线
（二）加工单元的结构
加工单元（图1-2）主要有：工件搬运装置，工件加工装置。主要器件有：导轨，直线气缸，薄型气缸，工作夹紧装置等等。
加工单元是亚龙YL-335B中对工件处理单元之一，在这个工作系统中，有着对输送站运来工件进行模拟冲孔处理或工件冲压等作用。
a) 背视图 b）前视图 图1-2 加工单元
（三） 加工单元的气动控制
加工单元的气爪、物料台伸缩气缸和冲压气缸各个都是三个二位五通的带手控开关的单电控电磁阀控制，三个控制阀集中分布在带有消声器的汇流板组成。冲压缸控制电磁阀所配的快速接头口径比较大，这是因为冲压缸对气体的压力流量要求比较高，冲压缸的配套气管较粗的缘故。这三个阀分别对冲压气缸、物料台手爪气缸和物料台伸缩气缸的气路进行控制，这样就可以很好的改变运动状态
本工作单元气动控制回路的工作原理如图1-3所示。1B1和1B2为安装在冲压气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关，2B1和2B2为安装在物料台伸缩气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关，3B1为安装在手爪气缸工作位置的磁感应接近开关。1Y1、2Y1和3Y1分别为控制冲压气缸、物料台伸缩气缸和手爪气缸的电磁阀的电磁控制端。第三篇 项目迎 战
当气源接通时，物料台的伸出气缸的原始状态是在伸出位置。
图 1-3 气动控制回路原理图
二．硬件设计
（一） PLC的物理结构
PLC一般采用的计算机结构，它的硬件电路由中央处理单元CPU，存储器（RAM，ROM，EEPROM，EPROM等）、基本I/O接口、外设接口、电源等五大部分组成.
1.中央处理器（CPU）
CPU是可编程控制器的控制中枢，是最关键的部分，在系统监控下工作，具有将外部输进来的信号的状态写入映像寄存器中，然后将结果传送到输出映像寄存器区域中。CPU常常使用的微处理器有通用型微处理器，单片机和位片式计算机等。小型PLC的CPU一般采用单片机或CPU。一个大型PLC的CPU多片结构，具有非常快速的数据处理能力。
2.存储器（Memory）
可编程控制器的存储器是由两个部件和只读存储器ROM和RAM，ROM存储系统程序，存储在随机存取存储在RAM中的计算数据，用户程序放置在RAM，失去电源时，可以存储在只读存储器或高能量电池内存支持。
3.基本I/O接口电路
（1）在PLC输入电路与PLC的电压信号由外部电路，光耦电路提供输入PLC的规定一致，给PLC内部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入反应时间大概在在0.1-15ms之间。很多PLC的输入接口单元都一样，一般两种类型，直流输入，，另一种是交流输入。
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