检测分拣单元实训指导书检 测 分 拣 单 元 实 训 指 导 书 书 一、工作任务 7、检测分拣单元的安装与接线； 8、检测分拣单元的 PLC 程序设计； 9、检测分拣单元的调试与运行。二、任务目标 检测分拣单元主要任务是按照要求完成对物料瓶盖是否拧紧、颗粒上料个数是否合格的检测，并将不合格的物料瓶送入废料区，同时记录合格通过物料瓶的瓶盖颜色，并将其信号送入下一单元。三、 设备认识1 龙门检测 2 瓶盖拧紧检测 3 主皮带 4 台面接口板 5 PLC 6 挂板接口板 7 按钮面板 8 传感器组 9 废料推料气缸 10 辅助皮带1 图 3-1 检测分拣单元结构示意图 表 3-1 检测分拣单元部件明细表 8 9 10 4 3 2 7 6 5 四、控制要求 4、初始位置：主皮带，辅助皮带：处于停止状态；龙门检测指示灯：显示蓝色灯光；废料推料气缸：收回状态。2、“单机”工作状态下按“启动”按钮，或者“联机”状态下，主站给出“启动”信号后，系统进入运行状态，“启动”指示灯亮，主皮带运行；当物料瓶随皮带运行至龙门检测时：回归反射传感器对瓶盖是否拧紧进行检测，当物料瓶盖拧紧检测为不合格产品时，龙门检测指示灯红灯常亮；对射光纤传感器对颗粒上料是否为三颗进行检测，当物料瓶颗粒不为三颗时，龙门检测指示灯红灯闪烁；光纤传感器对合格通过物料的瓶盖颜色进行记录并将颜色信号传入下一单元，当物料瓶盖为白色且全部判断合格时，龙门检测指示灯绿灯闪烁，当物料瓶盖为黑色且全部判断合格时，龙门检测指示灯绿灯常亮；当物料瓶运行至分拣气缸时：对龙门检测的结果进行判断，分拣气缸将不合格的物料推向废料区，合格的物料瓶送入下一单元。3、在“单机”工作状态下按“停止”按钮，或者“联机”状态下主站给出“停止”信号，“停止”指示灯亮，系统进入停止状态，主皮带停止运行，其它所有机构均停止动作，保持状态不变。4、在“单机”工作状态下按“复位”按钮，或者“联机”状态下主站给出“复位”信号，“复位”指示灯亮，系统进入复位状态，所有执行机构均恢复到初始位置。五、能力目标 1、掌握检测分拣单元的安装与接线方法； 2、掌握气动元件的原理与应用； 3、掌握传感器的原理与应用； 4、掌握检测分拣单元 PLC 控制编程； 5、掌握系统设计与调试技术。六、任务准备1、了解 PLC 结构原理并掌握其基本应用； 2、掌握 PLC 基本指令与功能指令的运用； 3、了解气动元件的应用； 详细请参照加盖拧盖单元的气动元件应用部分。4、掌握传感器原理及应用； 本系统应用到的光纤传感器型号为 E3_-ZD11、磁性开关型号为 CS1-G、回归反射传感器型号为 E3Z-R61-2M 三种类型传感器，它们的原理和应用有所不同。1）光纤传感器 E3_-ZD11 为 NPN 输出，它的特点是将来自光的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数，其结构原理见图 3 - 2，这种传感器在本系统中主要用于检测物体的有无及颜色的差异；2）磁性开关 CS1-G 为 NPN 型磁性开关，它的特点就是通过磁铁或磁性材料来感应的开关，NPN 型的磁性开关其结构原理见图 3 - 3，在本系统中这种传感器主要用于检测气缸活动限位； 3）回归反射传感器 E3Z-R61-2M 为 NPN 输出，其特点是发射器和接收器装入同一个装置内，在其前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的光电传感器光电开关，结构原理见图 3 -4，在本系统中这种传感器主要作用是对物料瓶盖拧紧进行检测。4）传感器按接线结构分为两线式和三线式两种。以上图 3 - 2、图 3 - 4 的光电传感器是三线式的，图 3 - 3 有磁性开关是两线式的。图 3 - 5 展示了传感器与 PLC 接线原理。图 3 - 3 图 3 - 4 图 3 - 2 5、了解限流模块、能耗模块的原理及使用； 1）限流模块其功能主要是保护传感器在工作时发生过流不被烧坏。当电流超过0.2A时，限流模块会自动断开回路；解除故障后，按下“复位”按钮，限流模块的输出端才会输出电流。限流模块接口端子及指示方式如图3 - 6所示：2）能耗模块由 DC 电流传感器和能耗 PCB 板两个部分组成，接线如图 3 - 7 所示。能耗模块其功能主要是计算和显示单元上所有用电器件的所消耗的电能。能耗 PCB 板有两个功能键，按“CLEAR”键可以选择不同的模式：0 模式，电流和能耗交替显示；1 模式，只显示电流、电压；2 模式，只显示能耗、时间。按“START/STOP”键，可以静态读取某时刻的能耗，长按 2 秒以上，复位清零。如图 3 -8 所示。图 3 - 5 保险丝LED 限流电阻稳压二级管开关输出+输出-传感器PLC复位按钮 正常指示 故障指示 输入 24V 输出 24V 图 3 - 6 图 3 - 7 6、准确理解检测分拣单元的控制要求；7、材料准备； 表 3 - 2 领料单 领料单 项目名称工作小组领料人领料日期序号 名称 规格/型号 单位 申领数量 实发数量 备注制单/领料：审核：批准：发料员：七、任务设计与实施 1、 设计控制原理图 根据任务要求，PLC 与传感检测元件的结构、组成与原理，设计如图 3 - 9 所示的控制原理方框图。PLC 可编程器 电 输入 执行器件与传感器 图 3 - 9 图 3 - 8 输入接口 START/STOP 键 CLEAR 键 显示模式 显示屏 2、 I/O 控制原理图，如图 3 - 10：保险丝LED 限流电阻稳压二级管开关输出+输出-传感器PLC图 3 - 10 3、 根据原理图完成检测分拣单元的安装与接线。4、 检测分拣单元 PLC 程序设计与编写：1) PCL 主程序。a) 编写流程图，如图 3 -11 所示：1）根据 PLC 主程序流程图，编写 PLC 主程序如下：数据处理 图 3 - 11 启动控制 停止控制 复位控制 2) 启动子主程序。（1）编写流程图，如图 3 - 12 所示：（2）根据启动子程序流程图，编写启动子程序如下：图 3-12 皮带运行 启动检测 开始 检测 检测结束 显示检测结果 数据保存 3) 通讯子程序如下：联机显示 数据通讯 联机手动 4) 复位子程序如下：（2）停止子程序如下：八、第 页 共 页