供料單元是yl-335a中的起始單元，在整個系統中，起著向系統中的其他單元提供原料的作用。具體的功能是：按照需要將放置在料倉中待加工工件（原料）自動地推出到物料台上，以便輸送單元的機械手將其抓取，輸送到其他單元上。
如圖3-1所示為供料單元實物的全貌。
供料單元的結構組成如圖3-2所示。其主要結構組成為：工件推出與支撐，工件漏斗，閥組，端子排元件，plc，急停按鈕和啟動/停止按鈕，走線槽、底板等。
1．工件推出與支撐及漏斗部分
該部分如圖3-3所示。用於儲存工件原料，並在需要時將料倉中最下層的工件推出到物料台上。它主要由大工件裝料管、推料氣缸、頂料氣缸、磁感應接近開關、漫射式光電感測器組成。
該部分的工作原理是：工件垂直疊放在料倉中，推料缸處於料倉的底層並且其活塞桿可從料倉的底部通過。當活塞桿在退回位置時，它與最下層工件處於同一水平位置，而夾緊氣缸則與次下層工件處於同一水平位置。
在需要將工件推出到物料台上時，首先使夾緊氣缸的活塞桿推出，壓住次下層工件；然後使推料氣缸活塞桿推出，從而把最下層工件推到物料台上。在推料氣缸返回並從料倉底部抽出後，再使夾緊氣缸返回，鬆開次下層工件。這樣，料倉中的工件在重力的作用下，就自動向下移動乙個工件，為下一次推出工件做好準備。
為了使氣缸的動作平穩可靠，氣缸的作用氣口都安裝了限出型氣缸截流閥。氣缸截流閥的作用是調節氣缸的動作速度。截流閥上帶有氣管的快速接頭，只要將合適外徑的氣管往快速接頭上一插就可以將管連線好了，使用時十分方便。
圖3-4是安裝了帶快速接頭的限出型氣缸截流閥的氣缸外觀。
圖3-5是乙個雙動氣缸裝有兩個限出型氣缸節流閥的連線和調節原理示意圖，當調節節流閥a時，是調整氣缸的伸出速度，而當調節節流閥b時，是調整氣缸的縮回速度。
從圖3-4上可以看到，氣缸兩端分別有縮回限位和伸出限位兩個極限位置，這兩個極限位置都分別裝有乙個磁感應接近開關，如圖3-6(a)所示。磁感應接近開關的基本工作原理是：當磁性物質接近感測器時，感測器便會動作，並輸出感測器訊號。
若在氣缸的活塞（或活塞桿）上安裝上磁性物質，在氣缸缸筒外面的兩端位置各安裝乙個磁感應式接近開關，就可以用這兩個感測器分別標識氣缸運動的兩個極限位置。當氣缸的活塞桿運動到哪一端時，哪一端的磁感應式接近開關就動作並發出電訊號。在plc的自動控制中，可以利用該訊號判斷推料及頂料缸的運動狀態或所處的位置，以確定工件是否被推出或氣缸是否返回。
在感測器上設定有led顯示用於顯示感測器的訊號狀態，供除錯時使用。感測器動作時，輸出訊號「1」，led亮；感測器不動作時，輸出訊號「0」，led不亮。感測器（也叫做磁性開關）的安裝位置可以調整，調整方法是鬆開磁性開關的緊定螺栓，讓磁性開關順著氣缸滑動，到達指定位置後，再旋緊緊定螺栓。
磁性開關有藍色和棕色2根引出線，使用時藍色引出線應連線到plc輸入公共端，棕色引出線應連線到plc輸入端子。磁性開關的內部電路如圖3-6虛線框內所示，為了防止實訓時錯誤接線損壞磁性開關，yl-335a上所有磁性開關的棕色引出線都串聯了電阻和二極體支路。因此，使用時若引出線極性接反，該磁性開關不能正常工作。
圖3-6 磁性開關內部電路
在底座和裝料管第4層工件位置，分別安裝乙個漫射式光電開關。漫射式光電接近開關是利用光照射到被測物體上後反射回來的光線而工作的，由於物體反射的光線為漫射光，故稱為漫射式光電接近開關。它的光發射器與光接收器處於同一側位置，且為一體化結構。
在工作時，光發射器始終發射檢測光，若接近開關前方一定距離內沒有物體，則沒有光被反射到接收器，接近開關處於常態而不動作；反之若接近開關的前方一定距離內出現物體，只要反射回來的光強度足夠，則接收器接收到足夠的漫射光就會使接近開關動作而改變輸出的狀態。圖3-7為漫射式光電接近開關的工作原理示意圖。
圖3-7 漫射式接近開關的工作原理
由此可見，若該部分機構內沒有工件，則處於底層和第4層位置的兩個漫射式光電接近開關均處於常態；若僅在底層起有3個工件，則底層處光電接近開關動作而第4層處光電接近開關常態，表明工件已經快用完了。這樣，料倉中有無儲料或儲料是否足夠，就可用這兩個光電接近開關的訊號狀態反映出來。在控制程式中，就可以利用該訊號狀態來判斷底座和裝料管中儲料的情況，為實現自動控制奠定了硬體基礎。
供料單元中，用來檢測工件不足或工件有無的漫射式光電接近開關選用omron公司的e3z-l型放大器內建型光電開關（細小光束型）。該光電開關的外形和頂端面上的調節旋鈕和顯示燈如圖3-8所示。圖3-9給出該光電開關的內部電路原理框圖。
圖3-9 e3z-l光電開關電路原理圖
被推料缸推出的工件將落到物料台上。物料檯面開有小孔，物料臺下面設有乙個園柱形漫射式光電接近開關，工作時向上發出光線，從而透過小孔檢測是否有工件存在，以便向系統提供本單元物料臺有無工件的訊號。在輸送單元的控制程式中，就可以利用該訊號狀態來判斷是否需要驅動機械手裝置來抓取此工件。
該光電開關選用ots41 型。
2、電磁閥組
閥組，就是將多個閥與消聲器、匯流板等集中在一起構成的一組控制閥的整合，而每個閥的功能是彼此獨立的。供料單元的閥組只使用兩個由二位五通的帶手控開關的單電控電磁閥，兩個閥集中安裝在匯流板上，匯流板中兩個排氣口末端均連線了消聲器，消聲器的作用是減少壓縮空氣在向大氣排放時的雜訊。閥組的結構如圖3-10所示。
本單元的兩個閥分別對頂料氣缸和推料氣缸進行控制，以改變各自的動作狀態。
本單元所採用的電磁閥，帶手動換向、加鎖鈕，有鎖定（lock）和開啟（push）2個位置。用小螺絲刀把加鎖鈕旋到在lock位置時，手控開關向下凹進去，不能進行手控操作。只有在push位置，可用工具向下按，訊號為「1」，等同於該側的電磁訊號為「1」；常態時，手控開關的訊號為「0」。
在進行裝置除錯時，可以使用手控開關對閥進行控制，從而實現對相應氣路的控制，以改變推料缸等執行機構的控制，達到除錯的目的。
氣動控制迴路是本工作單元的執行機構，該執行機構的控制邏輯控制功能是由plc實現的。氣動控制迴路的工作原理如圖3-11所示。圖中1a和2a分別為推料氣缸和頂料氣缸。
1b1和1b2為安裝在推料缸的兩個極限工作位置的磁感應接近開關，2b1和2b2為安裝在推料缸的兩個極限工作位置的磁感應接近開關。1y1和2y1分別為控制推料缸和頂料缸的電磁閥的電磁控制端。
圖3-11 供料單元氣動控制迴路工作原理圖
本單元中，感測器訊號占用7個輸入點，留出1個點提供給啟/停按鈕作本地主令訊號，則所需的plc i/o點數為8點輸入/2點輸出。選用西門子s7-222主單元，共8點輸入和6點繼電器輸出，供料單元的i/o接線原理圖如圖3-12所示。
圖3-12 供料單元plc的i/o接線原理圖
供料單元plc的i/o接線是採用雙層接線端子排連線的，端子排集中連線本工作單元所有電磁閥、感測器等器件的電氣連線線、plc的i/o埠及直流電源。上層端子用作連線公共電源正、負極（vcc和0v），連線片的作用是將各分散端子片上層端子排進行電氣短接，下層端子用作訊號線的連線，固定端板是將各分散的組成部分進行橫向固定，保險座內插裝有2a的保險管。接線埠上的每乙個端子旁都有數字標號，以說明端子的位位址。
接線埠通過導軌固定在底板上。圖3-13和圖3-14分別是本單元的接線埠外觀和端子接線圖。
1、本地控制
yl-335a允許各工作單元作為獨立裝置執行，但在供料單元中，主令訊號輸入點被限制為1個，如果需要有啟動和停止2種主令訊號，只能由軟體程式設計實現。圖3-15是軟體實現用乙個按鈕產生啟動/停止訊號的乙個方法。
圖3-15 用乙個按鈕產生啟動/停止訊號程式
2、網路控制
yl-335a著重考慮採用rs485序列通訊實現的網路控制方案，系統的主令訊號均從連線到輸送站plc（主站）的按鈕/指示燈模組發出，經輸送站plc程式處理後，把控制要求儲存到其傳送緩衝區，通過呼叫net_exe子程式，向各從站傳送控制要求，以實現各站的復位、啟動、停止等等操作。供料、加工、裝配、分揀各從站單元在執行過程中的狀態訊號，應儲存到該單元plc規劃好的資料緩衝區，等待主站單元的讀取而回饋到系統，以實現整個系統的協調執行。
以第二章所舉的例子為例，按表2-2的規劃，主站單元傳送的控制要求，存放在供料單元vb1000處，而供料單元執行過程中需要回饋到系統的狀態訊號則應寫入到vb1010處。vb1000和vb1010的具體內容以及控制程式如何編制，取決於系統工藝過程的要求，下面以yl-335a出廠例程為例項說明。
例：在網路控制方式下供料單元的控制要求如下：系統啟動後，供料站把待加工工件推到物料台上，向系統發出物料台有物料訊號，並且推料氣缸縮回，準備下一次推料。
若供料站的料倉和料槽內沒有工件或工件不足，則向系統發出報警或預警訊號。物料台上的工件被輸送站機械手取出後，須等待系統本工作週期結束，輸送站機械手裝置返回原點位置，才進行下一次推出工件操作。如果在工作過程中，系統曾發出停止訊號，則不再進行下一次推料操作。
由控制要求可知，程式應包括兩部分，一是如何響應系統的啟動、停止指令和狀態資訊的返回，二是送料過程的控制。可以編寫實現這二個功能的子程式，在主程式中呼叫。
1）主程式如圖3-16所示。
圖3-16 主程式梯形圖
2）啟動/停止子程式
圖3-17啟動/停止子程式梯形圖
3）送料子程式
圖3-18 送料子程式梯形圖
主站在讀取供料站回饋資訊後如何處理，將在第八章中說明。
加工單元的功能是完成把待加工工件從物料臺移送到加工區域沖壓氣缸的正下方；完成對工件的沖壓加工，然後把加工好的工件重新送回物料臺的過程。如圖4-1所示為加工單元實物的全貌
加工單元主要結構組成為：物料台及滑動機構，加工（沖壓）機構，電磁閥組，接線埠，plc模組，急停按鈕和啟動/停止按鈕，底板等，加工機構的總成如圖4-2所
1．物料台及滑動機構
物料台及滑動機構如圖4-3所示。物料臺用於固定被加工件，並把工件移到加工（沖壓）機構正下方進行沖壓加工。它主要由手爪氣動、手指、物料臺伸縮氣缸、線性導軌及滑塊、磁感應接近開關、漫射式光電感測器組成。
滑動物料臺的工作原理：滑動物料臺在系統正常工作後的初始狀態為伸縮氣缸伸出，物料台氣動手爪張開的狀態，當輸送機構把物料送到料台上，物料檢測感測器檢測到工件後，plc控制程式驅動氣動手指將工件夾緊→物料臺回到加工區域沖壓氣缸下方→沖壓氣缸活塞桿向下伸出沖壓工件→完成沖壓動作後向上縮回→物料臺重新伸出→到位後氣動手指鬆開的順序完成工件加工工序，並向系統發出加工完成訊號。為下一次工件到來加工做準備。
在移動料台上安裝乙個漫射式光電開關。若物料台上沒有工件，則漫射式光電開關均處於常態；若物料台上有工件，則光電接近開關動作，表明物料台上已有工件。該光電感測器的輸出訊號送到加工單元plc的輸入端，用以判別物料台上是否有工件需進行加工；當加工過程結束，物料臺伸出到初始位置。
同時，plc通過通訊網路，把加工完成訊號回饋給系統，以協調控制。
移動料台上安裝的漫射式光電開關仍選用omron公司的e3z-l型放大器內建型光電開關（細小光束型），該光電開關的原理和結構以及除錯方法在前面已經介紹過了。
第三章Java的控制結構
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第三章順序結構
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第三章順序結構
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