自动化生产线论文.

摘要

随着社会的对高职毕业生要求的不断提高,技能已经逐渐成为高职院校对大学生培养的重点目标之一。自动化生产线实训系统正是为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的实用性实训设备,如何提高其教学效果,达到教学目标,是值得研究的课题。本文简要介绍了自动化生产线实训系统,并以安装搬运站的项目教学方法为例进行了研究。研究表明项目教学方法体现了学生的主体作用,充分地展示职业教育“以能力为本”的价值取向,很好地实现了“所学”与“所用”的零距离对接,既达到了学校的教学培养目标,又适应了企业岗位要求,同时还满足了社会的需求,从而实现了多方“共赢”。

[关键词] 自动化生产线实训系统 PLC 安装搬运站项目教学方法研究

前言

自动化生产线实训系统是专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训设备。该系统囊括了电气自动化等专业学习中所涉及的诸如机械传动、电机驱动、气电动控制、气动控制、PLC控制、传感器等多种技术,给学生提供了一个典型的把所学专业知识加以综合应用的操作和实现平台,使学生能够全面掌握和加深理解学过的知识,提高动手能力,以达到利用所学专业知识解决实际问题的教学培养目标

目录第一章总体设计

1 功能介绍

2 总体构想

3 元器件的选择

第二章硬件设计

(一) 控制元件—PLC

1 三菱FX2N-48MR PLC 介绍

2 三菱FX2N-48MR PLC技术参数

3 三菱FX2N-48MR PLC开发环境

(二) 检测元件—磁性开关

1 D-C73型磁性开关的技术参数

2 D-C73型磁性开关的工作原理

3 D-C73型磁性开关的安装要求

(三) 气缸

1 CDM2B20-45型气缸

(1) 技术参数

(2) 安装要求

(3) 使用环境

2 CDJ2B10-60-B 气缸

(1) 技术参数

(2) 安装要求

3 气缸的工作原理

(四) 电磁阀

1 4V120-60电磁阀的技术参数

2 4V120-60电磁阀的工作原理

3 4V120-60电磁阀的安装要求第三章软件设计

1 I/O分配表

2 流程图

3 梯形图

第四章电气控制图

第五章总结

总体设计

1 功能介绍

安装搬运站的功能是将该单元物料台上的工件夹紧，由传动手臂夹放到另一物料台的工件（工件由第五站的抓取机械手装置送来）里，完成一次装配动作，然后再回到该站物料台上，待第五站的抓取机械手装置取走装配完成的物料后，再回到原位。图1-2所示为安装搬运单元的侧视图和俯视图。

(a)侧视图 (b)俯视图

图1 安装搬运单元

2 总体构想

（1）在这个站中我准备使用一部三菱FX2N-48MR型PLC,六个D-C73型磁性开关，一个CDJ2B10-60-B型气缸和七个4V120-60型电磁阀。设置七个按钮，分别是启动按钮，停止按钮，急停按钮，上电按钮，复位按钮，自动/手动按钮，单/联机按钮，调试按钮。

（2）首先我们按下上电按钮和启动按钮，这个站点开始工作，气缸把供料推出，推料到位，磁性开关发亮，然后收回，机械手臂正转，正转到位，把供料吸住，然后手臂反转，反转到位，把工件释放。在这里说明一下我们这一站有两条加料柱，当有一条柱没有了供料的时候，另一条柱子能够及时补充，保证了工作效率。如果在工作时遇到突发事件我们可以按下急停按钮，然后把它复位，接着，按下手动按钮，用调试按钮进行调试状态。如果我们想要跟上一站或者是下一站通信的话，我们必须把按钮打到联机转台，然后把各站的PLC连接起来。

（3）举例说明我们这个站与上一站的的搬运站，当上一站把工件夹起的那一刻时，我们这一站有信号，气缸把供料推出，机械手臂正转，把供料吸住，延时几秒，上一站的机械手把工件放到某一位置，然后抬起，接着我们站的机械手臂反转，把供料放进工件，最后上一站的机械手把整个工件运走，这就是一个周期。

（4）在该站运行过程中，我想设计两种运行方式，一种是自动，一种是手动，虽然生产线的总体运行是要全自动的，但是手动的运行也能方便调节每一步的工作顺序，两种运行方式不能同时进行，互不影响。

（5）停止按钮一旦启动，本站所有机构应立即停止运行；待启动按钮按下后，则恢复原来的工作。

（6）联机运行时，按下单/联按钮，该站不能自动启动，待第五站启动，把物料送到加工台时再通过通信把信号传给本站，请求装配，此时，本站按照预定的方式进行装配搬运工作，装配完成后，又把信号传给第五站，提示装配完成，第五站收到信号后又开始工作，夹走已装配完的物料送到入库站，同时复位请求装配的信号。这样一个过程便完成了两站的联机运行，联机运行等两站各自的程序调试好后再进行，一切动作务必按生产顺序进行，工作到位，安全生产要编写满足控制要求、满足安全要求的控制程序，首先要了解设备的基本结构，其次要了解清楚各个执行机构之间的准确动作关系，即了解清楚生产工艺；同时还要考虑安全、效率等的因素；最后才是通过编程实现控制功能。

3 元器件的选择

三菱FX2N-48MR型PLC,D-C73型磁性开关，CDJ2B10-60-B型气缸，CDM2B20-45型气缸，4V120-60型电磁阀等

硬件设计

控制元件—PLC

1 三菱FX2N-48MR PLC 介绍

(1).灵活的配置

除了具有满足特殊需求的大量特殊模块外,6个

基本单元中的每个单元可扩展至256I/O

(2).高速运算

基本指令:0.08us/指令图2 三菱FX2N-48MR PLC

应用指令:1.52至几百us/指令

(3).突出的寄存器容量

FX2N系列包括8K步内置RAM寄存器,用一个寄存器盒可扩展到16RAM或EEPROM (4).丰富的元件资源

3072点辅助继电器,256点计时器,235点计数器,8000数据存储器

FX2N-48ER扩展24入24出继电器FX1S-10MR-001主机6入4出，继电器FX2N-32ER扩展16入16出继电器FX1S-30MR-D主机16入14出，继电器

FX2N-16ER扩展16入FX1S-20MR-D主机12入18出，继电器

FX2N-16EYR扩展16出继电器FX1S-14MR-D主机8入6出，继电器

FX2N特殊扩展模块FX1S-10MR-D主机6入4出，继电器

FX2N-CNV-BDFX0N适配器连接用模块FX2N特殊功能单元

FX2N-CNV-BC扩展电缆转换器FX2N-2DA2通道模拟量输出模块

FX2N-CNV-IF扩展电缆转换器FX2N-2AD2通道模拟量输入模块

FX2N-8AV-BD8通道模拟量设定模块FX2N-4DA4通道模拟量输出模块

FX2N-232-BDRS-232接口1通道FX2N-4AD2通道模拟量输入模块

2 三菱FX2N-48MR PLC技术参数