项目实训二柔性生产制造系统喷涂单元的设计安装与调试.docx
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项目实训二柔性生产制造系统喷涂单元的设计安装与调试
SANY标准化小组#QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
项目实训二柔性生产制造系统喷涂单元的设计安装与调试
项目实训二：
柔性生产制造系统喷涂单元的设计、安装与调试
实训目的：
了解喷涂单元机械结构，了解电感式、电容式传感器、舌簧式行程开关的应用，了解直流减速电机、热电阻、温度显示仪的应用，掌握喷涂单元电气系统设计，掌握喷涂单元PLC程序设计。
一、系统功能
传感器（2SQ1、2SQ2）检测到有托盘和工体到位时，喷射电磁阀（2YV1）通电，为工件喷漆。
经延时5秒后，喷漆电磁阀断电，电炉丝通电加热，使喷涂室温度上升。
室内温度由热敏电阻PT100进行检测，并由仪表加以显示。
当温度上升至65℃，对温度进行PI控制，延时10秒后电炉丝停止加热。
风扇（F1、F2）起动，为喷涂室降温。
温度降至35℃时，停止吹风，限位气缸电磁阀（2YV2）通电，允许托盘和工体通行。
经4秒延时后，限位气缸电磁阀（2YV2）断电。
。
喷涂单元图如图所示。
二、主要电气设备清单
1、S7-226PLC
2、EM277DP通信模块
3、EM231热电阻输入模块
4、EM232模拟量输出模块
5、Profibus-DP总线及连接器
6、三位短柄选择开关
7、两位短柄选择开关
8、平头按钮
9、急停按钮
10、指示灯
11、传感器图喷涂单元
12、热敏电阻、电炉丝
13、温度显示仪
14、电磁阀
15、电动机
16、继电器
17、学习板
18、电源插座
三、系统结构简图
系统结构图如图所示。
图喷涂单元系统结构图
四、系统启动及其主要动作
喷涂烘干单元只有满足原点条件时，按下〈启动〉按钮后，设备才可能处于运行工作状态。
喷涂烘干单元的原点启动条件为：
1、传送带上托盘检测位置处没有放置托盘。
2、传送带上工件检测位置处没有放置工件。
3、限位气缸处于阻挡位。
本站位于原点状态，按下启动按钮后，该单元传送带开始转动，〈运行〉指示灯点亮。
当托盘及工件运动到该单元时，限位气缸阻止其通行，该单元开始一个新的工作周期。
此时，传感器（2SQ1、2SQ2）检测到有托盘和工体到位，经过2秒延时，喷射电磁阀（2YV1）通电秒，为工件喷漆。
2秒后，电炉丝通电加热，使喷涂室温度上升。
室内温度由热敏电阻PT100进行检测，并由仪表加以显示。
当温度上升至35℃后，室内温度通过PID控制，10秒后电炉丝断电停止加热。
然后，风扇（F1、F2）起动，为喷涂室降温。
温度降至32℃时，停止吹风，限位气缸电磁阀（2YV2）通电，允许托盘和工体通行，2秒后限位气缸电磁阀（2YV2）断电，一个工作周期结束。
当加热的过程中温度超过100℃时，若为单机模式则报警灯（HL13）点亮；若为联机模，则本站报警灯（HL13）、总站的报警灯（HL5）和警示器上报警灯（HL-S2）将点亮，同时警示器将有蜂鸣声，报告故障。
按下复位按钮，PLC内部清除当前工作状态。
五、控制系统硬件部分
1、硬件清单
本单元所用硬件清单如表所示。
表喷涂单元硬件清单表
序号
代号
名称
数量
规格型号
备注
1
SB11
选择开关
1
LA42X3-40/B“S”，三位四常开短柄，黑色
运行状态选择
2
SB-A2、SB-B2
选择开关
2
LA42X2-10/B“S”，二位一常开短柄，黑色
交流、直流开关
3
SB12
按钮
1
AL42P-10/G“S”，一常开，绿色
启动
4
SB13
按钮
1
AL42P-10/R“S”，一常开，红色
停止
5
SB14
按钮
1
AL42P-10/Y“S”，一常开，黄色
复位
6
SB15
急停按钮
1
LA42J-11/R，一常开一常闭，红色
急停
7
HL10、HL12
指示灯
2
AD17-22/DC24VG，（绿色）
直流、运行指示
8
HL11
指示灯
1
AD17-22/AC220VR，（红色）
交流指示
9
HL13
指示灯
1
AD17-22/DC24VR，（红色）
报警
10
ACH2
单相三孔插座
1
AC220V/6A
11
2PC
可编程序控制器
1
S7-200-226，24I/16O，220VAC电源、24VDC输入、继电器输出
西门子
12
通讯模块
1
EM277，PROFIBUS-DP模块
同上
13
热电阻输入模块
1
EM231，2路热电阻
同上
14
模拟量输出模块
1
EM232，2出模拟量
同上
15
PLC隔离输入板
PLC隔离输出板
1
1
自制
16
2KA1、2KA2
继电器
2
AHN22324，坐：
AHNA21，24VDC，5A
传送、加热控制
17
2YV1、2YV2
电磁阀
2
MEH-5/2-1/8-P-B（费斯托）
气阀控制
18
M3
直流减速电机
1
55ZYN001J2000，直流24V，传动比1:
40，50r/min
传送带驱动
19
2SQ1
电感式传感器
1
Ni10-Q25-AP6X，PNP，常开，三线，10-30DC
托盘检测
20
2SQ2
电容式传感器
1
TC-18P10C，PNP，常开，三线，10-65DC
工件检测
21
2SQ3、2SQ4
舌簧式行程开关
2
PNP，常开，三线（费斯托）
限位汽缸位置
22
F1、F2
轴流风扇
2
CK6025M，DC24V0.12A尺寸60mm，
定位孔50mm
23
PT-1、PT-2
热电阻
1
PT100
双只
24
T1
加热控制器
1
ZK2415A，电压24VDC，工作电流15A，控制电压1-4V
温度控制
25
T2
温度显示仪
1
WT-400C，工作电压：
24VDC或220VAC。
天津市仪表八厂
26
FU4
熔断器
1
6*30mm，10A
27
FU3、FU31
熔断器
2
5*20mm，10A
28
12X、22X
接线端子板
2
2线正面接线端子
万可电子
2、PLC中的I/O地址分配
单元结构简图中，各电气设备在西门子S7-226PLC中对应的I/O地址如下表所示。
表I/O地址分配表
名称
地址
相关设备
自动2
启动2
SB12
停止2
SB13
复位2
SB14
急停2
SB15
托盘检测2
2SQ1
工体检测2
2SQ2
限位气缸阻挡位2
2SQ3
限位气缸放行位2
2SQ4
当前温度检测
AIW0
PT-1
运行2
HL12
报警2
HL13
3、硬件电气原理图设计
硬件电气原理图设计图如图所示。
图硬件电气原理图
4.硬件电气接线
硬件电气接线图如图所示。
图硬件电气接线图
六、控制系统软件部分设计
1、单元动作
传感器（2SQ1、2SQ2）检测到有托盘和工体到位时，喷射电磁阀（2YV1）通电，为工件喷漆。
经延时5秒后，喷漆电磁阀断电，电炉丝通电加热，使喷涂室温度上升。
室内温度由热敏电阻PT100进行检测，并由仪表加以显示。
当温度上升至65℃，对温度进行PI控制，延时10秒后电炉丝停止加热。
风扇（F1、F2）起动，为喷涂室降温。
温度降至35℃时，停止吹风，限位气缸电磁阀（2YV2）通电，允许托盘和工体通行。
经4秒延时后，限位气缸电磁阀（2YV2）断电。
2、程序流程图
由于本单元的动作过程为顺序动作过程，因此可采用顺序控制的方法来设计控制软件。
可将整个动作顺序划分为：
托盘检测、喷漆、加热、温度检测、降温、放行控制等。
具体的顺序控制功能图如图所示：
图程序流程框图
七、实训要求
1、熟悉喷涂单元硬件配置，能够画出电气原理图、并能够接线。
2、熟悉200PLC指令，能够根据流程图编写PLC程序，并能够调试。
3、系统能够稳定运行，完成单元动作要求。
4、完成实训报告的撰写。
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