可编程控制系统实验指导书 8. 液压单元（站点8）：通过液压换向回路实现对工件的盖章操作，完成对托盘进件、出件后再经90°旋转换向送至下一单元。
9. 分拣单元（站点9）：根据检测单元的检测结果（标签有无），采用气动机械手对工件进行分类，合格产品随托盘进入下一站入库；不合格产品进入废品线，空托盘向下站传送。
10.
升降梯立体仓库（站点10）：本站由升降梯与立体仓库两部分组成，可进行两个不同生产线的入库和出库。在本装配生产线中可根据检测单元
对销钉材质的检测结果将工件进行分类入库（金属销钉和尼龙销钉分别入不同的仓库）。若传送至本单元的为分拣后的空托盘，则将其放行。
综上所述，站点1、2、3、4、主要完成顺序逻辑控制；站点5引入了先进的图像识别技术；站点7综汇了激光发射器、电感式、电容式、色彩标志等多种传感器的应用，站点8为液压传动控制、站点9突出体现了气动机械手的控制，站点10则实现步进电机的控制。
在装配生产线运行中各个站点既可以自成体系，彼此又有一定的关联。为此，采用了PROFIBUS现场总线技术，通过1个主站（S7—300系列PLC）和10个从站（S7—200系列PLC）组成系统，实现主从站之间的通信联系，控制系统组成框图如图2所示。
在主站总控制台的上位计算机上安装有Wincc组态监控软件， Wincc所创建的监控功能可通过动画组件对各单元的工作情况进行实时模拟，为操作人员提供系统运行的相关信息，实现装配生产线的全程监控。
成项目时应由易到难，逐步深入，可从单站控制入手。完成单站控制的步骤如图3
6
可编程控制系统实验指导书 实验一 下料单元控制
一．实验目的
1． 了解下料单元的机械主体结构、熟悉间歇机构等传动过程，通过系统运行过
程理解传感检测元件和执行机构的作用
2． 学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法，学习系统调试和分析、查找、
排除故障的方法
二．实验设备
S7-1200 CPU、计算机、工件主体下料单元、万用表 三．实验步骤及内容
1． 熟悉下料单元的机械主体结构，了解机械装配方法，重点观察间歇机构、同
步带传动、螺杆调节结构过程和理解螺杆锁紧结构、张紧机构的作用。 2． 对照电源系统图（见附录4）学习电源系统的设计与连接调试方法。 3． 对照图2-6查找本单元各类检测元件、执行机构的安装位置，并依据下料单元
PLC控制接线图（见附录5）熟悉其安装接线方法。
4． 根据表2-1理解本单元各检测元件、执行机构的功能，熟悉基本调试方法（必
要时可根据系统运行情况适当调整相应位置）。
表2-1 下料单元检测元件、执行机构、控制元件一览表
类别 序 号 编 号 S1 S2 S3 M1 M2 M3 YM HL1 构 等 6 7 5 HL HL2 HA1 HA2 绿色指示灯 蜂鸣器 蜂鸣器 显示工作状态 事故报警 事故报警 控制板 控制板 名 称 电感式传感器 光电传感器 电容式传感器 直流电机 直流电机 直流电机 直流电磁吸铁 红色指示灯 功 能 检测托盘的位置 检测托盘上是否有工件 检测料仓底部是否有工件 驱动直线单元传送带 驱动间歇机构 驱动滚筒型转角单元 控制托盘位置 显示工作状态 直线单元侧 安装位置 直线单元上 直线单元上 料仓下部 直线单元上 料仓上 下料单元旁的转角单元 直线单元上 检 1 2 3 1 2 测 元
件执 行 3 4 机 7
可编程控制系统实验指导书 5、 控制要求
初始状态：直线及转角二传送电机、下料电机均处于停止状态；直流电磁吸铁竖起禁行；工作指示灯熄灭。
系统启动运行后本单元红色指示灯发光；直线电机、转角电机驱动二传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC运行/停止同状态的特殊继电器保持二传送电机的运行状态）。
系统运行期间：
（1）当前站上料单元向料仓中放入工件发出信号，经过4秒时间确认后，启动下料电机执行将工件主体下落动作。
（2）当工件主体下落6秒后，若无托盘到位信号，则停止下料电机运行，将工件置于料仓中等待。
（3）当托盘到达定位口时，底层的电感式传感器发出检测信号，红色指示灯熄灭，绿色指示灯发光；经过2秒时间确认后，启动下料电机继续执行将工件主体下落动作。
（4）检测到托盘到位信号，当工件下落至托盘时，工件检测传感器发出检测信号，延时3秒确认后，直流电磁铁吸合下落，放行托盘。
（5）托盘放行2秒后，电磁吸铁释放处于禁止状态，绿色指示灯熄灭，红色指示灯发光，系统回复初始状态。
说明：若下料电机从料仓入口至出口动作一个行程后工件检测传感器仍无检测信号，此时报警器发出警报，提示运行人员需在料仓中装入工件（本套设备中通过延时进行控制）。
（6）控制系统应具有启动、停止、急停、复位控制和工作方式选择控制
6、I/O编号分配表
表2-3 下料单元I/O分配表
形式 序号 1 2 3 输入 4 5 6 7 名称 工件检测 托盘检测 料槽底层工件检测 手动/自动按钮 启动按钮 停止按钮 急停按钮 PLC地址 I0.0 I0.1 I0.2 I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 编号 S2 S1 S3 SA SB1 SB2 SB3 EM277总线模块设置的站号为：8 与总站通讯的地址为：2～3 地址设置 8
可编程控制系统实验指导书 8 1 2 3 4 输出 5 6 7 8 复位按钮 下料电机 绿色指示灯 直流电磁吸铁 传送电机 转角电机 红色指示灯 蜂鸣器报警 蜂鸣器报警 I2.4 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q1.6 Q1.7 SB4 M2 HL2 KM M1 M3 HL1 HA1 HA2
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可编程控制系统实验指导书 实验二 加盖单元控制
一．实验目的
1． 了解加盖单元的机械主体结构、熟悉蜗轮蜗杆减速机构等传动过程、通过系
统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用
2． 、学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法、学习系统调试和分析、查
找、排除故障的方法
二．实验设备
S7-1200 CPU、计算机、工件主体上料单元、万用表 三．实验步骤及内容
1． 了解自动上盖单元的机械装配方法；熟悉翻转定位装置、连杆机构及连轴器的工
作原理；观察蜗轮蜗杆减速机的运动过程。
2． 对照电源系统图（见附录6）学习本单元电源系统的设计与连接调试方法。 3． 对照图3-4查找本单元各类检测元件、执行机构的安装位置，并依据加盖单元
PLC控制接线图（见附录7）熟悉其安装接线方法。
4． 根据表3-1理解本单元各检测元件、执行机构的功能，熟悉基本调试方法（必要
时可根据系统运行情况适当调整相应位置）。
表3-1 加盖单元检测元件、执行机构、控制元件一览表
类别 序 号 编 号 S1 S2 SQ1 SQ2 M1 M2 M3 YM HL1 构 等 6 7 5 HL HL2 HA1 HA2 KM1 绿色指示灯 蜂鸣器 蜂鸣器 继电器 10
显示工作状态 事故报警 事故报警 摆臂取件控制 控制板 控制板 加盖底板上 名 称 电感式接近开关 电容式接近开关 微动开关 微动开关 直流电机 直流电机 蜗轮蜗杆减速电机 直流电磁吸铁 红色指示灯 功 能 检测托盘的位置 检测工件上是否有上盖 确定摆臂取件位置 确定摆臂放件位置 驱动直线单元传送带 驱动蜗轮蜗杆减速电机 降低直流电机转速 控制托盘位置 显示工作状态 直线单元侧 安装位置 直线单元上 直线单元上 摆臂左面里侧 摆臂左面外侧 直线单元上 加盖底板上 加盖底板上 直线单元上 检 1 2 3 4 1 2 测 元 件执 行 3 4 机 元件
控制1