實驗指導書
使用說明及注意事項3
實驗一、裝置的認識4
實驗二、程式設計軟體的使用23
實驗三、手動控制35
實驗四、自動控制41
使用說明及注意事項
1、安全注意事項
1）上機實訓前必須認真仔細閱讀實驗指導書。
2）嚴禁散落長髮、衣冠不整操作裝置。
3）安裝裝置時注意不要損壞各種閥件及氣動元件。
4）請勿使用損壞的插座或電纜，以免發生觸電及火災。
5）安裝時請在清潔平坦的位置，以防發生意外事故。
6）請使用額定電壓，以防發生意外事故。
7）必須使用帶有接地端子的多功能插座, 確認主要插座的接地端子有沒有漏電，導電。
8） 為了防止機械的差錯或故障，請勿在控制器和電磁閥附近放置磁性物品。
9）裝置的安裝或移動時，請切斷電源。
2、使用注意事項
1）長時間不使用裝置時請切斷電源。
2）在光線直射, 灰塵, 震動, 衝擊嚴重的場所請勿使用。
3）在濕度較大或容易濺到水的場所, 以及導電器械, 易燃性物品附近請勿使用。
4）請勿用濕手觸控電源插頭.防止觸電或火災。
5）使用者在任意分解, 修理, 改造下無法享有正常的保修權利。
6）注意切勿將手以及衣物夾進電機或氣缸操作部位。
實驗一裝置的認識
一、實驗目的
1、熟悉knt-pfj3分揀實訓裝置的基本組成；
2、明白各組成部分的功能和作用；
3、熟悉各電氣元件、氣動元件的基本工作原理和主要功能；
二、實驗裝置
1、plc實驗裝置（外加）；
2、knt-pfj3分揀實訓裝置；
3、ac220v/50hz電源；
三、實驗內容
1. 實訓裝置簡介
本分揀系統是以現代物流生產企業的現場使用裝置為模型開發設計的，系統中使所用的電氣元件、氣動元件、壓力儀表、感測器和控制器等裝置與工業現場裝置基本相同，為使用者創造了乙個非常貼近工業現場設的教學實訓環境，就像把工廠搬進了實驗室，使學生在課堂上學到的理論知識得到真正意義上地切合實際地實踐和驗證，使理論知識得到進一步深化，動手能力、實踐能力大幅度提高，把所學的電氣控制、氣動控制、感測器、plc程式設計及應用等技術能更好的應用到企業的自動化工業生產實踐中去。
分揀實訓裝置在理解和掌握氣動應用和位置控制原理的基礎上，利用plc或其他控制器實現對其控制。使用者通過對此裝置的學習可以掌握plc控制的基本方法，也可以進行擴充套件應用，利用裝置控制面板上的模式旋鈕來選擇自動/手動的執行方式，同時可設定多種附加條件來進行實驗。
2、knt-pfj3分揀實訓裝置的基本組成
實訓裝置主要由機械、電氣、氣動和實訓桌四大部分所組成。如圖1-1、圖1-2所示：
圖1-1 knt-pfj3分揀實訓裝置正檢視
圖1-2 knt-pfj3分揀實訓裝置俯檢視
1）knt-pfj3分揀實訓裝置的機械部分有供料單元、傳輸帶與檢測單元、絲杆驅動與吸盤單元（機械手）和圓形托盤與滑道單元所組成。
2）knt-pfj3分揀實訓裝置的電氣部分主要由可程式設計控制器（plc）、開關電源、繼電器、直流減速電機、感測器、按鈕及開關等組成。
3）knt-pfj3分揀實訓裝置的氣動部分主要由減壓閥與空氣過濾器、電磁閥、真空發生器、推料汽缸、吸盤公升降汽缸等組成。
4）knt-pfj3分揀實訓裝置的實訓桌部分主要由鋁型材加工而成，美觀、堅固、重量輕。
3、機械部分各單元功能說明
機械部分的結構組成，如圖1-3所示。
圖1-3 機械部分組成圖
1）供料單元
包括推料氣缸及位置檢測感測器、柱形料倉、料倉工件有無檢測感測器，工件滑道型材等組成，主要功能是向傳送單元逐一輸送不同屬性的工件。當料倉工件檢測感測器檢測到倉內有工件，而位置檢測感測器沒有檢測出料口位上有工件，此時推料氣缸動作將倉的工件推出至出料口端的傳輸帶上。
2）傳輸帶與檢測單元
包括皮帶傳輸機構、直流驅動電機、工件到位感測器、工件屬性檢測感測器等組成，其中電感型接近開關判斷工件的金屬/非金屬屬性；光電開關判斷工件的黑色/非黑色屬性。主要功能是將供料單元推出的工件送至絲杆驅動幾吸盤單元。當傳輸帶把工件輸送到材質顏色檢測區時，這裡的材質顏色檢測感測器對工件物理屬性進行分析判斷，並把結果告訴絲杆驅動幾吸盤（機械手）單元，當傳輸帶把工件輸送到輸送的端頭時，設在此位置的感測器檢測到有工件送到即刻發資訊給傳輸帶的驅動控制機構和絲杆驅動幾吸盤單元，傳輸帶停止執行，絲杆驅動幾吸盤單元起動。
3)絲杆驅動與吸盤單元
絲杆驅動機構由乙個電機通過聯軸器與滾珠絲槓相連驅動絲杆旋轉，通過絲槓驅動螺母塊移動。在單機/自動狀態下將不同屬性的工件放入對應的滑槽中，而在聯機/自動狀態下，將不同屬性的工件均放入圓形托盤內供下一站的機械手抓取。絲杆上的氣動抓手（吸盤）的位置判斷是通過運動中的微型光電開關與定位孔之間的位置關係來決定。
定位孔導桿上共有五處定位通孔，依次表示為原點定位、圓形托盤定位、金屬件定位、黑色件定位、非黑色件定位；工件取放選用工廠自動化常用的氣缸和氣動真空吸盤來控制取放工件，公升降方向的運動通過乙個氣缸來實現，真空吸盤安裝在公升降氣缸的前端，通過電磁閥來控制氣路通斷，從而控制公升降和真空吸盤來吸取釋放工件。當絲杆驅動及吸盤單元接到工件已到的資訊後，絲杆機構開始移動，移到工件垂直上方，位置感測器發資訊給絲杆驅動控制機構絲杆機構停止移動，公升降汽缸開始下降，當公升降氣缸前端吸盤貼上工件上表面時，位置感測器發資訊給真空發生器的控制機構絲杆機構，真空發生器動作產生真空，將工件吸牢公升降氣缸再次動作開始上公升到位後絲杆機構開始移動，按照材質顏色檢測區發來的工件材質顏色資訊將工件運到相應的位置垂直上方，然後公升降汽缸動作開始下降到位後，真空發生器再次動作真空消失，工件被放進圓形托盤或者放進傾斜滑道並順滑道滑下，達到按材質顏色分揀的目的。
4）圓形托盤與滑道單元
圓形托盤是為了保護工件在搬運加工過程中不受損傷，滑道為鋁型材加工，任務是將工件送到下乙個單元進行加工或儲存等。如果將不同屬性的工件均放入圓形托盤內是供下一站的機械手抓取。
4、電氣部分元氣件功能說明
電氣迴路元氣件排例分布，如圖1-4所示。
圖1-4 電氣迴路元氣件排例分布圖
1）小型斷路器：實訓裝置電源總開關，具有漏電、短路和過電流保護功能。
2）開關電源：將交流220v轉換為直流24v供中間繼電器、步進電機驅動器、電磁閥等弱電電路使用。
3）繼電器：控制電機的輸入電源和自動/手動工作模式切換等。
4）plc：採用西門子cpu226（6es7216-2ad23-oxb8）主機模組。
5）接線端子：連線各電器元件的接線端作為轉接器使用。
6）走線槽：電器元件到端子及電器元件與電器元件之間的連線線都從走線槽裡走。
7）按鈕控制盒，包括如下功能按鈕，如圖1-5所示。
a 啟動按鈕：分揀系統執行啟動控制按鈕（sb6）；
b 停止按鈕：分揀系統執行停止控制按鈕（sb7）；
c 復位按鈕：手動/自動執行前必須對系統進行復位，復位後再進行具體的控制操作（sb8）；
d 緊急停止按鈕：在執行過程中遇到突發異常事件，可按下急停按鈕，
圖1-5 按鈕控制盒圖
停止執行，並保持自鎖狀態，此時如果按啟動按鈕是不會執行的，只有等急停按鈕解鎖復位後，才能從新啟動執行（es1）；
e 手動/自動工作模式選擇旋鈕：工作模式切換旋鈕（sa1）；
f 聯機旋鈕：將此旋鈕旋到聯機位置時可以和其它實訓單元連線、並會發出工件已到該單元的訊號（sa2）。
g 推料按鈕：手動控制推料汽缸推料控制按鈕（sb4）。
h 傳輸按鈕：手動控制傳送執行按鈕（sb5）。
i 公升/降按鈕：手動控制吸盤控制汽缸，實現吸盤上公升和下降操作（sb2）；
j 吸取按鈕：手動控制吸取工件（sb3）；
k 控制開關：手動控制絲杆驅動直流減速電機正、反轉，實現螺母塊左右移動（sb1）。
其中（a）至（d）項接入plc，並且只有在（e）（f）有效的情況下才應起作用，（g）至（j）項為手動檢查操作按鈕。主要檢測每個單元模組硬體部分的電動狀態或氣動狀態是否正常。
8）直流減速電機：絲杆驅動電機m1和傳輸帶驅動電機m2。
9）感測器及開關：設有電感式感測器、磁感應式接近開關、數字式真空壓力開關、超小型基本開關、光電開關及光纖放大器等，主要用於工件材質顏色等物理屬性的檢測、工件有無檢測及運動執行機構的定位等。
5、氣動迴路主要元氣件功能說明
氣動迴路主要元氣件，如圖1-6所示。
圖1-6 氣動迴路元氣件布置圖
1）過濾減壓閥：減壓閥的主要作用是將氣源送來的高壓壓縮空氣進行減壓，把高壓氣壓變成壓力適合汽缸工作的氣壓，空氣過濾器的主要作用是將壓縮空氣中的水分除去，將直徑超過允許範圍顆粒物及灰塵等過濾掉，保證汽缸良好的工作，延長汽缸使用壽命。如圖1-7所示。
圖1-7過濾減壓閥實物圖
2）單電控二位五通電磁閥：控制真空發生器真空的產生及消失。如圖1-8所示。
3）單電控二位五通電磁閥：控制吸盤公升降汽缸活塞桿伸縮完成吸盤公升降運動。如圖1-8所示。
4）單電控二位五通電磁閥：控制推料汽缸活塞桿伸縮完成推料作業。如圖1-8所示。
圖1-8 電磁閥實物圖
5）推料氣缸：是將工件從供料倉內推到倉外的動力源。
6）公升降氣缸：是吸盤在z軸方向公升降的的動力源。如圖1-9所示。
圖1-9公升降氣缸與吸盤圖
7）真空發生器：真空發生器產生真空的原理和傳統真空幫浦是不一樣的。它是讓壓縮空氣在幫浦體內形成高速氣流，大家知道，氣體的流動速度越高，當地的氣體壓力就越低（從柏努利方程可以得出），因此就具有越強的抽吸能力。
真空發生器就是利用這種原理製成的。 正因為如此，在同等真空抽氣量的情況下，真空發生器體積小，基本不用維護，真正的無油，是一種既可靠效率又高的真空幫浦。 真空發生器分單級真空發生器和多級真空發生器兩類，在消耗相同壓縮空氣的條件下，多級真空發生器在標準大氣下的真空抽氣量一般是單級真空發生器的好幾倍，因此，多級真空發生器是真正高效率的真空幫浦。
真空發生器的使用環境要求很簡單，只要有壓縮空氣源，就可以使用真空發生器。圖1-10所示。
KNT PFJ3材料分揀實訓裝置實驗指導書
實驗指導書 目錄使用說明及注意事項3 實驗一 裝置的認識4 實驗二 程式設計軟體的使用23 實驗三 手動控制35 實驗四 自動控制41 使用說明及注意事項 1 安全注意事項 1 上機實訓前必須認真仔細閱讀實驗指導書。2 嚴禁散落長髮 衣冠不整操作裝置。3 安裝裝置時注意不要損壞各種閥件及氣動元件。4...
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倉儲與自動分揀實訓指導書
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