自动机与自动线综合实训技术报告姓名：王成畅学号： 1302673123组别：第五组班级：机电1311提交日期：2015年9月17日概要自动机与自动线综合实训培养学生的机电技术综合应用能力，通过一个可以实现既定任务的机电控制系统的设计与安装调试，掌握机电一体化专业所需的系统方案设计、机械结构设计、电气控制方案的确定、电气原理图的设计以及元器件参数的确定及选型的各项综合知识与技能。
了解FESTO上料、分拣装置项目中方案设计、机械结构设计、电气控制系统设计、PLC软件设计、机械和电器元件的选型、系统安装与调试的全过程，通过分组合作，以项目为导引的模式，使学生真正体验到工厂项目开发的实际过程。
通过任务的进度考核，使学生切实体验企业的实际工作氛围；通过项目的推进激发学生在实践中学习的乐趣及成就感；通过任务的实现，增强学生解决工程项目实际问题的能力。
关键字：自动机与自动线上料装置分拣装置PLC目录第一章生产线的认知 (4)1.1自动化生产线简介 (4)1.2模块化生产加工系统MPS简介 (5)1.3项目主要任务 (6)1.4安装规范 (6)第二章供料单元的安装与调试 (8)2.1 供料单元的功能 (8)2.2 供料单元组成 (8)2.3 主要模块介绍 (9)2.4供料单元的拆卸与安装 (10)2.5 检测单元简介 (11)2.5.1 检测单元的组成及功能 (11)2.5.2 检测单元气动系统 (13)第三章气动系统 (14)3.1气动部分 (14)3.2气动原理图 (14)3.3气动元件选择 (15)3.4传感器介绍 (16)第四章电气控制系统 (18)4.1电气系统的硬件设计 (18)4.2电气系统的程序规划 (18)4.2.1动作过程描述 (18)4.2.2输入输出分配表 (19)4.2.3PLC外部接线图 (20)4.2.4顺序功能图 (21)4.2.5梯形图设计 (22)4.2.6调试故障分析表 (28)致谢 (29)个人总结 (30)参考文献 (31)第一章生产线的认知1.1自动化生产线简介自动化生产线是由工件传动系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联接起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统。
自动化生产线特征：生产效率高；自动化程度高；员工技术要求高；生产设备：自动化流水线。
自动线的广泛应用：食品、家用电器、汽车摩托、化工、医药等；自动化生产线的共性及组成：机械本体部分；检测与传感部分；控制部分；执行部分；动力源部分；（如图1-1所示）图1-1 MPS自动线该设备的每个单元都有两种工作模式，即为单动和联动模式，在置为单动模式时，这六个单元可以为分开来供学生进行一个单元一个单元的实验，该实验装置的每个单元的机械部件都是典型的工业加工生产中常见的，均可以方便的固定在铝合金型材上，可供学生进行装卸实验和进行机械部件的调整。
该实验装置的每个单元均有一块按钮和一块PLC面板固定在柜子上，接钮板上的按钮通过锁孔与PLC面板上的PLC输入端连接、PLC面板上的输出端锁孔与电磁阀连接用来控制每个单元的气动、电动元件。
这些连接可通过锁孔用电线插接。
这样就可以使学生自己对实验单元进行电气及控制设计学生可根据自己的设计，进行PLC程序编制、接线并调试。
1.2模块化生产加工系统MPS简介MPS(Modular Production System)模块化生产系统就一个是工业自动化生产系统，是基于机电气(液)一体化技术、PLC 控制与机器人结合的全自动、可完成气缸加工装配的培训系统。
工厂生产线由多个独立的加工单元构成，每个加工单元都有其特定的功能，将其中的一个或多个组合可以实现您理想的生产加工系统。
图1-2 模块化生产加工系统MPS中最小的机电一体化组合，供料和成品分装工作单元MPS总线一体化和总线技术，带有AS-i接口的供料工作单元，检测工作单元，带Profibus DP的成品分装工作单元。
MPS满足常规项目作业的机电一体化组合，供料、检测、提取&安装、工件压紧和成品分装工作单元。
图1-3 MPS组成单元1.3项目主要任务供料单元是MPS的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用，相当于实际生产加工系统（生产线）中自动上料系统。
它的具体功能是：按照需要将放置在料仓中的待加工工件（原料）自动地取出，并将其传送到检测单元。
1.4安装规范1、电缆和气管分开绑扎2、当电缆、光纤电缆、气管来自同一个模块上时允许绑扎在一块3、绑扎带切割不能留太长4、两根绑扎带之间的距离不能超过40-50mm5、两个线夹子之间的距离不能超过100-120mm6、电缆电线固定在线夹子上面，单根电线用绑扎带固定在线夹子上面7、第一根绑扎带离气管接口60mm左右处8、运动所有执行元器件和工件时保证无碰撞9、在系统上没有工具、配线和管状材料10、所有的元件、模块被固定11、没有部件、模块损坏或丢失12、把两个工作单元连接起来，要齐平，两个工作单元之间的最大距离为5mm13、至少用两个螺丝钉和垫圈固定线槽14、所有的东西都被固定，包括光纤15、螺钉头保证没有损坏，并且没有工具的残渣遗留在上面16、电缆线的金属材料部分不能被看到17、冷压端子金属部分长度不能太长18、电缆在走线槽里至少要保留10cm，如果是一根的话不做要求19、电缆绝缘部分应该在走线槽里，走线槽应该盖住并且没有翘起和未完全盖住的现象20、电缆切割没有电缆漏在走线槽外面第二章供料单元的安装与调试2.1 供料单元的功能供料单元是MPS的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用，相当于实际生产加工系统（生产线）中自动上料系统。
它的具体功能是：按照需要将放置在料仓中的待加工工件（原料）自动地取出，并将其传送到检测单元。
图2-1 供料单元2.2 供料单元组成供料单元组成如图所示，分别由进料模板、铝合金板、I/O 接线端口、真空发生器、走线槽、气源处理组件、转运模块、CP阀组、消声器、真空检测传感器组成。
图2-2供料单元组成2.3 主要模块介绍进料模块：工件垂直叠放在料仓中，推料杆位于料仓的底层并可从料仓的底部通过，推料杆与最下层的工件处于同一水平位置。
当气缸驱动推料杆前进时，推料杆便把最下层的工件水平推到预定位置，从而把工件移出料仓；而当推料杆返回时，料仓中的工件在重力的作用下，就自动下落，向下移动一个工件，为下次工作好了准备滑板的装配要对准螺钉第二块底座的装配一定要是孔之见相通。
工具整理防止工件丢失。
图2-3 进料装置检测模块：在推料缸的两个极限位置分别装有一个磁感应式接近开关，分别用于识别推料缸运动的两个极限位置。
在该模块料仓的底层位置，安装有对射式光电传感器的探头，用于检测料仓中存储料的情况（有料）。
图2-4 检测装置转运模块：功能：吸取工件，并将工件传送到下一个工作单元。
转运模块主要由旋转气缸、摆臂、真空吸盘、真空压力检测传感器、真空吸盘方向保持装置等组成。
旋转气缸：是摆臂的驱动装置，其转轴的最大转角为180°，转角可以根据需要进行调整。
图2-5 转运模块2.4供料单元的拆卸与安装所需工具：剥线钳、圆嘴钳、斜口钳、压接钳、螺丝刀、电工刀、内六角扳手；剥线钳剥线钳为内线电工，电动机修理、仪器仪表电工常用的工具之一。
专供电工剥除电线头部的表面绝缘层用。
使用要点：要根据导线直径，选用剥线钳刀片的孔径。
根据缆线的粗细型号，选择相应的剥线刀口将准备好的电缆放在剥线工具的刀刃中间，选择好要剥线的长度握住剥线工具手柄，将电缆夹住，缓缓用力使电缆外表皮慢慢剥落松开工具手柄，取出电缆线，这时电缆金属整齐露出外面，其余绝缘塑料完好无损。
圆嘴钳用途：为一般电讯工程等常用的工具，同时也是制作低端首饰的必备工具之一。
天主教的玫瑰经念珠一般都是用圆嘴钳制作出来的斜口钳使用方法：斜口钳的刀口可用来剖切软电线的橡皮或塑料绝缘层。
钳子的刀口也可用来切剪电线、铁丝。
剪8号镀锌铁丝时，应用刀刃绕表面来回割几下，然后只须轻轻一扳，铁丝即断。
铡口也可以用来切断电线、钢丝等较硬的金属线。
电工常用的有150、175、200及250mm等多种规格。
可根据内线或外线工种需要选购。
钳子的齿口也可用来紧固或拧松螺母。
螺丝刀使用用法：将螺丝刀拥有特化形状的端头对准螺丝的顶部凹坑，固定，然后开始旋转手柄。
根据规格标准，顺时针方向旋转为嵌紧；逆时针方向旋转则为松出。
(极少数情况下则相反)一字螺丝批可以应用于十字螺丝。
但十字螺丝拥有较强的抗变形能力。
电工刀用电工刀剖削电线绝缘层时,可把刀略微翘起一些,用刀刃的圆角抵住线芯。
切忌把刀刃垂直对着导线切割绝缘层,因为这样容易割伤电线线芯。
内六角扳手内六角扳手也叫艾伦扳手。
常见的英文名称有“Allen key（或Allen wrench）”和“Hex key”（或Hexwrench）。
它通过扭矩施加对螺丝的作用力，大大降低了使用者的用力强度，是工业制造业中不可或缺的得力工具。
2.5 检测单元简介2.5.1 检测单元的组成及功能检测单元的组成：检测单元主要结构为I\O接线端口、识别模块、提升模块、滑槽模块、位置比较器、CP阀组、气源处理组件、走线槽、铝合金板等。
检测单元的组成检测单元的功能：检测单元用来确定工件的特性。
电容式传感器检测每个工件的颜色。
漫射式传感器区分金属和红色工件，但不能区分出黑色工件。
（如图2-6所示）图2-6 检测单元组成反射式光电式传感器：在提升模块工作前，检测识别工位上方的区域是否有障碍物。
测量模块的模拟量传感器：确定工件的高度。
输出信号通过比较器转为数字信号，并通过一个连接模块将信号传送给PLC 。
（如图2-7所示）2-7物料检测传感器2.5.2 检测单元气动系统气动原理图：图2-8气动原理图输入输出分配表：第三章气动系统3.1气动部分气动部分组成：推料单元、摆动单元、真空单元（如图3-1所示）图3-1气动送料部分3.2气动原理图气动原理图实现推料气缸进气，推出原料，摆动气缸进气，到达物料位置，真空吸盘吸住物料，摆动送到检测单元位置。
图3-2气动原理图3.3气动元件选择气动三联件：三大件是多数气动系统中不可缺少的气源装置，安装在用气设备近处，是压缩空气质量的最后保证。
三大件的安装顺序依进气方向分别为空气过滤器、减压阀和油雾器。
（如图3-3所示）图3-3 气动三联件真空开关（可调）：机械式压力和真空开关，切换点可调，允许通过调节螺钉调节压力开关的切换点（如图3-4所示）图3-4 真空开关双作用气缸：供料模块中的执行元件（双作用气缸）,一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件、磁环和紧固件等零件组成（如图3-5所示）图3-5双作用气缸表3-1气动元件目录3.4传感器介绍供料装置所用到的传感器有：电感式传感器、光电式传感器、电容式传感器电感式传感器利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量电测的一种装置我们习惯上讲的电感传感器指的是自感式传感器自感传感器主要由线圈、铁芯、衔铁及测量杆和转换电路等组成。