专业综合实践实习报告书2.docx

1、专业综合实践实习报告书2机械工程系实习报告书实 习 名 称：专业综合实践年级专业及班级：2010机械设计制造及其自动化(机械电子工程)姓 名：杨玉龙学 号：1008112124指 导 教 师：罗志伟、黄 晶评 定 成 绩：教 师 评 语： 指导老师签名： 2014 年 3 月 9 日目 录0 前言 0.1 实践目的 0.2 实践内容 0.3 实践要求1. 供料单元的实训 1.1 供料单元功能简介 1.2 供料单元结构组成 1.3观察了解供料单元的气动控制回路 1.4观察了解供料单元的PLC的I/O接口情况 1.5 供料单元的PLC控制程序的流程2. 检测单元的实训 2.1 检测单元功能简介 2

2、.2 检测单元结构组成 2.3观察了解检测单元的气动控制回路 2.4观察了解检测单元的PLC的I/O接口情况 2.5 检测单元的PLC控制程序的流程3. 加工单元的实训 3.1 加工单元功能简介 3.2 加工单元结构组成 3.3观察了解加工单元的气动控制回路 3.4观察了解加工单元的PLC的I/O接口情况 3.5 加工单元的PLC控制程序的流程4. 机械手单元的实训 4.1 机械手单元功能简介 4.2 机械手单元结构组成 4.3观察了解机械手单元的气动控制回路 4.4观察了解机械手单元的PLC的I/O接口情况 4.5 机械手单元的PLC控制程序的流程5. 分拣单元的实训 5.1 分拣单元功能简

3、介 5.2 分拣单元结构组成 5.3观察了解分拣单元的气动控制回路 5.4观察了解分拣单元的PLC的I/O接口情况 5.5 分拣单元的PLC控制程序的流程0 前言 不知不觉中，充实的大学生活结束了，四年专业基础知识的学习，让我们更深刻地理解里机械自动化技术在当今社会中的重要性。学校为我们安排的这次毕业前的重要的实践性教学，一方面是为了满足多门专业课程教学相配套的综合应用教学需要，另一方面是更好地巩固所学的理论知识，让我们真正地在实践中得到很好的锻炼。现代工业领域中的自动化生产设备是多种多样的，几乎都是机电气一体化的设备。机电气综合训练是将我们先前学习过的机械技术、气动技术、电气技术、计算机技术

4、、传感测试技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并在能实际生产中综合应用。0.1 实践目的： 通过综合实训使我们增强感性认识，更好地理解和掌握MPS模块化生产系统的基本概念、有关的知识理论和工作原理。加强对工厂自动化生产中机电控制综合应用的认识，同时掌握一定的系统设计和培养动手安装调试等能力。0.2 实践内容： （1）熟悉MPS 的供料、检测、加工、转运和分拣五个单元的结构组成； （2）了解MPS 的供料、检测、加工、转运和分拣五个单元的气动组件（CP阀岛，特殊气缸，真空组件等的结构和工作原理）； （3）了解MPS 的供料、检测、加工、转运和分拣五个单元的工作原理、传感器技术及

5、其应用； （4）查明MPS 的供料、检测、加工、转运和分拣五个单元中PLC 的I / O接口地址，与输入输出组件的对应关系； （5）参照已有MPS 的供料、检测、加工、转运和分拣五个单元数据，设计各单元控制的气动控制回路，PLC的控制工艺流程图等。0.3 实践要求： （1）记录单元中出现的气动组件，电气组件，传感器组件的名称，型号，用表格列出； （2）根据观察的结果，画出各单元中装置的结构简图，标注出各组件的位置，运动件的运动方向等； （3）根据观察的结果，设计并画出各单元的气动控制回路图，设定执行机构的初始位置。 （4）查明各单元中的PLC 的I / O 的接口地址使用情况；各地址所对应的输

6、入输出设备的符号及名称和用途；各地址的信号状态与设备的工作状态之间的关系。PLC 的 I / O 接口情况用I / O 接口图表示，其它内容用表格列出； （5）根据观察的结果，设计并画出各单元控制过程中手动单循环控制模式和自动连续循环控制模式的控制工艺流程图。 通过这三周的综合实践，我们把自己所学的部分基础理论知识很好地应用在工作中的同时，也积累了宝贵的实践经验。本文通过观察与实践，根据本次综合实训要求撰写。在此感谢罗志伟、黄晶老师的悉心指导以及组员、同学的帮助。 杨玉龙 2014-02-211. 供料单元的实训1.1 供料单元功能简介供料单元是MPS中的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的

7、其它单元提供原料的作用。相当于实际生产加工系统（生产线）中的自动上料系统。供料单元的具体功能是：按照需要将放置在料仓中的待加工工件（原料）自动地取出，并将其传送到第二个工作单元检测单元。1.2 供料单元结构组成 供料单元的主要结构组成为：I/O接线端口，真空发生器，真空检测传感器，对射式光电传感器，簧片式接近传感器，CP阀组，消声器，气源处理组件，进料模块，转运模块，走线槽，铝合金板等。1.3观察了解供料单元的气动控制回路气动控制系统是该工作单元的执行机构，该执行机构的控制逻辑功能是由PLC实现的。供料单元的气动控制回路图如图1.1所示。图1.1 供料单元的气动控制回路1.4观察了解供料单元的

8、PLC的I/O接口情况MPS中的所有单元都是用PLC 控制的，每个单元与PLC之间的通信电路连接是通过上面所介绍的I/O接线端口实现的。在MPS系统中，各单元中的需要与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）都已连接到了各自的I/O接线端口上，这样，当用通信电缆与PLC连接好时，这些器件在PLC模板上的地址就固定了。表1.1为供料单元的PLC的I/O接口情况。表1.1 供料单元的PLC的I/O接口地址与设备之间的关系序号地址设备符号设备名称设备用途信号特征1I01B1簧片式接近传感器检测气缸的位置信号1为气缸处于缩回位置2I11B2簧片式接近传感器检测气

9、缸的位置信号1为气缸处于伸出位置3I23S1簧片式接近传感器检测摆动气缸的位置信号1为气缸处于位置14I33S2簧片式接近传感器检测摆动气缸的位置信号1为气缸处于位置25I46I52B1真空检测传感器检测吸盘的真空压力信号1为真空压力达到要求，可吸起物料7I6B1光电传感器判断料仓是否有料信号1为料仓无料8O01Y1电磁换向阀控制直线气缸伸出信号1为直线气缸伸出9O13Y2电磁换向阀控制摆动气缸从位置2摆动到位置1信号1为摆动气缸从位置2摆动到位置110O23Y1电磁换向阀控制摆动气缸从位置1摆动到位置2信号1为摆动气缸从位置1摆动到位置211O32Y2电磁换向阀控制真空发生器不工作信号1为真

10、空发生器不工作12O42Y1电磁换向阀控制吸真空发生器工作信号1为真空发生器工作1.5 供料单元的PLC控制程序的流程MPS 设备的特点是，各组成单元既可以各自独立成为一个自动化系统，又可以连接起来组成一条自动化生产线。各组成单元无论是作为独立设备还是作为生产线的一部分，都需要通过一个核心控制设备PLC 来控制。1）供料单元手动单循环控制模式的生产工艺流程如图1.2：图1.2 供料单元的手动单循环控制模式PLC控制程序流程图2）供料单元自动连续循环控制模式下的工艺流程如图1.3：图1.3 供料单元的自动连续循环控制模式PLC控制程序流程图2. 检测单元的实训2.1 检测单元功能简介 检测单元将

11、供料单元提供的工件进行材料识别（颜色、材质）和工件的高度尺寸检测。根据高度尺寸检测结果将满足高度尺寸要求的工件通过滑槽送到下一个工作单元，对于不符合要求的工件在本单元中剔除。该单元将工件材料识别（颜色、材质）结果通过PLC通讯传送到分拣单元，供其使用。该单元模拟了实际生产中对原材料的检测情况。 该单元可以对两种材质（金属、非金属）三种颜色（银白、红、黑）进行识别，可以测量工件的高度尺寸（模拟量）。2.2 检测单元结构组成 检测单元的主要结构组成为：I/O接线端口，识别模块，升降模块，测量模块，滑槽模块，CP阀组，消声器，气源处理组件，走线槽，铝合金板等。2.3观察了解检测单元的气动控制回路图2

12、.1 检测单元的气动控制回路2.4观察了解检测单元的PLC的I/O接口情况表2.1 检测单元的PLC的I/O接口地址与设备之间的关系序号地址设备符号设备名称设备用途信号特征1I0B2电感传感器识别工件的材料信号1为金属2I1B3电容传感器检测是否有工件信号1为有工件3I2B4光电传感器识别工件的颜色信号1为非黑色4I31B1簧片式位置传感器检测升降气缸位置信号1为气缸处于退回位置5I41B2簧片式位置传感器检测升降气缸位置信号1为气缸处于伸出位置6I52B1簧片式位置传感器检测推料气缸位置信号1为气缸处于退回位置7I62B2簧片式位置传感器检测推料气缸位置信号1为气缸处于伸出位置8I7B5模拟

13、量传感器测量工件的高度信号为输出的电压，电压值越大，说明工件高度越大9O01Y1电磁换向阀控制升降气缸伸出信号1为升降气缸伸出10O11Y2电磁换向阀控制升降气缸退回信号1为升降气缸退回11O22Y1电磁换向阀控制推料气缸伸出信号1为推料气缸伸出12O33Y1电磁换向阀控制检测气缸伸出信号1为检测气缸伸出13O44Y1电磁换向阀控制挡料气缸伸出信号1为挡料气缸伸出2.5 检测单元的PLC控制程序的流程1）检测单元手动单循环控制模式的生产工艺流程如图2.2： 在设计执行机构的初始位置时，应该重点从保证功能的实现、保证安全生产的角度考虑。因此，根据检测单元的结构及功能，可以将检测单元的初始状态设计

14、为： 升降气缸（工作平台）在下端位置； 推料气缸处于退回位置； 检测气缸处于上端； 工作平台上有工件。图2.2 检测单元手动单循环控制模式PLC控制程序流程图2）检测单元的自动连续循环控制模式的生产工艺流程如图2.3： 自动模式下执行机构的初始位置与手动模式下是一样的，但工作台上是否有工件，并不影响自动控制模式的启动，因此，该因素不作为设备的启动条件。检测单元的开始状态如下： 升降气缸（工作平台）在下端位置； 推料气缸处于退回位置； 检测气缸处于上端。图2.3 检测单元自动循环控制模式PLC控制程序流程图3. 加工单元的实训 3.1 加工单元功能简介加工单元可以模拟钻孔加工及钻孔质量检测的过程

15、，并通过旋转工作台模拟物流传送的过程。 3.2 加工单元结构组成 加工单元主要由旋转工作台模块、钻孔模块、钻孔检测模块等组成。 3.3观察了解加工单元的气动控制回路图3.1 加工单元的气动控制回路 3.4观察了解加工单元的PLC的I/O接口情况序号地址设备符号设备名称设备用途信号特征1I0B7光电传感器识别工件信号1为工位1上没有工件2I1B8电感传感器判断工作台转动位置信号1为工作台到达转动位置3I23B2簧片式位置传感器检测夹紧气缸的位置信号1为气缸处于退回位置4I33B2簧片式位置传感器检测夹紧气缸的位置信号1为气缸处于伸出位置5I41B1簧片式位置传感器检测钻孔气缸的位置信号1为气缸处

16、于退回位置6I51B2簧片式位置传感器检测钻孔气缸的位置信号1为气缸处于伸出位置7I62B1簧片式位置传感器检测检测气缸的位置信号1为气缸处于退回位置8I72B2簧片式位置传感器检测检测气缸的位置信号1为气缸处于伸出位置10O1K1继电器驱动钻孔电机M1信号1为钻孔电机M1启动11O2K2继电器驱动工作台驱动电机M2信号1为工作台电机M2启动12O31Y1电磁换向阀控制钻孔气缸伸出信号1为钻孔气缸伸出13O41Y2电磁换向阀控制钻孔气缸退回信号1为钻孔气缸退回14O53Y1电磁换向阀控制夹紧气缸伸出信号1为夹紧气缸伸出15O62Y1电磁换向阀控制检测气缸伸出信号1为检测气缸伸出 3.5 加工单

17、元的PLC控制程序的流程1）加工单元手动单循环控制模式的生产工艺流程如图3.2：在考虑了安全、功能的基础上，根据加工单元的结构，将加工单元的初始状态设计为：􀁺 钻孔气缸处于上端位置；􀁺 旋转工作台工位正确；􀁺 夹紧气缸处于伸出位置（由气路决定的）；􀁺 检测气缸处于上端位置；􀁺 旋转工作台的 1 号工位上有工件。图3.2 加工单元手动单循环控制模式PLC控制程序流程图2）加工单元自动循环控制模式的生产工艺流程如图3.3：自动模式下加工单元中各执行机构的初始位置如下：􀁺 钻孔气缸处于上端位置

18、；􀁺 旋转工作台工位正确；􀁺 夹紧气缸处于伸出位置（由气路决定的）；􀁺 检测气缸处于上端位置。图3.3 加工单元自动循环控制模式PLC控制程序流程图4. 机械手单元的实训 4.1 机械手单元功能简介机械手单元可以模拟提取工件、按照要求将工件分流的过程。 4.2 机械手单元结构组成机械手单元的结构由提取模块、滑槽模块、气源处理组件、I / O 接线端口、CP 阀组、真空发生器、真空检测传感器等组成。 4.3观察了解机械手单元的气动控制回路图4.1 机械手单元的气动控制回路 4.4观察了解机械手单元的PLC的I/O接口情况序号地址设备符号设备名

19、称设备用途信号特征1I0B9真空检测传感器检测吸盘的真空压力信号1为真空压力达到要求，可吸起物料2I11B1电容式接近传感器检测摆动气缸的位置信号1为摆动气缸位于位置13I21B2电容式接近传感器检测摆动气缸的位置信号1为摆动气缸位于位置24I32B2簧片式位置传感器检测摆臂气缸的位置信号1为摆臂气缸位于伸出位置5I42B1簧片式位置传感器检测摆臂气缸的位置信号1为摆臂气缸位于退回位置6I53B1簧片式位置传感器检测提取气缸的位置信号1为提取气缸退回位置7I63B2簧片式位置传感器检测提取气缸的位置信号1为提取气缸伸出位置10O12Y2电磁换向阀控制摆臂气缸伸出信号1为摆臂气缸伸出11O22Y

20、1电磁换向阀控制摆臂气缸退回信号1为摆臂气缸退回12O31Y1电磁换向阀控制摆动气缸动作信号1为摆动气缸动作13O41Y2电磁换向阀控制摆动气缸动作信号1为摆动气缸动作14O54Y1电磁换向阀控制真空发生器不工作信号1为真空发生器不工作15O64Y2电磁换向阀控制真空发生器工作信号1为真空发生器工作16O73Y1电磁换向阀控制提取气缸伸出信号1为提取气缸伸出 4.5 机械手单元的PLC控制程序的流程在 MPS 中，机械手单元实现的基本任务是将工件从加工单元中取走，然后根据工件的加工结果（是否合格）将工件送到下一个单元或者放在本单元的滑槽中将其剔除。1）机械手单元手动单循环控制模式的生产工艺流程

21、如图4.2：在考虑了安全、功能的基础上，根据机械手单元的结构，将机械手单元的初始状态设计为：􀁺 摆臂（由摆动气缸控制）处于右端位置，􀁺 摆臂气缸处于缩回位置，􀁺 捉取气缸处于上端位置，􀁺 真空发生器处于关断状态。图4.2 机械手单元手动单循环控制模式PLC控制程序流程图2）机械手单元自动循环控制模式的生产工艺流程如图4.3：自动模式下机械手单元中各执行机构的初始位置与手动模式相同，具体如下：􀁺 摆臂（由摆动气缸控制）处于右端位置；􀁺 摆臂气缸处于缩回位置；􀁺 提取气缸处

22、于上端位置；􀁺 真空发生器处于关断状态。图4.3 机械手单元自动循环控制模式PLC控制程序流程图5. 分拣单元的实训 5.1 分拣单元功能简介分拣单元可以实现对工件按照材质或颜色分拣的过程。可将工件按照颜色分拣到3 个滑槽中。 5.2 分拣单元结构组成分拣单元主要由分拣模块、滑槽模块、气源处理组件、I / O 接线端口、CP 阀组、继电器、对射式光电传感器和反射式光电传感器等组成。 5.3观察了解分拣单元的气动控制回路图5.1 分拣单元的气动控制回路 5.4观察了解分拣单元的PLC的I/O接口情况序号地址设备符号设备名称设备用途信号特征1I01B1簧片式位置传感器检测导向气缸

23、1位置信号1为导向气缸1位于退回位置2I11B2簧片式位置传感器检测导向气缸1位置信号1为导向气缸1位于伸出位置3I22B1簧片式位置传感器检测导向气缸2位置信号1为导向气缸2位于退回位置4I32B2簧片式位置传感器检测导向气缸2位置信号1为导向气缸2位于伸出位置5I4B4对射式光电传感器检测传送带上是否有工件信号1为传送带上没有工件6I5B5反射式光电传感器检测是否有工件进入滑槽或者滑槽已装满信号1为有工件进入滑槽或者滑槽已装满9O01Y1电磁换向阀导向气缸1信号1为导向气缸位于伸出位置10O12Y1电磁换向阀导向气缸2信号1为导向气缸位于伸出位置11O2K1继电器驱动传送带驱动电机信号1为

24、传送带驱动电机启动12O33Y1电磁换向阀助推气缸信号1为助推气缸位于伸出位置 5.5 分拣单元的PLC控制程序的流程在 MPS 中，分拣单元是构成该系统的第五个环节，实现的任务是把第四个单元送来的工件按照一定的规律进行分拣。1）分拣单元手动单循环控制模式的生产工艺流程如图5.2：根据分拣单元的结构及控制任务的要求，将分拣单元的初始状态设计为：􀁺 导向气缸 1 处于退回的位置；􀁺 导向气缸 2 处于退回的位置；􀁺 传送带处于停止状态。图5.2 分拣单元手动单循环控制模式PLC控制程序流程图2）分拣单元自动循环控制模式的生产工艺流程如图5.3：自动模式下分拣单元中各执行机构的初始位置与手动模式相同，具体如下：􀁺 导向气缸 1 处于退回的位置：􀁺 导向气缸 2 处于退回的位置：􀁺 传送带处于停止状态。图5.3 机械手单元自动循环控制模式PLC控制程序流程图