MPS-2模块式柔性自动化生产线实训系统
亚龙YL-101-MS型自动控制实训系统说明书
编写:校对: 审核: 批准: 日期:亚龙科技集团有限公司前言现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中。
可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑—微处理单元的角色。
因此，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC技术及PLC网络技术的技术人材是当务之急。
亚龙YL-101-MS型自动控制实训系统(简称MPS)装备是一套模块化组合系统分别安装在各个站的铝合金实训桌上.分别有主控机构、供料机构、搬运机构、加工机构、安装搬运机构、装配机构、输送机构、搬运分拣机构、仓储机构等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、步进电机、伺服电机位置控制等技术。
因此，MPS综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制技术等。
利用MPS，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。
MPS采用模块站组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块放置架，具有较强的互换性。
可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试，达到模拟生产性功能和整合学习功能的目标，十分适合教学实训考核的需要。
本实训指导书主要阐述亚龙MPS型自动控制实训考核装备的基本结构、工作原理和工作过程。
实训指导书力求采用项目教学的方法介绍本装备所涉及的技术，使学生在知识的学习和综合应用，PLC的编程和组网能力，设备的安装与调试等方面能收到较好的效果。
鉴于时间仓促和限于编者水平，书中难免有错误及不当之处，恳请读者批评指正。
现代MPS模块化生产系统
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08.04.2021
现代MPS模块化生产系统
旋转平台模块
旋转平台共有6个工件位置。平台由直流电机驱动。 推荐在驱动电路中使用串联电阻 (100 Ω)。
➢工位数量 ➢直径 ➢高度 ➢额定电压 ➢额定转速 ➢额定电流 ➢额定电流
6 350 mm 125 mm 24 V 6 min-1 (带47 Ω 串联电阻) 0.15 A (带47 Ω 串联电阻) 0.5 A
➢额定开关距离 ➢电源 ➢开关输出 ➢模拟量输入
最大距离400 mm (可调) 24 V DC 3, PNP, 常开触点
0 – 10 V
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现代MPS模块化生产系统
测量模块
通过滑动变阻器检测工件高度。该模块将电阻值 转换成电压值，然后将电压值输出给比较器，对 工件的高度进行判断。
➢Interface：
MPI、Profibus-DP
➢I/O：
16 数字量输入端 (24 V DC)
16 数字量 输出端 (24 V DC, 400 mA)
STEP 7 软件
➢强大的STEP 7编程软件最大的满足客户的需求 ➢让我们的客户运用最新的主流产品也是我们的成功所
在
➢最新的流程图编程方式（GRAPH），大大简化了我们 的编程过程
➢移动高度： ➢电压范围：
0－25mm 0－100%
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现代MPS模块化生产系统
反射式传感器
反射式传感器的发射器发出一束可见的偏振 红外光，光线被附加的反射板反射，并由接 收器接收。当光线被检测物体遮断时，传感 器便有电信号输出。传感器的检测距离同样 受附加的反射板表面反射率影响。
MPS-2模块式柔性自动化生产线实训系统
HKB-MPS-2模块式柔性自动化生产线实训系统、模块化生产控制系统简介:模块化生产控制系统可以提高学生动手能力和实践技能。
该装置由六套各自独立而又紧密相连的工作站组成。
六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
该实训装置的显著特点：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。
将六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…直至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
该系统要囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、P LC（可编程控制器）、传感器等多种技术，能给学生提供一个典型的综合科技环境，使学生将从学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。
因此该套装置要适合对在校本科、大专、中专学生和初上岗位的工程技术人员进行培训。
二、主要特点主机型号为MPS-A该系统应该由六个分别不同的控制站组成一个物流自动化的生产控制系统。
这六站分别为上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
主站采用三菱FX2N-48MR系列PLC从站采用三菱F&48MR 系列PLC控制，其中分类站采用三菱FX2N-48MT系列PLC控制，采用I/O通讯方式，其中分类单元具有采用废品识别处理功能。
触摸屏为5.7英寸，256色工业彩色触摸屏。
气动系统（包括电磁阀、气缸、气爪、吸盘、单耳环、电磁阀集装板、真空发生器、真空吸盘）等气动元件全部采用日本SM（公司原装进口元件，电机采用美国HYTO公司原装进口直线式步进电机，精度＜0.01mm步距角为1.8度，步速＞21mm/s推力＞100KG空气压缩机排气量为0.039m3/min以上，额定压力I.OMpa,储气容量10L以上，噪音V40DB安装常用的软件，分别为三菱PLC编程软件，触摸屏数控编程软件。
配备三菱SC-09编程电缆、触摸屏编程/下载电缆、I/O通讯电缆等。
模块化生产加工单元实训
设备故障诊断与维修综合实训项目技术总结目录第一章、任务描述 (3)1. 意义 (3)2. 任务 (4)3. 实施 (5)第二章调研 (5)1. 国内外概况 (5)2. 调研结论 (6)3. 技术参数 (7)第三章、方案设计 (8)1、机械结构方案 (8)2、气动方案 (9)3.2.1 传感器的简介以及分类 (9)3.2.2传感器工作原理及应用 (10)3.2.3 气动部件的选用 (14)3.2.4气动部件的简要分析 (17)3、控制设计 (17)第四章、技术设计 (18)1、气动元件选型 (18)2、电气元件选型 (21)3、重要部件描述 (23)第五章、硬件设计 (24)1、I/O地址表 (24)2、电源 (25)第六章、软件设计 (26)1、顺序功能图 (26)2、PLC程序图................................................................................................. 错误!未定义书签。
第七章、调试 (46)1、测试设计 (46)2、过程 (46)3、故障 (46)第八章、体会 (47)1、存在的问题 (47)2、致谢 (48)第一章、任务描述1.意义模块化生产培训系统(MPS，Modular Production training System)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。
Festo费斯托MPS控制技术综述
提取单元工作站介绍
PicAlfa模块
接近式传感器用于控制无杆缸运动的位置。无杆缸移动3个位 置“支架”，“滑槽1”和“滑槽2” 接近式传感器用于控制提升缸运动的上、下末端位置。
供料单元工作站介绍
开始
工作流程
是否满足 启动条件？
是否按下 启动按钮？
摆臂摆出料仓
是否摆出 到位？
1 推料杆推出
是否推出 到位？
摆臂摆回料仓
是否摆回 到位？
吸取工件
是否吸到 工件？
推料杆退回
是否退回 到位？
摆臂摆出料仓
是否摆出 到位？ 放下工件
是否已放 下工件？
料仓是否 没有工件？
1
结束
顺序控制编程
提取单元工作站介绍
PicAlfa模块—气爪手
将红色工件放在支架上，并用气抓将其抓住。 用改锥调 节传感器的微动开关，直到指示灯亮。将黑色工件放在 支架上，并用气抓将其抓住 ，此时指示灯应不亮。
提取单元使用的I/O
I/O列表
组装单元（Pick Place）
提取和安装工作单元
如果检测到有工件，
传送带马达启动。工件被 传送至分离器。 如果在分
供料单元工作站介绍
进料模块 磁感应式接近开关 干簧管 检测送料缸位置
对射式光电传感器 一体式 检测料仓是否有工件
供料单元工作站介绍
摆动模块
摆动气缸作为气动提取装置，通过真空吸盘吸起工件。角 度可调范围0~180。，机械微动开关用于检测摆动缸的位置。
供料单元工作站介绍
摆动模块-真空发生器
MPS柔性系统
第1章绪论 01.1 研究目地 01.2 国内外研究现状 (1)第2章控制系统软件 (2)2.1 PROFICY MACHINE EDITION简介 (2)2.1.1 ME工作界面 (2)2.1.2 工具窗口 (3)2.2 IFIX (4)2.2.1 iFIX概貌 (5)2.2.2 iFIX结构 (6)2.2.3 系统配置 (6)2.2.4 I/O驱动器配置 (7)第3章控制系统硬件 (11)3.1 MPS介绍 (11)3.2 VERSAMAX概述 (12)3.2.1 VersaMax特点 (13)3.2.2 VersaMax结构 (13)3.3 传感器 (14)3.3.1 对射式光电接近开关 (14)3.3.2 反射式光电接近开关 (15)3.3.3 光纤式传感器 (16)3.4 控制指标及总体结构设计要求 (16)3.4.1 系统地功能要求及技术指标 (16)3.4.2 成品分拣单元地总体设计 (17)3.5 使用ME配置VERSAMAX (18)3.5.1 新建VersaMax工程 (18)3.5.2 设置临时IP (19)3.5.3 Hardware Configuration硬件配置 (19)3.5.4 标签属性与通讯测试 (20)3.5.5 Machine Edition与PLC之间地交互操作 (21)3.5.6 I/O分配 (22)3.6 控制过程 (23)第4章 IFIX监控画面设计 (24)4.1 过程数据库 (24)4.1.1 数据块 (24)4.1.2 建立过程数据库 (25)4.2 INTELLUTION工作台 (28)4.2.1 工作台布局 (28)4.2.2 图符集 (29)4.3 表达式编辑器 (29)4.4 基于IFIX 地SCADA 系统地具体实现 (30)4.4.1 与底层PLC地通信 (30)4.4.2 人机界面 (30)4.4.3 动画实现 (31)第1章绪论1.1 研究目地成品分拣在企业自动化生产线上，产品流水装配线上和自动化立体仓库中被广泛地应用.在企业地生产过程中，常常需要根据工件地材料、形状、颜色及重量等进行分类.采用人工分类方法不仅生产效率低，而且生产成本高.成品分拣系统正是针对解决企业生产过程中存在这类问题应运而生地，它可以有效地解决产品分类地问题，因此成品自动分拣系统成为企业降低成本、提高效率和增强企业竞争力地良好选择.MPS柔性系统（Modular Production System 模块化生产加工系统）地一个典型应用就是成品分拣过程，在这个过程中所涉及到地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，人机界面等，可谓内容丰富，非常适合教案训练和开发.随着计算机技术地不断发展加上PLC控制技术不断提高，集计算机及PLC控制技术于一体地自动分拣控制系统，充分利用了两者地优势互补，可靠性高、控制功能完善、实时性强、用户界面友好.一个合理地成品自动分拣系统可以减轻工人地劳动强度，提高分拣地质量，提高劳动生产率，因此在工业生产地多个领域具有非常广阔地应用前景.虽然有关于成品分拣地方法有很多种，但从自动控制这一角度出发，绝大部分地分拣方法都是利用PLC与上位机地通信来实现控制地，而如何做到控制地有效性和高效率则与所使用地控制器有很大地关系.VersaMax控制器是GE公司推出地新一代控制系统，其设计新颖、结构紧凑、通用性强、配置灵活、经济实用，为自动化控制系统提供了功能强大地系列产品.本课题以MPS装置为控制对象，利用GE VersaMax控制器为设计平台来实现对成品自动分拣控制系统地开发设计.该课题具有一定地实用价值，一方面可以利用MPS装置控制系统来模拟工厂自动化仓库地运作过程，了解其工作原理和方式；另一方面也可以作为学校教案和企业培训地范例，通过对MPS控制系统地研究与开发，进一步熟悉电子、机械、气动、传感器和PLC等方面地知识.可以说既达到了知识巩固与提高地目地，又增强了动手能力.1.2 国内外研究现状随着物流行业地不断发展加上自动化立体仓库地出现，MPS系统也即工业物流控制与管理系统被作为一种有效进行物料分配和输送地方法得到越来越多人地重视，目前很多学校和培训机构把MPS装置化系统用来做为课程开发，课程训练和人员培训地一个重要内容.面对社会需求，很多从事教案仪器生产地企业相继开发出多种类型地MPS产品用来满足学校和培训机构地需要.其中有不少地MPS产品具有较强地真实性和生产实际性，我们完全利用这样地一套装置来模拟一个较复杂地成品自动分拣过程.本课题研究地内容就是利用MPS系统来进行产品自动分拣方法地设计.目前国内外有关于MPS地产品都是仅限于硬件结构，而对于控制手段根据不同地目地和需要有很多.MPS产品做得比较成熟地是德国地FESTO公司，但产品价格昂贵，使得不少单位望而却步.面对这样一种需求，不少国内进行教案仪器生产地企业瞄准市场，积极开拓，相继开发出一些较高质量地MPS产品，由于其价格相对较低，因此被很多学校购买，用来作为课程开发和课程训练地一种手段.对于MPS进行成品分拣地控制方式常见地有两种，一种是用单片机来实现，另一种是用PLC来实现.利用单片机来进行控制系统设计对硬件地依赖性比较小，成本低，但是由于缺乏稳定性，很难在工业生产环境中应用；而利用PLC来进行控制系统地设计，虽然硬件投入较大，成本较高，但具有很高地稳定性，因此被广泛地使用.目前市场上针对MPS系统控制设计用到地PLC不外乎这么几种：GE，西门子，三菱，欧姆龙，施奈德等.在中国市场上占据较大份额地是西门子和三菱，很多工控场合中都以使用这两种PLC为主.但是在一些大型自动化企业，如汽车制造厂，钢铁公司，有色金属加工企业，化工厂和电厂等由于其自动化集成度很高，又要求进行精确控制，因此所采用地PLC大部分都是GE地.在自动控制系统地设计中除了需要进行PLC编程外，还有一个重要内容就是要进行人机界面地设计，人机界面一般包括两种，一种是触摸屏，另一种是组态画面.触摸屏地出现有利于实现控制地现场化和远程化，而组态不仅能进行过程地动态显示，还可以进行状态实时修正.第2章控制系统软件成品分拣单元地PLC控制系统作为一个完整地系统模型，利用了PLC技术、气动技术、传感器技术、位置控制技术、电气工程技术等技术.要想进行PLC控制系统地设计，首先必须对控制对象进行调查，搞清楚控制对象地工艺过程、工作特点和工作需求，明确控制要求以及各阶段地特点及相互关系以及各阶段之间地转换条件.并对各个部分地功能有一个明确地了解.只有这样，才能在以后具体地设计过程选择合适地功能模块，在以后地各个部分地配置安排中得心应手.本章主要介绍设计中要用到地两种重要软件：Proficy Machine Edition及iFIX.2.1 Proficy Machine Edition简介Proficy Machine Edition提供了一个统一地完整系统用于解决自动化控制方案.其特点在于提供了一个集成地开发环境，这样可以使用户花更多地时间在应用程序地开发上而不是学习如何使用软件上.所有Machine Edition系列产品都被有效地集成在一个统一地开发环境.2.1.1 ME工作界面GE智能平台地Proficy Machine Edition是一个适用于人机界面开发、运动控制及控制应用地通用开发环境.Proficy Machine Edition提供了一个统一地用户界面，拖放地编辑功能，及支持工程需要地多目标组件地编辑功能.Proficy Machine Edition包括了基于网络地功能，如它地嵌入式网络服务器，可以将实时数据传输给生产管理中地任意一个人.Proficy Machine Edition内部地所有组件和应用程序都共享一个单一地工作平台和工具箱.一个标准化地用户界面会有效地减少学习时间，界面如图2.1所示.软件集成四大组件：逻辑开发器Logic Developer-PLC，Logic Developer-PC，人机界面开发器View，运动控制开发器Motion.其中每个软件产品都是独立地，但是，每个产品在相同地环境运行.这与Office办公软件包十分相似.它可以包含文字处理软件、电子数据表程序、数据库程序、图形显示程序.每个程序都能够单独运行，但是它们都具有共同地视觉和感觉界面.2.1.2 工具窗口⑴ 浏览工具窗口 Navigator 是一个含有一组标签窗口地停放工具视窗，它包含开发系统地信息和视图可供使用地标签取决于你安装哪一种ME 产品以及你要开发和管理哪一种工作.每个标签按照树形结构分层次地显示信息，类似于Windows 资源管理器.⑵ 属性检查工具窗口Inspector （属性窗口）列出已选择地对象或组件地属性和当前位置.可以直接在属性窗口图2.2 工具窗口中编辑这些属性.属性窗口地左边栏显示已选择对象地属性.你可以在右边栏中进行编辑和查看设置.⑶反馈信息工具窗口Feedback Zone Window（反馈信息窗口）是一个用于显示ME产品生成地几种类型输出信息地停放窗口.这种交互式地窗口使用类别标签去组织产生地输出信息.⑷在线帮助窗口Companion（在线帮助）为你地工作提供有用地提示和信息.当在线帮助打开时，它对ME环境中当前选择地任何对象提供帮助.⑸数据监视工具窗口Data Watch Tool（数据监视工具）是一个调试工具，让你监视变量地数值.⑹工具箱窗口Toolchest（工具箱）是功能强大地设计蓝图仓库，你可以把它添加到工程中去，可以把大多数工程从工具箱直接拖到ME编辑器中.2.2 iFIXiFIX是全球最领先地HMI/SCADA自动化监控组态软件，已有超过300，000套以上地软件在全球运行.世界上许多最成功地制造商都依靠GE智能平台地iFIX软件来全面监控和分布管理全厂范围地生产数据，如图 2.3.在包括冶金、电力、石油化工、制药、生物技术、包装、食品饮料、石油天然气等各种工业应用当中，iFIX独树一帜地集强大功能、安全性、通用性和易用性于一身，使之成为任何生产环境下全面地HMI/SCADA解决方案.利用iFIX各种领先地专利技术，可以帮助企业制定出更快、更有效地商业及生产决策，以使企业具有更强地竞争力.GE智能平台地iFIX是世界领先地工业自动化软件解决方案，提供了生产操作地过程可视化、数据采集和数据监控.iFIX可以精确地监视、控制生产过程，并优化生产设备和企业资源管理.能够对生产事件快速反映，减少原材料消耗，提高生产率，从而加快产品对市场地反应速度，提高用户收益.iFIX是GE智能平台过程处理及监控产品中地一个核心组件.它可以为准确开放安全地数据采集及管理企业级地生产过程提供一整套地解决方案.2.2.1 iFIX概貌iFIX是一套工业自动化软件，为用户提供一个“过程化地窗口”，提供实时数据给操作员以及软件应用.⑴基本功能①数据采集● 与工厂地I/O设备直接通信；● 通过I/O驱动程序，与I/O设备接口.②数据管理● 处理、使用所取数据；● 数据管理包括很多方面，如：过程监视（图形显示），监视控制，报警，报表，数据存档.⑵节点介绍①一台运行iFIX 软件地计算机称为一个节点；②一个从过程硬件获取数据地节点称为一个SCADA服务器；- SCADA：Supervisory Control And Data Acquisition 监视控制和数据采集.- 节点之间通过I/O驱动软件和过程硬件进行通信.- 建立并维护过程数据库.- 具有数据采集和网络管理功能，而无图形显示地节点称为一个盲点SCADA服务器（Blind SCADA）.③ iClient是不具有SCADA功能地节点；- 该节点从SCADA 节点获取数据.- 可以显示图形、历史数据及执行报表.- 该节点有时称为VIEW或HMI节点.◊ HMI- Human/Machine Interface 人机接口.④同时具有SCADA和iClient功能地节点称为HMI Pak.- 通过I/O驱动软件和过程硬件进行通信，并显示图形、历史数据及执行报表.- 也可通过网络从其他SCADA节点获取数据.2.2.2 iFIX结构iFIX结构分为三层：I/O驱动器、过程数据库和图形显示.⑴ I/O驱动器是计算机与外部设备（如PLC、仪表等）进行通讯地基础⑵过程数据库实时记录外部设备数据，并提供给计算机进行图形显示；⑶图形显示是使用过程数据库数据实现实时显示或控制等功能.2.2.3 系统配置iFIX启动之后，软件寻找一个文件以决定本地地配置.该文件包含特定地程序和选项方面地内容，其对节点来说是独一无二地.要完成这些设定必须使用系统配置应用SCU（System图2.4 系统配置应用序配置内容包括：⑴文件路径配置；⑵网络连接；⑶报警和信息配置；⑷其它启动任务.系统配置应用程序用来配置本地节点，并生成一个后缀为.SCU地配置文件，有关接点地所有信息存储在SCU文件中.2.2.4 I/O驱动器配置iFIX地SCADA服务器地数据来自I/O驱动器.这些软件组件使iFIX 能够与应用中地过程硬件进行通讯，iFIX可以与多种不同地I/O驱动器一起使用.I/O驱动器配置包括：①配置；②驱动器种类；③驱动器配置；④监视驱动器通讯.⑴ SCADA配置驱动器配置①在SCADA服务器与过程硬件通讯前，需要定义并配置至少一种I/O驱动器，iFIX在启动时最多可以装载8种I/O驱动器；②一些驱动器使用接口卡与过程硬件通讯，在这种情况下，需要配置相应接口卡；⑵ SIM驱动器SIM为iFIX仿真驱动器，它地基本功能如下：①产生临时值（提供2000个16位寄存器）；②产生仿真值（14个信号发生器）；③提供系统信息（报警及系统计数器）.SIM驱动器地址①数据块可以从SIM驱动器地址中读、写数据；②如果某一数据块写数据到同一地址，另一数据块则可以从该地址读数据；③数据库重新载入时，iFIX复位SIM地址；④对于模拟量，寄存器范围为：0-2000（位不能操作）；⑤对于数字量，寄存器范围为：0-2000（位范围为：0-15）；⑥精度为5位（标准精度位7位）；⑦只能用于基于时间地扫描.⑶ GE9驱动设置在配置SCADA组态前，安装好所需地驱动，这里与VersaMax连接，所以需要GE9驱动.安装GE9驱动后，要做到以下几点：⑴将C:\WINDOWS\system32\drivers\etc文件中地hosts文件用记事本打开，并进行修改，即在最后两行插入一些PLC与本机IP即可，修改后地Hosts文件如图2.5：即PLC IP地址为192.168.1.1，本机IP地址为10.0.0.15.⑵打开GE9时，要添加channel----device-----datablock图2.6 添加channel----device-----datablock 其中primary IP修改为PLC地IP，Delay修改为3.⑶ I/O Address Setup设置如下：点击工具栏上地和按钮，进行通讯测试，可以在DataBlock下看到测试信息，如Data项显示Good，说明通讯成功.⑷保存配置完成后，保存配置文件⑸点击右上角图标，并做修改为：图2.7 I/O Address Setup设置图2.8 PowerTool设置⑹系统配置中仍没有GE9，驱动配置即可：图2.9 GE9驱动配置第3章控制系统硬件3.1 MPS介绍MPS（Modular Production System）模块化生产制造系统是一套采用美国先进技术、能高度模拟实际工业生产中大量复杂控制过程地教案培训装置.其涉及地技术知识包括电气技术、PLC控制、传感器、工业机器人、气动装置、机械技术等，所用元件均为工厂实际使用地工业级产品，利用该系统进行实训，学生不仅可以进行各单科知识地学习和实践，而且还可以进行工厂环境地机电一体化系统综合训练，它是连接理论知识与生产实践地桥梁.MPS系统由五个单元组成，即：供料单元、检测单元、加工单元、机械手搬运单元、成品分拣单元，如图3.1.每个单元各有一套PLC控制系统独立控制，既可各自独立动作，又可紧密相连形成一条自动生产线，完成零件地加工、检测、搬运和入库.因此，MPS系统能够为学生提供一个半开放式地学习环境.虽然，各个组成单元地结构已经固定，但是，设备地各个执行机构按照怎样地流程运行、各单元之间如何配合、最终模拟怎样地生产过程、整个流水线按怎样地操作模式运转等，都可根据自己地理解，运用所学理论知识，设计出PLC控制程序，实现模拟流水线控制.整个系统基本涵盖了加工、搬运、检测工件直至仓库地全部流程，体现了自动化生产线上物流、能量流、信息流地概念.图3.1 MPS模块化生产制造系统图3.2 VersaMaxVersaMax 是GE公司推出地新一代控制系统，其设计新颖、结构紧凑、通用性强、配置灵活、经济实用，为自动化控制系统提供了功能强大地系列产品.VersaMax 是唯一具有“三合一”功能地系列产品，它既可以作为单独地PLC 控制机，具有可接受地价格和优越地性能；又可以作为 I/O 子站，通过现场总线受控于其它主控设备，诸如 GE 90 -70、90 -30 以及第三方 PLC、DCS 或计算机系统；还可以构成由多台PLC 组成地分布式大型控制系统.VersaMax 产品为模块化和可扩展结构，构成地系统可大可小，为现代开放式控制系统提供了一套通用地、便于实施应用地、经济地解决方案.3.2.1 VersaMax特点⑴使用方便，经济实用① I/O模块和通讯模块都可带电插拔；②自动配置 I/O地址和参数；③真正地即插即用；④模块安装、扩展不需要任何工具；⑤无机架地紧凑结构，安装方便.⑵高可靠性和连续性；①遵照“六西格玛”原则进行优化设计；②先进地故障诊断；③可恢复地电子短路过载保护（ESCP）；④拔掉模块地状态可预先设定.3.2.2 VersaMax结构VersaMax 主要有六个基本单元组成⑴ CPUCPU执行用户程序，直接控制本地I/O模块或通过现场总线控制分布I/O模块，还可以与其它 PLC 通讯.本单元所选CPU（型号为IC200CPUE05）带有两个串口(RS232和RS485接口)和一个内置地以太网接口，并有7个状态显示灯：电源灯(PWR)、系统自检正常灯(OK)、运行灯(RUN)、故障灯(FAULT)、强制灯(FORCE)、通讯端口1灯(PORT1)和通讯端口2灯(PORT2)，并且在指示灯侧面地盒盖打开后有运行(RUN/ON)、停止(STOP/OFF)操作开关，正常情况下将此开关设置在运行位置，上电后，CPU上地PWR、OK、RUN指示灯亮.⑵ NIUNIU提供从站通讯协议将I/O 模块和主机通过现场总线连接起来，主机可以是PLC，也可以是一台PC机或DCS系统.⑶ I/O模块VersaMax提供了多种类型地I/O模块，除了常规地开关量、模拟量模块外，还有热电阻RTD、热电偶TC和高速计数器HSC等特殊模块，以满足用户地广泛需求.按照组态地顺序将输入输出模块插入CPU地右边，所有模块地正面上有一个颜色编码条，蓝色代表直流模块，红色代表交流模块，金色代表混合(既有输入又有输出功能)模块等等.I/O模块支持带电热插拔，自动地址分配，设定总线地址通过旋转地址开关，无须特殊工具组态.每回路均有绿色LED指示灯，以显示该输入/输出点地开/关状态.⑷ I/O底座I/O底座支持所有类型地VersaMax I/O模块地安装，背板总线通讯和现场接线端子.I/O模块装卸时无须变动现场接线.⑸通讯模块提供了VersaMax PLC与其他设备地通讯.目前支持地通讯模块有：Genius，DeviceNet （主），Profibus -DP（从）.⑹电源及电源辅助底座电源模块通过背板总线向I/O模块供电.在系统配置中，当CPU或NIU上地电源支持地负载电流能力不能满足配置地I/O模块需要时，可增加一个或多个电源，其安装在电源辅助底座上.3.3 传感器成品分拣动作地时机需要传感器来给予，本设计主要用到地传感器为：电感接近开关.其主要用于判断工件在传送带上地位置.3.3.1 对射式光电接近开关对射式光电接近开关是指光发射器与光接收器处于相对地位置工作地光电接近开关.其原理如图3.3所示.本设计中对射式光电接近开关主要用于检测工件有无，当工件进入发射端与接收端之间时，工件被检测到，为后面相应导向缸动作提供信号.图3.3 对射式光电接近开关原理3.3.2 反射式光电接近开关反射式光电接近开关地光发射器与光接收器处于同一侧位置，且发光器与光接收器为一体化地结构，在其相对地位置上安置一个反光镜，光发射器发出地光经反光镜反射回来后由光接收器接收.其原理如图3.4所示.图3.4 反射式光电接近开关原理使用反射式传感器来控制工件是否进入滑槽，如果传感器检测到工件经过，则有相应地信号输出，从而证明工件已入槽.3.3.3 光纤式传感器光纤电缆由一束玻璃纤维或由一条或几条合成纤维组成.光纤能将光从一处传导到另一处，甚至绕过拐角处.其工作原理是通过内部反射介质传递光线.光线通过具有高折射率地光纤材料和低折射率护套内表面，由此形成地光线在光纤内反射式传递.光纤由芯部（高折射率）和护套（低折射率）组成.在光纤内，光被不断来回反射，因而光能通过曲线路径.光纤式传感器外形如图3.5所示.3.4 控制指标及总体结构设计要求3.4.1 系统地功能要求及技术指标⑴成品分拣单元应实现地基本功能如下：①分拣出金属和非金属；②分拣出非金属中某一颜色块（绿、黑）.⑵系统技术指标①输入电压：220V/380V；②执行驱动电压：24V/5A；③环境温度：0—55℃（工作），-20—70℃（保存）；④相对湿度: 35—85%（无冷凝）；⑤接地: 第三种接地；⑥气源: 0.4Mpa—0.55Mpa；⑦工作环境: 禁止与腐蚀性、可燃性气体接触，防止导电尘埃；3.4.2 成品分拣单元地总体设计本单元主要由供料工序平台、过滤调压组件、传送模块、导向模块、挡料模块、直流步进电机、PLC模块、I/O接线端口、继电器、对射式光电传感器、反射式光电传感器等组成.以下介绍本单元地总体设计.成品分拣单元概述：分拣滑槽有黑色、绿色和金属滑槽，根据颜色可以在各自地滑道上储藏，按START（开始）键，传送工件一经确认，电机开始运行，金属导向缸启动，工件进入第一个滑槽；再次按START(开始)键，传送工件一经确认，电机再次开始运行，黑色导向缸启动，工件进入第二个滑槽；再次按START(开始)键，传送工件一经确认，电机再次开始运行，工件进入第三个滑槽.图3.6 系统工作流程初始条件传压力、电源正常供给时，按RESET(复位)键，挡料缸处于挡出位置，两个导向缸释放，以上条件满足后可以进行单机实验.本单元气动原理图如下：图3.7 气动原理图3.5 使用ME配置VersaMax3.5.1 新建VersaMax工程⑴双击图标，即可启动Proficy Machine Edition.⑵点击File→New Project，按图 3.8设置，并输入工程名并选择工具类型，这里选图3.8 选择工具类型3.5.2 设置临时IPVersaMax 在首次使用、更换工程或丢失配置 信息后，以太网通讯模块地配置信息须重设，即 设置临时IP ，并将此IP 写入VersaMax ，供临时 通讯使用.⑴ 将PAC 系统连接到以太网上； ⑵ 在工作界面中点击，打开后点击，如图3.9，将自动弹出设定临时IP 地址对话框，输入以太网通讯模块地12位MAC 地址以及临时IP 地址；⑶以上区域都正确配置后，单击设定IP （Set IP）按钮；⑷ 对应地PAC 系统地IP 地址将被指定为对话框内设定地地址，这个过程最多可能需要1分钟地时间.3.5.3 Hardware Configuration 硬件配置Logic Developer-PLC 支持6个系列地GE 可编程控制器（PLC ）和各种远程I/O 口，包括它们各自所属地各种CPU ，机架和模块.为了使用上述产品，必须通过Logic Developer-PLC 对PLC 硬件进行配置.⑴ 在图 3.10中，展开Hardware Configuration ，据实际机架上模块位置，右键点击各Slot ，选择Replace Module 或Add Module ，以替换或增加模块.在弹出地模块目录对话框（如图 3.11）中选择相应地模块并添加.本设计所选用地模块配置为：PWR(IC200PWR002)，Slot0(IC200CPUE05)，Slot1(IC200MDL650)，Slot3(IC200MDL750)图3.9 设置临时IP⑵ 选择完后，双击已经添加在机架上地模块，对模块进行详细配置，可在右侧地详细参数编辑器中进行参数配置；⑶ 右键点击CPU Slot ，选择Configure ，软件弹出参数编辑窗口，如图 3.12，其中显示CPU 参数，可配置CPU 存储类型.⑷点击，对其进行IP 配置，要求其IP 地址与临时IP 一致；⑸ 检查IC200MDL650，将该模块地Reference Address （I/O 口地址）设置为 %I00513；将IC200MDL750设置为%Q00465.3.5.4 标签属性与通讯测试⑴ 右击工程标签，选择Properties ，对工程 标签地属性进行配置，包括标签名称和通讯方式 等，如图3.13.选择通讯方式为ETHERNET ，并 填入IP 地址，其IP 地址与临时IP 一致；⑵ 保存配置； ⑶ 设置结束后，便可按建立通讯，如果图3.12 配置CPU 存储类型。
MPS说明书
第 9 页 共 72 页
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模块在收到前一站发送的启动信息后，从第一步开始执行，直至最后一步；向下 一站发出工件的颜色与材料信息并通知前来取料，同时通知前一站允许放料；然 后返回第一步继续执行，或等到按下停止按钮。 第四站（气动机械手、输送带工作站）
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Modular Production System(MPS) 模块式自动生产系统
使用说明书
MANUAL
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目录
一、 产品概述..................................................................... 3 二、 工作参数及常规安全说明.......................................... 4 三、 系统组成：................................................................. 5 四、 设备操作流程说明..................................................... 6 五、 气动........................................................................... 13 六、 电子........................................................................... 15 七、 控制........................................................................... 17 八、 常见故障现象及处理办法........................................ 18 九、 附录........................................................................... 20
自动化生产线装调综合实训教程(第2版)任务工单
工作任务单班级组别组长成员项目一YL－335B自动线认识实训内容1、现场认识YL－335B自动线的整体结构，包括哪些工作站？各工作站的基本结成结构？熟悉整个生产线的整体运行工艺流程。
2、现场认识YL－335B的供电系统结构，正确理解其电路原理，熟悉各个开关的控制功能。
实训报告1、简述YL－335B自动线的整体结构，各工作站的基本组成结构？2、写出整个生产线的整体运行工艺流程。
完成时间完成情况（评分）其它班级组别组长成员项目2 供料站的原理、安装与调试实训内容1. 安装机械部件；2. 安装光电传感器、金属传感器和磁性开关、电磁阀；3. 安装、调试气路；4. 根据电气原理图连接电气线路；5. 编写、下载、调试与运行程序。
实训报告1. 写出安装机械部件的方法及要点；2. 写出安装、调试光电传感器、金属传感器和磁性开关的方法及要点；3. 写出安装、调试气路的方法及要点；4. 用CAD画出供料站的电气控制线路图；5. 写出供料站的I/O分配表；6. 根据工艺流程、顺序功能图、I/O分配表编写程序；7. 写出调试供料站的过程及心得体会。
完成时间完成情况（评分）序号实训内容评价要点配分教师评分1 机械部分安装与调试安装正确、动作顺畅、紧固件无松动102 气路安装与调试气路连接正确、美观、无漏气现象、运行平稳103 电路设计电路设计符合要求104 电路接线接线正确、布线整齐美观105 程序编制及调试根据工艺要求完成程序编制和调试，运行正确。
506 职业素养与安全意识操作是否符合安全操作规程和岗位职业要求；工具摆放是否整齐；团队合作精神是否好；是否保持工位清洁，爱惜实训设备等。
10合计100其它班级组别组长成员项目3 加工站的原理、安装与调试实训内容1. 安装机械部件；2. 安装光电传感器和磁性开关、电磁阀；3. 安装、调试气路；4. 根据电气原理图连接电气线路。
5. 编写、下载、调试与运行程序。
实训报告1. 写出安装机械部件的方法及要点；2. 写出安装、调试光电传感器和磁性开关的方法及要点；3. 写出安装、调试气路的方法及要点；4. 用CAD画出加工站的电气控制线路图；5. 写出加工站的I/O分配表。
现代MPS模块化生产系统
03
提高产品质量
模块化设计使得产品质量更易于控制和保证。模块之间的独立性和互换
性也方便了质量检测和维修。
汇报范围
MPS模块化生产系统的基本原理和组成
介绍模块化生产系统的基本概念、原理和组成要素，包括模块划分、 接口设计、模块组合等。
MPS模块化生产系统的实施过程
阐述企业在实施模块化生产系统过程中的主要步骤和方法，包括需求 分析、模块设计、生产流程优化等。
MPS模块化生产系统的应用案例
列举不同行业中成功应用模块化生产系统的案例，并分析其效果和优 势。
MPS模块化生产系统的挑战和前景
探讨企业在实施模块化生产系统过程中可能面临的挑战和问题，以及 模块化生产系统未来的发展趋势和前景。
PART 02
MPS模块化生产系统概 述
MPS定义与特点
可扩展性
易于扩展和升级，适应企业不断发展的需 求。
信息化管理
电子行业信息化程度高，MPS模块化生产系统通过信息化管理手段，实现生产数据的实 时采集、分析和处理，提高管理效率。
案例三：机械制造行业应用
定制化生产
机械制造行业产品种类繁多，MPS模块化生产系统通过定制化生产方式，满足客户的个性化需求 。
协同制造
机械制造行业涉及多个零部件的协同制造，MPS模块化生产系统通过协同制造平台，实现各零部 件制造商之间的协同生产和信息共享。
实时监控与调整
MPS系统能够实时监控生产过程， 并根据实际情况进行调整和优化， 确保生产顺利进行。
降低运营成本
01
02
03
减少库存
MPS系统通过精确的生产 计划和调度，减少了库存 积压和浪费，降低了库存 成本。
节能降耗
MPS系统采用先进的节能 技术和设备，降低了能源 消耗和排放，减少了运营 成本。
MPS系统操作手册
通过该套系统可以学到： z 机械机构的工作原理 z 各种传感器的使用 z 气动元件的使用和调整 z 技术技能 z 学习方法等
在实验过程中，通过这套系统还可以培训和发展学员如下能力；团队精神、 合作精神和组织能力。
课程的进行和培训形式可按下述方式进行： z 计划 z 安装 z 编程 z 调试 z 操作 z 系统维护和故障检测
5.2 控制面板 各站都可通过一控制面板来控制 PLC 的控制程序使各站按要求进行工作，一
个控制面板上有 8 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： z 带灯按钮，绿色 z 带灯按钮，黄色 z 按钮，黄色
开始 复位 特殊
11
z 两位旋钮，黑色 z 两位旋钮，黑色 z 按钮，红色 z 带灯按钮，红色 z 急停按钮，红色
别当心！
机械系统 z 所有部件的紧定螺钉应拧紧。 z 不要在系统运行时人为的干涉正常工作。
5
三、 系统结构
该系统的各站是安装在带槽的铝平板上（700mm×35线。
3.1 系统组成 上海英集斯公司提供的 MPS 系统从三站到九站型不等，具体系统组成以各
下面为 PLC I/O 控制的控制框图：
PLC
PLC
PLC
PLC
PLC
PLC
PLC
ST1
ST2
ST3
ST4
ST5
ST6
ST7
5.1 PLC 接口 在各站与 PLC 之间是由一个标准电缆进行连接的，通过这个电缆可连接 8 个
传感器信号和 8 个输出控制信号。通过该电缆各站的传感器和输出控制器可得到 24V 电压。（包括 24V 接地线）
PLC 主机：三菱 FX2N 系列、西门子 S7 系列 扩展模块：485、PPI、MPI、Profibus 网络 组成模块：旋转平台、模拟钻孔模块、模拟检测
MPS实训系统
MPS模块化生产实训系统：作为综合实训系统，我们的方案是以MPS工作单元为基础，综合近几年在国际职业技能大赛的机电一体化比赛的比赛设备，构成一个具有加工、存储、运输及网络通讯等多项技术的一个综合性的生产物流系统。
MPS系统是由多个相对独立的工作单元组合而成，所以能够进行分组训练及系统构成练习。
它是当今机电一体化教学中的主流设备，在德国的机电一体化专业的教学大纲中，已作为指定的教学实验设备，在国际奥林匹克职业技术竞赛中，机电一体化专业组的指定比赛专用设备，也是MPS 系统。
MPS的每一个组成单元，相当于实际生产车间中的一台加工设备，它需要学生在充分掌握了基础部分知识的基础上，充分理解这些知识的相互关联，以训练综合分析问题、解决问题的能力。
对于更高层次训练要求，还可以进行工程的设计规划、工程管理、生产过程的流通管理及工作小组及团队之间的交流和工作配合等课程的练习。
以及进行系统技术文献的整理、补充和技术资料的运用练习。
每一个工作单元都尽可能多的涵盖了不同的知识点。
MPS系统是当今职业培训教育中被及为广泛运用的综合技能训练设备，它从实际工业应用的角度出发，将现代化工业生产设备中常见的自动化控制技术及手段集于一身，真正实现了机械于电气技术的本质的结合，应而被国际职业技术奥林匹克竞赛指定为比赛专用设备。
MPS系统是一个真正意义上将机械结构、气动技术、液压技术、电气控制技术、传感器技术、可编程序控制器技术以至网络控制技术充分结合为一体的模块化教学培训系统。
系统中的元器件均选用实际的工业元件，无论是机械结构还是控制系统，都采用统一的标准接口，这使得整个系统真正实现完全的模块化，具有极强的柔韧性，可非常方便地进行组合、互换、扩展。
使得该系统能同时满足不同层次、不同科目的培训要求。
每一个工作单元都具有各自独立的PLC控制，它即可以独立工作，又可以任意组合构成系统。
实现站与站之间的相互配合。
PLC的控制板也是通过标准的Syslink接口与工作单元的系统相连接的，PLC的扩展也留有足够的空间。
机电传动与控制大型实训教程 第4章 MPS-模块式自动生产线实训系统介绍
4.2 各站使用说明
2．该站电控说明
按正常流程工作。
3．气缸特性举例
（1）双轴气缸（TR16X70-S）产品部分特性 ① 不回转精度高，活塞杆前段绕度小，适用于精确导向； ② 采用加长形滑动支撑导向，无需另外加油润滑，导向性能好； ③ 固定板有三面均有安装孔，便于多位置加载； ④ 具有一定的抗弯曲及抗扭转性能，能承受一定的侧向负载； ⑤ 气缸两侧有两组进、排气口供实时需要选用； ⑥ 本体前端防撞垫可调整气缸行程，并缓解撞击。
（3）双轴气缸（TN16X175-S）产品部分特性 ① 埋入式本体安装固定形式，节省安装空间； ② 具有一定的抗弯曲及抗扭转性能，能承受一定的侧向负载； ③ 固定板三面均有气孔安装孔，便于多位置加载； ④ 本体前端防撞可调整气缸行程，并缓解撞击。
（4）紧凑型气缸（ACPS16X60-B）产品部分特性 ① 气缸缸体与前后盖螺纹连接，强度好，维修方便； ② 缸体内径精加工后再作硬质氧化处理，耐磨、耐久性好； ③ 活塞密封采用异性双向密封结构，尺寸紧凑，有储油功能； ④ 紧凑型结构，能有效节省安装空间； ⑤ 缸体周边带有磁感应开关槽，安装感应开关方便。
警示
4.1 MPS总线使用说明
4.1.4 启动设备操作顺序与说明
在通电前，请检查设备电源，以防止出现短路等情况，损坏设备； 在通电前，请检查设备台面上是否有异物，以防造成设备损坏； 设备在接通电源前，请先将气源接通；调节调压阀旋钮，将输入气源气压调整在0.5MPa左右。
图中的分水过滤器为差压排水方式，当输入气源断开，冷凝水会自动从杯底排出；因电磁阀及气 缸内部预先抹有润滑脂，图中的给油器可在无需给油的情况下长期使用，而一旦加油，则不可停止给 油，且必须使用透平1#油（ISO-VG32）；慢启阀的作用是在气动系统中安全地建立压力，起安全保 护作用；截止阀可在关闭状态下加锁，以防止第三者无意操作造成设备及人员损伤。
机电传动与控制大型实训教程 第4章 MPS-模块式自动生产线实训系统介绍
（2）迷你气缸（PB10X60-S-U）产品部分特性 ① 属于小型气缸，结构紧凑，体积小，重量轻； ② 活塞杆导向精度高，导向轴承无需加润滑油； ③ 不锈钢材质的活塞杆及本体，使气缸能适应一般腐蚀性工作环境； ④ 缸径小、反应快，可适用于较高频率的工作环境。
B）如按下开始按钮，系统则从刚才急停后的状态下继续工作。
4.2 各站使用说明
4.2.1 第一站：双料仓上料检测站
第一站
主要功能：完成加工件从料斗分类输送到检测工位，提供物料给下一站。 主要机构：送料机构，推料机构，检测机构，物料机构。 主要使用的气动元件：如下表。
4.2 各站使用说明
气动元件明细（第一站）
4.2 各站使用说明
2．两处检测工位检测原理与说明
加工件正反面检测工位：当加工件到位后，检测气缸伸出，若气缸活塞杆能够完全伸出到 位，则相应的磁感应开关能够接收到信号，并传输给第二站PLC；若气缸活塞杆不能够完全伸出 到位，则相应的磁感应开关接收不到信号，一段延时（3～5s）后，传输错误放置的加工件数据 给第二站PLC，从而分类去除。
4.2 各站使用说明
4Hale Waihona Puke 2.3 第三站：加工站（四工位分度盘）
主要功能：完成用气动分度盘将工件在四个 工位间转换，模拟电动螺丝紧固。
主要机构：转盘机构和模拟加工机构。 主要使用的气动元件：如下表
4.2 各站使用说明
气动元件明细（第三站）
4.2 各站使用说明
1．各机构动作简要流程顺序
加工件由上一站运输到该站转盘第一工位，此工位下侧的接近开关感应到待加工件到位后， 将信号传送到PLC，后者接收信号控制步进电机转动90°到第二工位；停止后，迷你气缸伸出顶 紧待加工件，然后三轴气缸下压，将电动螺丝刀送至预定位置后，开始加工此处加工件。随后， PLC控制步进电机转90°，第三工位下侧的接近开关感应到有工件到位后，将信号传输至下一站 PLC，其相应的机构将加工件运输到下一站。
MPS-2模块式柔性自动化生产线实训系统
页脚内容1该装置由六套各自独立而又密切相连的工作站组成。
六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
该实训装置的显著特点：具有较好的柔性，即每站各有一套 PLC 控制系统独立控制。
将六个模块分开 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 至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
该系统要囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如机电驱动、气动、PLC(可编程控制器)、传 感器等多种技术，能给学生提供一个典型的综合科技环境，使学生将从学过的诸多单科专业知识在这 里得到全面认识、综合训练和相互提升。
因此该套装置要适合对在校本科、大专、中专学生和初上岗 位的工程技术人员进行培训。
主机型号为 MPS-A ，该系统应该由六个分别不同的控制站组成一个物流自动化的生产控制系统。
这 六站分别为上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
主站采用三菱 FX 2N -48MR系列PLC，从站采用三菱FX -48MR 系列PLC 控制，其中分类站采用三菱FX -48MT 系列PLC 控制，采用2N 2NI/O 通讯方式，其中分类单元具有采用废品识别处理功能。
触摸屏为5.7 英寸，256 色工业彩色触摸屏。
气动系统(包括电磁阀、气缸、气爪、吸盘、单耳环、电磁阀集装板、真空发生器、真空吸盘)等气动元件全部采用日本SMC 公司原装进口元件，机电采用美国HYTON 公司原装进口直线式步进机电，精度<0.01mm，步距角为1.8 度，步速>21mm/s，推力>100KG。
空气压缩机排气量为0.039m3/min 以上，额定压力1.0Mpa，储气容量10L 以上，噪音<40DB。
安装常用的软件，分别为三菱PLC 编程软件，触摸屏数控编程软件。
配备三菱SC-09 编程电缆、触摸屏编程/下载电缆、I/O 通讯电缆等。
MPS自动生产线实训设备概述
MPS系统中每个单元都具有最基本的功能，学生可在这些基 本功能的基础上进行流程编排设计。
图1-2为上料检测单元。
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1.2 MPS教学系统简介
功能简介：完成整个系统的上料工作，将工件输出，判断出 其颜色，并将其信息发给后一站。此站可配合触摸屏或组态 控制作为整个系统的主站。
PLC主机：西门子S7系列。 扩展模块：PPI、MPI、Profibus网络。 组成模块：回转料斗、提升装置、光电识别组件。 图1-3为供料单元。 功能简介：为加工过程逐一提供加工工件。由双作用气缸从
PLC主机：西门子S7系列。 扩展模块：PPI、MPI、Profibus网络。 组成模块：直线转旋转运动模块、气动夹爪装置。 图1-9为操作手单元。 功能简介：该单元由不同的气动执行部件组成，通过摆动、
伸缩、气动抓取等动作，将前一单元上的工件传入下一执行 单元的输入工位。 PLC主机：西门子S7系列。 扩展模块：PPI、MPI、Profibus网络。 组成模块：伸出及提升模块、旋转模块、气动夹爪组件。 图1-10为立体存储单元。
（4）柔性化使得机电一体化产品能够灵活地满足各种要求， 适应各种环境。
（5）采用微处理器控制的系统，易于增加或改变功能，而无 须增加硬件成本。
（6）控制功能采用电力电子技术、微电子技术、计算机控制 技术来实现，因此，对用户来说，机电一体化系统的内部运 行机制是隐蔽的。
自动化生产线应用与调试实训过程报告
自动化生产线应用与调试实训过程报告哎呀，今天可真是个特别的日子，咱们终于迎来了自动化生产线的应用与调试实训，真是既紧张又兴奋，仿佛开了一场大派对。
想象一下，一条条闪闪发光的生产线，机器咔嚓咔嚓地工作，简直就是科技与效率的完美结合。
今天我就跟大家分享一下这个过程中的点点滴滴，绝对让你开眼界，听着可不要打瞌睡哦！一大早，我们都准时到达实验室。
走进那儿，哇，感觉就像进入了未来世界，四周都是高科技的机器，灯光闪烁，声响此起彼伏，简直让人心跳加速。
老师给我们简单介绍了一下设备，像是说：“这台机器是干嘛的，那台机器又是干嘛的”，大家都听得津津有味，眼睛里闪烁着对知识的渴望。
然后我们就迫不及待地想要动手，心里想着，快让我来试试吧！开始调试的时候，大家都分成了小组，手忙脚乱的，真是热闹得很。
有人在调试程序，有人在连接电缆，搞得一团乱，但这种气氛就像是在打团战，大家都全力以赴。
偶尔有同学调试失败，搞得机器发出奇怪的声音，哎呀，那声音听着就让人心慌，像是在说：“我不听你的话了！”不过没关系，大家都是志同道合的战友，笑着鼓励对方：“别怕，再来一次！”有一次，我们组的一个同学真是天生的工程师，竟然在一堆电缆里找到了解决问题的方法。
他当时的神情，简直像是发现了新大陆，兴奋得手舞足蹈，连我们都被他的热情感染了，纷纷围上去，像是追星一样。
我们一起研究着，讨论着，真是热火朝天，仿佛整个世界都在我们手中。
经过一番折腾，终于成功了，哇，那感觉就像是电影里的英雄拯救了世界，大家欢呼雀跃，真是美好的一刻。
调试过程中，大家都积累了不少经验。
每当出现问题，大家都会像小侦探一样，仔细分析，寻找线索，真是“细节决定成败”这句话在此刻体现得淋漓尽致。
有同学说：“这机器就像小孩子，得好好照顾，才能听话。
”听完这句话，大家都笑了，觉得形象极了，机器确实有时会像小调皮，稍不留神就会出状况。
不过，经过几次失败后，我们总结出了不少技巧，像是“这个步骤不能省略”、“这条线要牢牢连接”，真是一点一滴的积累，才成就了最终的成功。
MPS模块化生产制造系统
GE Fanuc 自动化系统集成实验室简介MPS模块化生产制造系统该装置由供料单元、检测单元、加工单元、机械手单元、成品分装单元组成，每个单元具有一套PLC控制，可“单机/连机”运行，具有较好的柔性。
将几个单元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，又可以将相临的两站、三站…直至多站连接在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
实验内容：-供料单元机械组装及调试实验；、-气动元器件间的管路连接实验；、-电气元件的布线实验；、-气动真空技术实验；、-摆动气缸技术应用实验；、-对射式传感器技术应用：、-PLC编程及应用实验、-PLC程序的结构设计实验；、-PLC系统故障诊断与维护。
2、检测单元检测单元机械组装训练实验、电气元器件的正确布线实验、电容传感器的操作模式及应用实验、光电传感器的操作模式及应用实验、工件的颜色识别实验工件的材质识别实验、无杆气缸的控制实验、线性电位计的应用、模拟量传感器的操作模式及应用、检测顺序控制实验、PLC编程及应用、PLC系统故障诊断与维护3、加工单元实验实训内容：加工单元机械组装训练实验、电气元器件的正确布线实验、马耳他机构的原理实验（在工作转台中）、工件的夹持与检测实验、检测气缸控制实验、直流、机控制实验、工件传送实验、加工顺序控制实验、限位开关的正确使用、PLC编程及应用、系统故障诊断与维护。
4、操作手单元实验内容：机械手单元机械组装训练实验、气动元件器间的管路连接实验、四自由度机械手控制实验、四自由度机械手机械结构实验、电气元器件的正确布线实验、转气缸控制实验、逻辑电路实验；、自保护电路实验；、直流电机应用技术实验；光电传感器使用及原理；、传送控制实验；PLC编程及应用实验。
5、分拣单元实验内容：分拣单元机械组装训练实验、气动元器件间的管路连接实验、电气元器件的正确布线实验、应用短行程气缸进行分类实验、薄型气缸应用实验、光纤传感器的应用实验、分类与存储顺序控制实验、PLC编程及应用、系统故障诊断与维护、各单元联结实验。
自动化生产线的实训报告
一、实训背景随着我国经济的快速发展，工业自动化技术得到了广泛应用。
自动化生产线作为现代工业生产的重要组成部分，其设计、安装、调试与维护成为我国工业技术人才培养的关键环节。
为了提高学生的实践能力和综合素质，我们学校组织了为期两周的自动化生产线实训课程。
本次实训旨在使学生了解自动化生产线的原理、结构、应用，掌握自动化生产线的设计、安装、调试与维护方法。
二、实训目标1. 了解自动化生产线的原理、结构、应用；2. 掌握自动化生产线的设计、安装、调试与维护方法；3. 培养学生的团队合作精神和动手能力；4. 提高学生对自动化技术的认识和兴趣。
三、实训内容1. 自动化生产线概述实训课程首先介绍了自动化生产线的定义、分类、发展历程及其在我国的应用现状。
通过学习，使学生了解自动化生产线的基本概念和特点。
2. 自动化生产线设计实训课程讲解了自动化生产线的设计原则、设计流程、设计方法等。
学生通过实际操作，掌握了自动化生产线设计的基本技能。
3. 自动化生产线安装实训课程介绍了自动化生产线设备的安装方法、安装步骤、安装注意事项等。
学生通过实际操作，掌握了自动化生产线设备的安装技能。
4. 自动化生产线调试实训课程讲解了自动化生产线调试的方法、调试步骤、调试技巧等。
学生通过实际操作，掌握了自动化生产线调试的基本技能。
5. 自动化生产线维护实训课程介绍了自动化生产线设备的维护方法、维护流程、维护注意事项等。
学生通过实际操作，掌握了自动化生产线设备的维护技能。
四、实训过程1. 理论学习实训课程开始前，教师对学生进行了自动化生产线的理论教学，使学生掌握自动化生产线的基本知识和技能。
2. 实践操作实训课程中，学生分组进行实践操作。
每组负责一个自动化生产线的设计、安装、调试与维护任务。
3. 交流讨论在实训过程中，学生互相交流、讨论，共同解决问题。
教师巡回指导，解答学生疑问。
4. 总结评估实训结束后，教师组织学生进行总结评估，总结实训过程中的收获和不足，提出改进措施。
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HKB-MPS-2模块式柔性自动化生产线实训系统
一、模块化生产控制系统简介：
模块化生产控制系统可以提高学生动手能力和实践技能。
该装置由六套各自独立而又紧密相连的工作站组成。
六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
该实训装置的显著特点：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。
将六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…直至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
该系统要囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、ＰＬＣ（可编程控制器）、传感器等多种技术，能给学生提供一个典型的综合科技环境，使学生将从学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。
因此该套装置要适合对在校本科、大专、中专学生和初上岗位的工程技术人员进行培训。
二、主要特点
主机型号为MPS-A，该系统应该由六个分别不同的控制站组成一个物流自动化的生产控制系统。
这六站分别为上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
主站采用三菱FX2N-48MR
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系列PLC，从站采用三菱FX2N-48MR系列PLC控制，其中分类站采用三菱FX2N-48MT系列PLC控制，采用I/O通讯方式，其中分类单元具有采用废品识别处理功能。
触摸屏为5.7英寸，256色工业彩色触摸屏。
气动系统（包括电磁阀、气缸、气爪、吸盘、单耳环、电磁阀集装板、真空发生器、真空吸盘）等气动元件全部采用日本SMC公司原装进口元件，电机采用美国HYTON公司原装进口直线式步进电机，精度<0.01mm，步距角为1.8度，步速>21mm/s，推力>100KG。
空气压缩机排气量为0.039m3/min以上，额定压力1.0Mpa，储气容量10L以上，噪音<40DB。
安装常用的软件，分别为三菱PLC编程软件，触摸屏数控编程软件。
配备三菱SC-09编程电缆、触摸屏编程/下载电缆、I/O通讯电缆等。
三、培训内容
该套设备提供的是一个综合的科技环境, 因此在本设备上应能进行传感器技术、气动技术、步进电机及驱动和PLC技术等多方面的培训。
该设备具体可培训的内容如下：
(1) 传感器培训
系统所使用的传感器数量达到四十个以上，有电容式的、电感式的、光电式的以及电磁式的。
学生可通过了解工作中各类传感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识，再结合老师对传感器的工作原理分析和特性演示，可使学生快速掌握所学知识。
(2) 气动技术培训
该装置上要有大量的气动元件，包括多种电控气动阀、多种气动缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤减速阀等。
在学习这些气动元件时，不但可以单独学习每一种分离元件，而且还可以在学习时了解各种气动元件之间以及气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作的。
(3) PLC 技术培训
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系统的六套工作站各自都有一套PLC 控制器，使得系统可以分成六个完全独立的工作单元，使二十几个学生可以同时进行学习，而且每个学生都有动手的机会。
在该设备上学员不但可以学习PL
C 的各种技术，而且可以学习综合科技环境下PLC 的多种应用。
为灵活学习和掌握PLC 的各方面
知识提供了条件。
(4) 电气控制系统培训
系统的六个工作站其电控部分全部要按照工业标准和习惯进行设计，并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。
学生在该设备上可学习电路原理图分析、PLC 各I/O 地址查对和新设备电路连线分析方法。
(5) 机械系统安装调试培训
系统中的六个工作站可让各组学员将机械部分全部的或部分的拆去，再按要求将其重新组装，并且调试至系统可正常、可靠地工作。
(6) 系统维护和故障检测技术培训
在这套设备上应能够培训机电一体化系统日常维护的内容和方法，以及系统常见故障分析、排除的方法。
(7) PLC编程软件的学习
软件能够完成PLC的编译、编程、体型图、运行仿真的电平的变化，程序实时监控,具有多
媒体教学的功能。
软件既能够与上述设备配套使用，也可以独立使用。
本系统支持windows2000、windowsXP。
包括PLC的介绍、运用及范例，包括基本输出的编程、标准程序的编程、输入状态读取的
编程、基本定时器操作编程，基本计数器程序的编程。
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编程软件可以对各种实验编程仿真编程运行、可以进行各种实验的电平的变化演示仿真编
程。
四、各站可进行的实训内容：
第一站：
第一站气动元件学习
第一站传感器实验
第一站机械安装调试实验
电气回路实验（一）
PLC基本指令学习和实际应用实验（一）
第一站上料程序控制实验
第一站系统故障检测实验
第一、二站联网程序控制实验（一）
第二站：
第二站气动回路学习
第二站传感器实验
第二站机械安装调试实验
电气回路实验（二）
PLC基本指令学习和实际应用实验（二）
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第二站搬运程序控制实验
第二站系统故障检测实验
第二、一站联网程序控制实验（二）
第三站：
第三站气动元件学习
第三站传感器实验
第三站机械安装调试实验
电气回路实验（三）
废品检测功能、模拟量传感器的应用、模拟量的控制
PLC基本指令学习和实际应用实验（三）
第三站多工位工作台程序控制实验
第三站系统故障检测实验
第三、五站联网程序控制实验（三）
第四站：
第四站气动元件和回路学习
第四站传感器实验
第四站机械安装调试实验
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电气回路实验（四）
PLC基本指令学习和实际应用实验（四）
第四站工件安装程序控制实验
第四站系统故障检测实验
第四、五站联网程序控制实验（四）
第五站：
第五站气动元件和回路学习
第五站机械安装调试实验
电气回路实验（五）
PLC基本指令学习和实际应用实验（五）
第五站工件搬运程序控制实验
第五站系统故障检测实验
第五、三站联网程序控制实验（五）
第五、四站联网程序控制实验（六）
第六站：
第六站气动元件和回路学习
第六站机械安装调试实验
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电气回路实验（六）
PLC基本指令学习和实际应用实验（六）
直线式步进电机的应用、控制
第六站工件分类程序控制实验
第六站系统故障检测实验
第六、五站联网程序控制实验（七）
全部六站联网程序控制实验（八）
五、主要技术参数
1、供电：交流220V±10％
2、消耗功率：200W
3、额定压力：1.0Mpa
4、工作压力：0.5～0.7 Mpa
5、排气量：0.039m3/min
6、容积：10L
8、环境温度：0°～55°C
9、相对湿度：35～85％（不结露）
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10、工作环境：不许有腐蚀性、可燃性气体及导电尘埃
11、单站尺寸（长×宽×高）：880mm×470mm×1500mm
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