《PLC及其应用》教学课件—08PLC综合应用实训.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第8章 PLC综合应用实训 * 目录 大连理工大学出版社 * 目 录 8.1 模块化生产加工系统简介 8.2 气动技术基础 8.3 MPS供料单元的结构与控制 8.4 检测单元的结构 8.5 加工单元的结构 8.6 操作手单元的结构 8.7 分拣单元的结构 8.8 MPS整体控制 * 8.1模块化生产加工系统简介 8.1.1机电一体化技术的基本概念 机电一体化技术是在以大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术高度发展并向传统机械工业领域迅速渗透、机械电子技术高度结合的现代工业的基础上，将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感测试技术、信号变换技术、接口技术、软件编程技术等多种技术有机地结合并综合应用的技术。 在综合应用这些技术时，要根据系统的功能目标和优化组织结构的目标，合理配置布局驱动机构、控制机构、传感检测机构、信息的接收、传输与处理机构、执行机构等，并使它们在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起，达到物质与能量的有序运动。因此，机电一体化技术是在高性能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值的系统工程。 体现机电一体化技术应用的功能系统就称为机电一体化系统或机电一体化产品 * 8.1.2 MPS教学系统简介 1．概述 模块化生产加工系统(MPS，Modular Production System)是由德国FESTO公司出品的教学设备。MPS体现了机电一体化技术的实际应用。MPS设备是一套开放式的设备，用户可根据自己的需要选择设备组成单元的数量、类型，最多可由9个单元组成，最少时一个单元即可自成一个独立的控制系统。由多个单元组成的系统可以体现出自动生产线的控制特点。 * 2．MPS的基本组成 由5个单元组成的MPS系统可以较为真实地模拟出一条自动生产加工流水线的工作过程。 MPS由供料单元、检测单元、加工单元、操作手单元和分拣单元5个单元组成，如下图所示。 * 3．基本功能 MPS设备给学习者提供了一个半开放式的学习环境，虽然各个组成单元的结构已经固定，但是，设备的各个执行机构按照什么样的动作顺序执行、各个单元之间如何配合、最终使MPS模拟一个什么样的生产加工控制过程、MPS作为一条自动生产流水线具有怎样的操作运行模式等，学习者都可根据自己的理解，运用所学理论知识，设计出PLC控制程序，使MPS设备实现一个最符合实际的自动控制过程。MPS设备的每个单元都具有最基本的功能，学习者只能在这些基本功能的基础上进行设计与发挥。 * 8.2气动技术基础 气动技术是以压缩空气作为动力源驱动气动执行元件完成一定的运动规律的应用技术。20世纪50年代之前，压缩空气通常作为一种储存能量的工作介质。从20世纪50年代起，气动技术不仅用于做功，而且发展到检测和数据处理。这样就能用传感器检测机器的状态和条件，从而控制生产加工过程。传感器、过程控制器和执行器的发展导致了气动控制系统的产生。 随着新材料的不断开发研制、加工手段与加工工艺的不断改进与提高，气动元件的制造技术也有了长足的发展，气动元件的品种越来越多，功能不断增强，体积越来越小，而且正朝着模块化、集成化乃至智能化的方向发展。 气动技术在工业生产中应用十分广泛，它可以应用于包装、进给、计量、材料的输送、工件的转动与翻转、工件的分类等场合，还可应用于车、铣、钻、锯等机械加工的过程。 * 8.2.1基础知识 气源是给气动系统提供符合一定要求的压缩空气的系统。气源系统包括压缩空气发生装置、压缩空气净化装置以及传输管道等。 1．压缩空气 气动装置的工作介质是压缩空气，压缩空气的质量直接关系到气动装置能否正常工作。 自然界中的空气主要成分有：氧气、氮气、水蒸气、悬浮颗粒物及其他微量气体成分。其中水分及固体颗粒物对气动装置的正常工作会有影响，因此供给气动装置的压缩空气必须是不含有水分及固体颗粒杂质的干净的压缩空气。 * (1)干压缩空气。在空气压缩过程中，在中间冷却器中可以将空气中大部分的水蒸气除去，在贮气罐中压缩空气还可以被进一步冷却，因此从空气压缩站输出的压缩空气是很干燥的，称为干压缩空气。但用这种方式产生的干压缩空气并不能满足气动元件对气源质量的要求，通常还要在气动系统前安装气源三联件或过滤器。 (2)无油压缩空气。在某些工业场合(如食品加工、医药制造业等)应用气动技术时，为了防止对产品造成污染，对压缩空气还要有特殊的要求——不含油气，即无油压缩空气。在实际中可以通过选择无润滑油的压缩机、选择冷冻干燥法或安装除油过滤器的方法来获得无油压缩空气。 * 2．压力 (1)计量单位 在国际单位制中，压力的单位是帕斯卡(简称帕，Pa)。在气动