设备故障诊断与维修综合实训
项目技术总结
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目录
第一章、任务描述 ....................................................................................................................... 3
1.意义 .................................................................................................................................... 3 2.任务 .................................................................................................................................... 3 3.实施 .................................................................................................................................... 3 第二章调研 ................................................................................................................................... 4
1.国内外概况 ........................................................................................................................ 4 2.调研结论 ............................................................................................................................ 4 3.技术参数 ............................................................................................................................ 4 第三章、方案设计 ....................................................................................................................... 5
1、机械结构方案 ................................................................................................................. 5 2、气动方案 ......................................................................................................................... 7
3.2.1 传感器的简介以及分类 ..................................................................................... 7 3.2.2传感器工作原理及应用 ...................................................................................... 8 3.2.3 气动部件的选用 ............................................................................................... 10 3.2.4气动部件的简要分析 ........................................................................................ 11 3、控制设计 ....................................................................................................................... 11 第四章、技术设计 ..................................................................................................................... 12
1、气动元件选型 ............................................................................................................... 12 2、电气元件选型 ............................................................................................................... 15 3、重要部件描述 ............................................................................................................... 16 第五章、硬件设计 ..................................................................................................................... 17
1、I/O地址表 ..................................................................................................................... 17 2、电源 ............................................................................................................................... 18 第六章、软件设计 ..................................................................................................................... 18
1、顺序功能图 ................................................................................................................... 18 2、PLC程序图 .................................................................................... 错误！未定义书签。 第七章、调试 ............................................................................................................................. 37
1、测试设计 ....................................................................................................................... 37 2、过程 ............................................................................................................................... 37 3、故障 ............................................................................................................................... 37 第八章、体会 ............................................................................................................................. 37
1、存在的问题 ................................................................................................................... 37 2、致谢 ............................................................................................................................... 38
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第一章、任务描述
1.意义
模块化生产培训系统(MPS，Modular ProductiontrainingSystem)是一种模拟自动化生产加工单元。它可以大量代替单调往复或高精度的工作，用以满足前沿产品和自动化设备更新的需要。基于MPS 装置即模块化加工系统，其典型应用就是物料分拣过程，所涉及的内容包括传感器技术，自动控制原理，气动和电气控制，电气安装和机械安装以及PLC人机界面。一个适合的物料分拣系统可以减轻工人的劳动强度，提高分拣的质量，提高劳动生产率。通过MPS控制系统的研究与开发，进一步熟悉电子、机械、气动、传感器和PLC等方面的知识，达到了知识巩固与提高的目的，有增强了学生的动手能力。
通过本系统的训练，将理论与实际相结合，可以掌握自动化生产系统的设计、制造、运行、维护维修等技能。可以获得气动、电气动、工程控制、传感器和电子方面的知识；使我们将所学到的专业知识得到了充分的综合应用的同时，我们的学习能力、独立思考能力、组织能力等综合能力及创新精神和团队合作精神得到了全面的锻炼和提高。
2.任务
熟悉加工单元结构组成，制定程序编写计划，根据控制任务的要求在考虑安全、效率、工作可靠性的基础上，选择合适的编程语言，在PC机上进行加工单元PLC控制程序的编写，下载，完成调试，并对程序进行综合评价。
知识方面：掌握机电一体化系统常用控制形式；STEP7并行程序机构设计方法；掌握定时器、计数器指令的使用方法等
技能方面：根据控制要求制定控制方案，编制工艺流程；熟悉STEP7软件，能够正确设置语言、通信接口、PLC等技术参数；根据控制要求，正确编写并控制程序；编制程序设计报告等。
3.实施
工件通过机械手搬入四工位转台机构；四工位转分别设置为一号待料工位、二号钻孔工位、三号深度检测工位、四号卸料工位，分别间隔90°转角。当工件被机械手搬进检测待料工位后，转台机构逐次旋转90°，钻孔机构模拟钻孔，深度检测机构检测孔深。当工件转至第四工位时通知下搬运单元的机械手实施卸料工作。
分析系统的整体功能部分，将系统按工位分为，第一工位进料检测部分，第二工位钻孔部分，第三工位钻孔检测部分，第四工位卸料部分。仔细分析各个部分，每个部分再细
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分为机械部分和电气（包括控制）部分。然后根据要求绘制各部分的机械图，电气原理图，I/O端子接线图。然后，对各种传感器，气缸，阀等气动元件进行选型。
第二章 调研
1.国内外概况
模块化生产加工系统又叫MPS，该系统是从德国费斯托公司引进的一套实训装置，用以模拟实际工业生产中大量复杂控制工程，包括供料单元，检测单元，加工单元，操作手单元，组装单元，成品分装单元，机械手单元，传送带单元，立体仓库单元。具有模块化、综合性和易扩充等特点。目前各大高校都引入了该系统，明显提高了教学质量，学生通过不同的角度对该系统深入了解，同时结合生产实际对专业领域有更进一步的学习。
国内的该方面的厂商主要有亚龙教育装备，天煌教仪，济南首创电子设备有限公司等。济南首创电子设备有限公司生产的模块化生产加工系统该柔性生产线实训系统是为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。该装置由多个各自独立而又紧密相连的工作站组成，适用于机电一体化、自动化、自动控制等相关专业的实训与实习。该实验装置具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。将各个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站…直至八站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术，配合一定数量的电脑，可同时开展约20个工位的实习实训。
2.调研结论
该实验装置的一大显著特点是：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。几个站可以分开单独运行，又可以将相邻的两站、三站?直至8站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。本系统采用敞开式安装、模块化形式，各模块便于教学、易于搭建、拆卸和维护。通过本系统的学习，学生可以获得气动、电气动、工程控制、传感器和电子方面的知识。通过实训，使学生所学到的专业知识得到了充分的综合应用的同时，学生的学习能力、独立思考能力、组织能力等综合能力及创新精神和团队合作精神得到了全面的锻炼和提高。系统能自动完成自动供料、取料、装配的功能。
3.技术参数
整体尺寸 500(W)X750(D)X1216(H)㎜
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电源 AC 220V, 50Hz 过载或短路保护 工作电压 DC 24V, 2A
气动元件工作压力 4.0～4.5bar 组件
工作台 尺寸 500×750×825mm
材质 铝型材架体、T型槽铝板 带脚轮 空气单元
压力范围 0.4～0.8MPa
空气过滤器,润滑器、压力调节阀、关闭阀 过滤精度 5? 联结器尺寸 G1/4 额定流量 550 ?/min 钻孔部分
升降气缸 行程 50 mm
电磁接近开关流量控制旋钮 缸径 16 mm
模拟电机 DC 24V
夹紧气缸 直径 10mm 带接近开关 行程 15mm
检测气缸 直径 10mm 带接近开关和流量控制 行程 45mm 带电机旋转台 工作电源 DC 24V 旋转速度 10RPM
电容传感器 工作电源 DC 24V 尺寸 M18 感应距离 8mm 电感传感器 工作电源 DC 24V 尺寸 M8 感应距离 1.4mm 电磁阀组 二位五通单控电磁阀 2个 三位五通双控电磁阀 1个 控制方式 PLC控制
第三章、方案设计
1、机械结构方案
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