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项目实训四：柔性生产制造系统顶销单元设计、安装与调试　　　 　　　 实训目的：了解顶销单元机械结构，了解电感式、电容式传感器的应用、直流减速电机的应用，掌握顶销单元电气系统设计，掌握顶销单元PLC程序设计。　　 一、系统功能　　　 传感器（4SQ1）检测到有托盘时，电机（M7）启动，带动拨销轮旋转，当传感器（4SQ2）检测到销钉时，电机（M7）停车。长行程直线气缸电磁阀（4YV1）通电，将销钉顶入工件内。传感器（4SQ3）检测到工件中有销钉时，直线气缸电磁阀断电，限位气缸电磁阀(4YV2)通电，允许托盘通行，经延时后，限位气缸电磁阀断电。顶销单元图如图6.1所示。　　 二、主要电气设备清单　　 1、S7-226 PLC　　 2、EM277 DP通信模块　　 3、Profibus-DP总线及连接器　　 4、三位短柄选择开关　 5、两位短柄选择开关　 6、平头按钮　 7、急停按钮　　　 8、指示灯　　　 9、传感器　　　 10、电动机　　　 11、继电器　 12、电磁阀　　　 13、学习板　　 14、电源插座 图6.1 顶销单元图　 三、系统结构简图 　 系统结构图如图6.2所示。　 　 　 图 6.2 顶销单元系统结构图　　　 四、系统启动及其主要动作　　　 顶销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。顶销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、长行程直线气缸处于未穿销位。　　 3、限位气缸处于阻挡位。　　　 当顶销单元位于运行原点时，按下启动按钮后，该单元传送带开始转动，本站〈运行〉指示灯点亮。当托盘及工件运动到该单元时，限位气缸阻止其放行，该单元开始一个新的工作周期。此时，传感器（4SQ1）检测到有托盘到位，电机（M7）启动，带动拨销轮旋转，当传感器（4SQ2）检测到拨销轮上的定位金属时，电机（M7）断电停车。延时2秒后，长行程直线气缸电磁阀（4YV1）通电，将销钉顶入工件。当传感器（4SQ5）感应到气缸运动到穿销位（4SQ5）时，销钉被顶入工件内，然后直线气缸电磁阀（4YV1）断电。2秒后，若传感器（4SQ3）检测到工件中有销钉时，限位气缸电磁阀(4YV2)通电，允许托盘通行，经延时2秒后，限位气缸电磁阀断电，一个工作周期结束。　　　 若长行程气缸做完4次顶销动作后，传感器（4SQ3）仍未检测到工件中有销钉，时，说明该单元由报警情况发生，即该站缺料，需要续加销钉。若为单机模式，则本站报警灯（HL21）点亮。若为联机模式，则本站报警灯（HL21）、总站的报警灯（HL5）和警示器上报警灯（HL-S2）将点亮。报警过程中，长行程直线气缸电磁阀（4YV1）重复通、断电做穿销动作，直至该站续加销钉后，传感器 （4SQ3）检测工件中有销钉后穿销动作停止。　 当按下复位按钮时，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6.1所示。　 表6.1 顶销单元硬件清单表　 序号　　　 代 号　　　 名 称　　 数量　 规 格 型 号　　 备注　　 1　　　 SB21　　　 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-A4、SB-B4　 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　　　 SB22　　　 按钮　　　 1　　 AL42P-10/G “S”，一常开，绿色　　　 启动　 4　 SB23　 按钮　　　 1　　 AL42P-10/R “S”，一常开，红色　 停止　　　 5　　　 SB24　 按钮　 1　　 AL42P-10/Y “S”，一常开，黄色　 复位　 6　　 SB25　　 急停按钮　　　 1　　　 LA42J-11/R，一常开一常闭，红色　　　 急停　　　 7　　 HL18、HL20　　　 指示灯　 2　　 AD17-22/DC24V G，（绿色）　　 直流、运行指示　 8　 HL19　　　 指示灯　 1　 AD17-22/AC220V R，（红色）　 交流指示　　 9　　 HL21　　 指示灯　 1　　 AD17-22/DC24V R，（红色）　　 报警　　 10　　　 ACH4　　　 单相三孔插座　　　 1　　 AC 220V / 6A　　 　 11　　 4PC　　　 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　 EM