模块化生产系统控制及应用实验报告

机械综合设计与创新实验

（实验项目六）

模块化生产系统控制及应用

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模块化生产系统控制及应用

一、实验概述

模块化生产系统由进料单元、检测单元、传输单元、加工单元、机械手单元、操作手单元和储存单元七个工作单元及静音空气压组成。我们小组负责的是进料单元的控制编程，进料单元的主要功能是进行进料模块中料仓的检测及各执行部件的状态检测并将工件从料仓搬运至下一个工作站的传输位置。

二、实验硬件、软件介绍

（1）进料单元的实验元件如下：

1、控制面板：控制面板上包括控制面板组件、通讯面板组件、备用面板和SYSLINK接口支架。

2、过滤、调压组件（二联件）：二联件由过滤器、压力表、截止阀和快插接口组成，安装在可旋转的支架上。

3、双作用气缸：双作用气缸是供料模块中的执行元件，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。

4、叶片式摆动气缸：在定子上有两条气路，左路进气，右路排气。压缩空气作用在叶片上带动转子逆时针转动，反之，作顺时针转动。

5、CPV阀岛：CPV阀岛上集成了多个控制阀，它采用气控先导式控制方式。

6、真空吸盘：利用转换模块摆臂下的真空吸盘吸紧加工工件，由CPV阀岛的真空板产生真空，并由压力开关进行检测。

7、SYSLINK接口：是PLC与输入、输出设备连接的桥梁。

（2）软件介绍

1、STEP7编程软件：STEP7是一种用于对SIMATIC可编程逻辑控制器进行组态和编程的标准软件包，用于西门子PLC控制器的程序编译、调试和安装。

三、工作原理

进料工作单元是生产系统的进料部分，不同的材料由这里进入系统，并进行进料模块中料仓的检测及各执行部件的状态检测。供料过程中，双作用气缸从料仓中逐一推出工件后，转换模块上的真空吸盘将工件吸起，转换模块的摆臂在气缸的驱动下将工件移动至下一个工作站的传输位置。

四、工作流程

进料工作单元的工作流程如右图所

示，根据流程图编制控制程序，连接好导

线，运行程序，按下启动电源后，料仓传

感器检测到料仓内的运输工件，接着转换

模块的摆臂向右摆出，然后双作用气缸将

推料杆推出从而将工件从料仓推出，转换

模块的摆臂向左摆回至工件位置，真空吸

盘产生真空并将工件吸起，然后推料杆退

回，接着转换模块控制摆臂向右摆出将工

件运送至下一工作站传输位置，程序控制

真空吸盘产生正压放下工件并关闭真空，

最后，转换模块控制摆臂向左摆回至起始

位置。

五、编程地址说明

供料单元编程地址说明

六、程序及简要说明

七、总结

通过本次实验训练，我们了解了模块化生产系统的组成及控制原理，初步掌握了生产系统各单元的基本构造，进一步了解了传感器等输入设备和气缸等输出设备的工作原理，并且掌握了STEP编程软件的使用方法，以及用它对S7-300型PLC进行编程实现了进料单元的自动化运作。在此，也要特别感谢本次实验指导老师，正是在他的认真教导和耐心指导下我们小组才能快速掌握模块化生产系统的运作原理及编程方法。