机电整合模组操作-内思高工.ppt

內思高工高三機電整合工場 黃 享 湧 老師;1.簡介： 自動化系統工程目前已邁入機電整合技術的時代，亦即將機械技術與電子技術相互結合運用，達成設計上之功能訴求，其中涵蓋了電子、電機、機械、氣壓、油壓、感測器、可程式控制器(PLC)與電腦人機介面(HMI)等專業技術，如何整合這些專業技術科技便成為自動化控制工程人員必須面對的問題。 ;目前業界發展趨勢又以自動化加工、物流、儲存與監控系統為最，本設備便是將工廠自動化系統模組化，做為自動化課程理論與實習教材，同時可將軟硬體技術應用於產業界發展自動化系統中。;系統組成： ①控制器單元： 機電整合系統的核心，常見的控制器有微處理器(Microcontroller)、可程式控制器(PLC)、個人電腦(PC-Base)、數位訊號處理器(DSP)等，相當於人的大腦。 ;②感測器單元： 感測各種外界狀況，常見的感測器有極限開關、近接開關、顏色感測器、壓力感測器、溫度感測器、電位計、光學旋轉編碼器等，相當於人的五官。 ;③致動器單元： 將電能轉換為機械能，常見的致動器有直流馬達、交流馬達、步進馬達、氣壓電磁閥、油壓電磁閥等，相當於人體的肌肉。 ;④機構單元： 可產生一個確定可預期的運動，常見的自動化機構有凸輪、日內瓦輪、輸送帶、行星齒輪、滑台與滑軌等，相當於人體的骨骼。 ;1.定義： 可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，是一種數位操作的電子設備，具備可程式的記憶體，工程師模仿60年代的原始繼電器框架，開發出簡易的指令集與控制架構，也就是所謂的『梯型邏輯編程語言』，經過執行邏輯、順序、計時、計數與算數等動作來達成控制功能，提供自動化系統的解決方案。 ;2.特點： ①改善傳統繼電器迴路複雜的缺點。 ②改善繼電器迴路動作流程不易修改的缺點。 ③以積體電路替代電機機械設備達成程序控制功能，穩定性高。 ④易於擴充，可與網路、電腦連線控制。 ⑤體積小，成本低。;3.構成要素： 可程式控制器的構成要素一般區分如下(圖2-1)： ①微處理機單元(CPU)：包含控制匯流排、算數邏輯運算單元、暫存器等。 ②記憶體單元(Memory)：包含唯讀記憶體(ROM)、可讀寫記憶體(RAM)等。 ③輸入輸出單元(Input/Output unit)：為控制輸入點與輸出點的信號，一般點位越多，價格越高。 ;目前業界通用的FX2N(火狐狸)機種為例，作為機電整合控制器單元使用： 1.電源配線： 主機與I/O擴充座的電源為AC85V～264V，額定頻率為50/60Hz，接線方法如下圖3-1所示，注意交流電源不可接於24+端子上，否則會使主機燒毀。 ;2.輸入接點迴路： FX2N支援PNP或NPN感測器，但不可混用，接線方式如下圖所示，其中24+為內部直流電壓，請勿外加電源。?為空端子，請不要接線。 ;3.輸出接點迴路： FX2N輸出規格分為①繼電器(Relay)；②閘流體(SSR)；③電晶體(Transistor)。 ①繼電器輸出接線(反應時間約10mS)： ;②閘流體輸出接線(反應時間約1mS)： ;③電晶體輸出接線(反應時間約0.2mS)： ;1.小型微動開關(附輪)： 如下圖4-1所示，電器規格可承受AC125V/250V 5A 50萬次，具C-NC-NO三端子。 ;紅色感測器： 採用日本HAMAMATSU公司所生產的矽-PIN型光電二極體當為感測元件，分為R、G、B三種不同波長感測元件。;光電開關 ;方形近接開關： 感應距離5mm 圓形近接開關： 感應距離2mm ;磁簧開關： ;電磁閥由電磁線圈和磁芯及包含一個或幾個孔的閥體組成。當線圈通電或斷電時，磁芯的運動將導致流體通過或被切斷，以達到改變流體方向的目的。 ;①滑台氣缸：CHELIC STU系列。 滑台氣缸屬雙軸氣缸類，適用於滑塊移動之場合。;迴轉氣缸：CHELIC RTP系列。 迴轉氣缸最大用途是其迴轉擺動運動，而非直線運動，適用於需要旋轉軸施力之場合。;雙軸氣缸：CHELIC TD系列。 雙軸氣缸的特色為高不迴轉精度與雙倍出力。;滑塊治具缸：CHELIC JTD系列。 滑塊治具缸的特色為採用治具缸結合導桿與滑塊，節省空間並達到活塞桿不旋轉的功能。;機械夾爪：CHELIC HDS系列 Y型夾。 Y型夾屬於支點型夾爪機構，主要用於輸送設備上工件定位不準確之場合。;真空吸盤：CHELIC PAFS系列真空吸盤。 具備高度補償器的真空吸盤，可適用於多種應用場合。 ;輸送帶驅動馬達; 調整迴轉角度 ; 位置感測器 1.磁簧感測器 .感應上方或下方°位置; 秤重感測器 1.反射式光電開關 .感應物料重量; 位置感測器 1.反射式光電開關 感應是否到達指定位置;DC2