搬运单元的结构与控制

设备用途 判断无杆气缸的位置 判断无杆气缸的位置
判断夹爪开闭情况
判断双作用气缸的位置 判断双作用气缸的位置 控制无杆气缸左右动作 控制无杆气缸左右动作 控制夹爪开闭的动作 控制夹爪开闭的动作 控制提取缸上下的动作
信号特征
信号为1：活塞在最左 端
信号为1：活塞在最右 端
信号为1：夹爪已打开 信号为0：夹爪 夹紧
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图12-1 搬运单元气动控制原理图
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表12-1 搬运单元I/O端口分配说明 表
序号 1 2
3
4 5 6 7 8 9 10
设备符号 1B1 1B2
2B1
3B1 3B2 2Y1 2Y2 3Y1 3Y2 4Y1
设备名称 磁感应式接近开关 磁感应式接近开关
磁感应式接近开关
磁感应式接近开关 磁感应式接近开关 电磁阀 电磁阀 电磁阀 电磁阀 电磁阀
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12.2 搬运单元的PLC控制及编程
2. 编写程序 搬运单元的控制程序框图如图12-2所示，按此框图编写PLC
程序。 3. 下载调试 将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任
务。
12.2.3 气动控制回路分析及仿真
1. 气动控制回路分析 在图12-1中，当本站开始工作时，电磁阀线圈3Y1通电，气缸
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12.2 搬运单元的PLC控制及编程
12.2.1 PLC的I/O接线
MPS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通信电 路连接是通过I/O接线端口实现的。
各接口地址已经固定。各单元中需要与PLC进行通信连接的 线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电 源线路）都已事先连接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC 连接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接。
图12-1为搬运单元的气动控制原理图，1A为1号无杆直线气缸； 1B1和1B2为磁感应式接近开关；2A为气动夹爪；2B1为磁感 应式接近开关；3A为双作用杆不回转气缸；3B1、3B2为磁感 应式接近开关；1Y1、1Y2为1号双作用无杆气缸的电磁阀的 两个控制信号；2Y1、2Y2为控制气动夹爪开与闭的电磁阀的 两个电磁控制信号；3Y1为控制杆不回转气缸上下的电磁阀 的电磁控制信号。
第十二章 搬运单元的结构与控制
12.1 搬运单元的结构 12.2 搬运单元的PLC控制及编程 12.3 实验操作训练
12.1 搬运单元的结构
12.1.1 搬运单元的功能
搬运单元在系统中，可以从前一单元上提取工件并输出到下 一单元上的输入工位。
12.1.2 搬运单元的结构组成
搬运单元主要由I/O接线端口、无杆气缸、提取模块、气源处 理组件等部件组成。
夹爪打开、上抬到位，无杆气缸驱动提取模块移动到最左端。 进入工作运行模式，按启动按钮，夹爪下降并夹取工件，上 升后移向右工位，到最右端后夹爪下降释放工件，最后夹爪 上升并移动到最左端，等待下一个工作信号。 2. 编制程序框图 在理解上述控制任务后，写出程序控制流程图。 3. 编写程序 按编写的程序框图编写PLC程序。 4. 下载调试 将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任 务。实验操作技能训练测试记录如表12-2所示。
表12-1为搬运单元I/O设备编号与说明。
12.2.2 搬运单元的编程要点
1. 控制任务 当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，
夹爪打开、上抬到位，无杆Байду номын сангаас缸驱动提取模块移动到最左端。 进入工作运行模式，按启动按钮，夹爪下降并夹取工件，上 升后移向右工位，到最右端后夹爪下降释放工件，最后夹爪 上升并移动到最左端，等待下一个工作信号。
3A动作，夹爪下降，直到磁感应开关3B2有输出，此时令 2Y2通电，气缸2A动作，夹取工件，经延时后，3Y1断电， 气缸3A换向，使夹爪上升，直到3B1有输出，使1Y2通电， 直线气缸1A右移；当1B2有输出时，令3Y1通电，夹爪开始 下降，直到3B2有输出，令2Y1通电，气缸2A换向，
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I/O接线端口是该工作单元与PLC之间进行通信的线路连接端 口。该工作单元中的所有电信号（直流电源、输入、输出） 线路都接到该端口上，再通过信号电缆线连接到PLC上。
12.1.3 气动控制回路
该工作单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控 制方式为电磁控制或手动控制。各执行机构的逻辑控制功能 是通过PLC控制实现的。
1. 提取模块 提取模块由一个杆不回转的扁活塞气缸和一个气动夹爪所组
成。杆不回转的气缸能保证气动夹爪到夹取工件时位置不会 偏转。 2. 无杆气缸 无杆气缸用于完成工件转移的任务。这种气缸的最大优点是 节省了安装空间，特别适用于小缸径、长行程的场合。 3.I/O接线端口
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12.1 搬运单元的结构
信号为1：气缸上下缩 回到位
信号为1：气缸上下伸 出到位
信号为1：活塞向左运 动
信号为1：活塞向右运 动
信号为1：夹爪打开
信号为1：夹爪闭合
信号为1：夹爪下降 信号为0：夹爪 上升
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图12-2 搬运单元控制程序框图
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表12-2 实验操作技能训练测试记录
学生姓名
学号
专业
班级
12.2.4 搬运单元的参考本地控制
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12.2 搬运单元的PLC控制及编程
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12.2 搬运单元的PLC控制及编程
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12.2 搬运单元的PLC控制及编程
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12.3 实验操作训练
1. 控制任务 当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，
12.2 搬运单元的PLC控制及编程
开始释放工件，直到2B1有输出，此时3Y1断电，夹爪开始上 升；等3B1有输出时，令1Y1通电，直线气缸1A左移，直到 1B1有输出，返回到位。
2. 气动控制回路仿真 用FluidSIM-P软件设计制作气动控制和仿真模拟。通过该软
件，学生在计算机上分别画出气动回路图12-1和根据图12-2 设计电气控制回路，然后进行测试和模拟仿真。通过仿真的 实时显示与软件连接的实际控制回路的动作，逐步解决控制 回路中的问题，直到最后实现图12-2要求的控制过程。