电气控制与PLC应用 SuZhou Vocational University
苏州市职业大学
实训项目一 上料检测站的程序设计与运行调试
实训目的
1、熟悉上料检测站中各控制部件、执行部件的组成及其作用；
2、熟悉上料检测站中PLC的硬件电路配置，明确电气控制线路的连接方法； 3、能利用所学的基本指令完成上料检测站程序的编制，完成一些生产实践中的常规控制；
4、将所学的知识运用于实践中，调试程序中逐步培养分析问题、解决问题的能力及团队合作能力。
实训设备
1、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有FXGPWIN软件）； 2、PLC（三菱FX系列）一台； 3、PC与PLC的通信电缆一根； 4、上料检测站（第一站）的设备。
操作和安全注意事项
使用该系统需遵守各项安全操作： ? 一般原则：
培训的学员必须在指导老师的指导下才能操作该设备。请务必按照技术文件和各独立元件的使用要求使用该系统以保证人员和设备安全。 ? 电气系统
只有在掉电状态下才能连接和断开各种电气连线，使用直流24V以下的电压。 ? 气动系统
气动系统的使用压力不得超过8bar（800KPA）。在气动系统管路接好之前不得接通气源。接通气源和长时间停机后开始工作，个别气缸可能会运动过快，所以要特别当心！ ? 机械系统
所有部件的紧定螺钉应拧紧。不要在系统运行时人为的干涉正常工作。
电气控制与PLC应用 SuZhou Vocational University
苏州市职业大学
任务一 认识设备
一、实训内容
1．熟悉上料检测站的组成设备；
2．设备操作，明确上料检测站的操作流程与设备动作过程 二、实训目标
1．了解典型机械传动方式、如带传动、直线运动与旋转运动的转换等； 2．认识并掌握上料检测站的检测元件、执行元件及其工作原理与特点； 3．会操作并明确该站的动作流程 三、实施步骤 1．设备组成
上料检测站的示意图如图1所示。它由以下几个部分组成：
图1上料检测站的结构示意图
机械部分
（1）井式储存料仓：存储待原料元件。 （2） 自动推料单元：采用直线气缸完成推料动作，将工件由料仓送到传送带。 （3） DC24V齿轮减速直流电机驱动的传送带传送单元：通过输送带将工件传送到传送带待搬运位置。
（4） 原料检测单元：包含拦截定位装置与检测系统，完成工件检测与颜色辨别的光
电传感器。
（5）出料定位单元：由传感器完成工件定位检测 。 （6）报警蜂鸣装置：区分不同颜色工件。
电气控制与PLC应用 SuZhou Vocational University
苏州市职业大学
控制部件:
（1）可编程序控制器CPU FX2N-48MR：PLC程序的控制与功能实现。 （2）FX2N-485BD模块及通讯电缆：完成整个MPS系统联机工作。 （3）带短路保护的DC 24V开关电源：提供工作电源与保护。 （4）按钮控制面板，
图2 控制面板配置图
该站通过控制面板来控制PLC的控制程序使其按要求进行工作，控制面板如图2所示上有5个按钮开关，二个选择开关和一个急停开关。 各开关的控制功能定义为：：
带灯按钮，绿色 －－－－ 开始（X10/Y10） 带灯按钮，黄色 －－－－ 复位（X11/Y11） 按钮，黄色 －－－－ 特殊功能按钮（X12） 两位旋钮，黑色 －－－－ 自动/手动（X13） 两位旋钮，黑色 －－－－ 单站/联网（X14） 按钮，红色 －－－－ 停止（X15） 带灯按钮，绿色 －－－－ 上电（X16/Y16） 急停按钮，红色 －－－－ 急停（X17） （5）气动元件
电气控制与PLC应用 SuZhou Vocational University
苏州市职业大学
双作用气缸 ：在压缩空气作用下，双作用气缸活塞杆既可以伸出，也可以回缩。通过缓冲调节装置，可以调节其终端缓冲。气缸活塞上永久磁环可用于驱动磁性传感器动作。
减压
调压手
减压压力过滤器
油雾
图4 气动二联件的外观及图形
过滤压力图3 气动三联件的外观及图形
气源：气源装置通常包括空气压缩机、储存装置、冷却装置、净化装置等。气源可以提供气动系统所需的压缩空气，其中减压阀用于调节工作压力。实训装置中一体式压缩机将压缩空气送到装置上，再通过装置上的一个气动三联件调整压力和进一步净化压缩空气，供设备使用。
图3为三联件外形图，图4为二联件的外形图。气源三联件，包含过滤器、减压阀和油雾器。而二联件没有油雾器。
二位五通换向阀；换向阀是利用阀芯的位置变动，改变阀体上各通口的通断状态，从而控制油路（或气路）连通、断开或改变介质的流动方向。可电控或手动控制，以实现换向。本站的一个两位五通双电控电磁阀，用于驱动推出气缸控制；一个两位五通单电控电磁阀，用于驱动挡缸控制。
可调单向节流阀:可调单向节流阀由单向阀和可调节流阀组成，单向阀在一个方向上可以阻止压缩空气流动，此时，压缩空气经可调节流阀流出，调节螺钉可以调节节流面积。
（6）检测元件：本站的检测元件有磁性传感器，用于检测气缸伸缩到位情况，光电传感器用于完成工件检测与颜色辨别
了解各种常用传感器的工作原理和使用方法、接入方式。
图5 节流阀和单向节流阀符号
电气控制与PLC应用 SuZhou Vocational University
苏州市职业大学
（7）触摸屏：完成组态控制
2．上料检测站的操作流程与设备动作过程
按钮操作顺序
单机操作顺序：“手/自”旋钮置自动位置- “单/联”旋钮置单站位置-解除急停按钮-上电按钮-复位按钮-开始按钮。
设备动作过程
解除急停按钮；上电后；上电按钮指示灯亮， 复位指示灯闪烁；按下复位按钮，系统自动复位至初始位置，复位到位后，开始灯闪；按下开始按钮后，推出气缸1将工件推出，传感器检测到工件至传送带后，推出气缸1缩回，回转电机旋转，带动工件到颜色鉴别工位，传送带工作2S后，工件被气缸2推杆挡住，检测颜色并根据颜色作出相应反应：蓝色工件报警灯亮，黑色工件蜂鸣器响，持续时间都为3秒，。检测后工件由带轮送至待搬运工位后停止，完成一个循环；返回。
完成的功能
完成原料工件的上料，颜色检测，并通过输送带把原料送至出料口。
任务二 气动回路设计与连接
一、实训内容 1．气动回路设计 2．气动回路连接 二、实训目标
1．会设计气动回路，并会用FESTO仿真软件； 2．会连接气动回路 三、实施步骤
1．气动元件认识与符号
气动系统如图6，包含气源、输入信号元件、 信号处理元件、控制元件和执行元件五部分。 图7至图9为常见的双作用气缸、换向阀。
图6气动系统控制图