任务三 认识自动化生产线实训设备

亚龙YL-335B自动化生产线为全国职业院校技能大赛设备，由浙江亚龙教育装备公司开发，综合使用了PLC控制器、传感检测检测、电机驱动、人机组态监控等技术，采用可移动的模块化设计。通过操作体验自动化生产线教学设备，熟悉设备结构、操作方法和工作过程。

一、设备的基本组成及功能

YL-335B型自动化生产线实训考核装置由安装在铝合金导轨实训台上的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成，其外观如图1-32所示。

YL-335B自动化生产线的工作目标是：将供料单元料仓内的工件送往加工单元的物料台，完成加工操作后，把加工好的工件送往装配单元的物料台，然后把装配单元料仓内不同颜色、不同材质的小圆柱工件嵌入到物料台上的工件中，完成装配后的成品送往分拣单元分拣输出，分拣单元根据工件的材质、颜色进行分拣。典型的工作过程如图1-33所示。

输送单元的基本功能：通过伺服装置驱动抓取机械手在直线导轨上运动，定位到指定单元的物料台处，并在该物料台上抓取工件，把抓取的工件输送到指定地点放下，以实现传送工件的功能。各单元功能介绍见表1-10。

从控制过程来看，各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置，输送单元的机械手装置整体运动则采用伺服电机驱动、精确定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。每个工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统，单机状态下的主令信号、状态监测都由连接到各站按钮/指示灯模块监控；联机状态下，系统各工作单元的PLC之间的信息交换，通过RS485网络实现，构成分布式的控制系统，系统运行的监控信号主要由连接到系统主站的嵌入式人机界面实现。

另外，设备上运用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。

二、设备相关技术

1．气源处理装置

YL-335B的气源处理组件及其回路原理图如图1-34所示。气源处理组件是气动控制系统中的基本组成器件，它的作用是除去压缩空气中所含的杂质及凝结水，调节并保持恒定的工作压力。在使用时，应注意经常检查过滤器中凝结水的水位，在超过最高标线以前，必须排放，以免被重新吸入。气源处理组件的气路入口处安装一个快速气路开关，用于开/断气源，当把气路开关向内推入时，气路接通气源，反之当把气路开关向外拔出时气路关闭。

气源处理组件输入气源来自空气压缩机，所提供的压力为0.6～1.0 MPa，输出压力为0～0.8 MPa，可调。输出的压缩空气通过快速三通接头和气管输送到各工作单元。

2．电源处理

设备外部供电电源为三相五线制AC 380V/220V。图1-35所示为供电电源模块一次回路原理图。图中，总电源开关选用DZ47LE-32/C32型三相四线漏电开关。系统各主要负载通过自动开关单独供电，如图1-36所示。其中，变频器电源通过DZ47C16/3P三相自动开关供电；各工作站PLC均采用DZ47C5/2P单相自动开关供电。另外，系统配置4台DC24V、6A开关稳压电源分别用作供料、加工和分拣单元，及输送单元的直流电源。

3．工作单元的电气控制系统

各工作单元都可成为一个独立的系统，由一台可编程控制（PLC）控制，表1-11所示为三菱PLC的各单元选型。

1）各工作单元的机械装置和电气控制部分的连接

每一工作单元机械装置整体安装在底板上，而控制工作单元生产过程的PLC装置则安装在工作台两侧的抽屉板上。因此，工作单元机械装置与PLC装置之间的信息交换是一个关键的问题。YL-335B的解决方案是：机械装置上的各电磁阀和传感器的引线均连接到装置侧的接线端口上。PLC的I/O引出线则连接到PLC侧的接线端口上。两个接线端口间通过多芯信号电缆互连。接线端口见表1-12。

装置侧的接线端口和PLC侧的接线端口之间通过专用电缆连接，其中25针接头电缆连接PLC的输入信号，15针接头电缆连接PLC的输出信号。

2）主令器件

设备运行的主令信号以及运行过程中的状态显示信号，来源于该工作单元按钮指示灯模块。按钮指示灯模块如图1-37所示。模块上的指示灯和按钮的端脚全部引到端子排上。

模块盒上器件包括：

（1）指示灯（DC24V）：黄色（HL1）、绿色（HL2）、红色（HL3）各一只。

（2）主令器件：绿色常开按钮SB1一只，红色常开按钮SB2一只，选择开关SA（一对转换触点），急停按钮QS（一个常闭触点）。

3）人机界面

YL-335B采用了昆仑通态（MCGS）TPC7062KS触摸屏作为它的人机界面。TPC7062KS是一款以嵌入式低功耗CPU为核心（主频400 MHz）的高性能嵌入式一体化工控机。该产品设计采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×480），四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096），同时还预装了微软嵌入式实时多任务操作系统WinCE. NET（中文版）和MCGS嵌入式组态软件（运行版）。TPC7062KS触摸屏的使用、人机界面的组态方法，将在后面的项目中介绍。