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1、图4.1喷涂单元项目实训二：柔性生产制造系统喷涂单元的设计、安装与调试实训I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 65C,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
2、至 35c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4.1所示。二、主要电气设备清单1、S7-226 PLC2、EM277 DP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4.2所示图4.2 喷涂单元系统结构图四、系统启动及其主要动作
3、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0.5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
4、至 35c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 32c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100c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4.1所示。表4.1喷涂单元硬件清单表在舁
5、厅P代 号名 称数量规 格 型 号备注1SB11选择开关1LA42X3-40/B S，三位四常开拓柄，黑色运行状态选 择2SB-A2、SB-B2选择开关2LA42X2-10/B S，二 位一常开短柄，黑色交流、直流升 关3SB12按钮1AL42P-10/G S，一常 开，绿色启动4SB13按钮1AL42P-10/R S，一常 开，红色停止5SB14按钮1AL42P-10/Y S，一常 开，黄色复位6SB15急停按钮1LA42J-11/R, 一常一 常闭，红色急停7HL10、HL12指示灯2AD17-22/DC24V G，（绿 色）直流、运行指 示8HL11指示灯1AD17-22/AC220V
6、R , （红色）交流指示9HL13指示灯1AD17-22/DC24V R,（红 色）报警10ACH2单相三孔插 座1AC 220V / 6A112PC可编程序控 制器1S7-200-226, 24I/16O, 220VAC 电源、24VDC 输入、继电器输出西门子12通讯模块1EM277, PROFIBUS-DP 模块同上13热电阻输入 模块1EM231, 2路热电阻同上14模拟量输出 模块1EM232, 2出模拟量同上15PLC隔离输 入板PLC隔离输 出板11自制162KA1、 2KA2继电器2AHN22324 ,坐：AHNA21 , 24VDC 5A传送、加热控 制172YV1、 2YV
7、2电磁阀2MEH-5/2-1/8-P-B（费斯托）气阀控制18M3直流减速电 机155ZYN001J2000，直流 24V, 传动比 1:40, 50r/min传送带驱动192SQ1电感式传感 器1Ni10-Q25-AP6X , PNP,常 开，三线，10-30DC托盘检测202SQ2电容式传感 器1TC-18P10C, PNP,常开， 三线，10-65DC工件检测212SQ3、2SQ4舌簧式行程 开关2? PNP ,常开，三线（费斯托）限位汽缸位 置22F1、F2轴流风扇2CK6025M , DC24V 0.12A 尺寸60mm定位孔50mm23PT-1、PT-2热电阻1PT100双只24T
8、1加热控制器1ZK2415A ,电压 24VDC , 工作电流15A,控制电压 1-4V温度控制25T2温度显示仪1WT-400C ,工作电压： 24VDC 或 220VAC。天津市仪表 八厂26FU4熔断器16*30mm , 10A27FU3、FU31熔断器25*20mm , 10A2812X、22X接线端子板22线止面接线端子力口电子2、PLC中白I/O地址分配单元结构简图中，各电气设备在西门子S7-226 PLC中对应的I/O地址如下表4.2所示表4.2 I/O 地址分配表名称地址相关设备自动2I0.0启动2I0.2SB12停止2I0.3SB13复位2I0.4SB14急停2I0.5SB1
9、5托盘检测2I1.02SQ1工体检测2I1.12SQ2限位气缸阻挡位2I1.22SQ3限位气缸放行位2I1.32SQ4当前温度检测AIW0PT-1运行2Q0.0HL12报警2Q0.1HL133、硬件电气原理图设计硬件电气原理图设计图如图4.3所示图4.3硬件电气原理图4.硬件电气接线硬件电气接线图如图4.4所示4*静riM M111/11111711 F IrtJLiIII.I ,f -r 三一倒*Ili/M ：HrH-. 1- 3- UJjiTI MAJ J 国 *-1- IH；1tuyn 4奈g”n图4.4硬件电气接线图.T I! 1J六、控制系统软件部分设计1、单元动作传感器（2SQ1、
10、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 C,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 35c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4.5所示：原点(ii.0+ri.i+ii.2)I1.2（限位气缸阻挡位）图4.5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旨令，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。