MPS使用说明书(西门子)(1)

FMS使用说明书一、 产品概述：随着现代科技的日新月异，自动化生产线作为能实现产品生产过程自动化的一种机器体系，现代生产企业竞争的重要手段，扮演着越来越重要的角色。所谓的自动化生产线，即通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸运输的机器设备，组成高度连续的、完全自动化的生产线，来实现产品的生产。是在连续流水线基础上进一步发展形成的，是一种先进的生产组织形式。它的发展趋势是：提高可调性，扩大工艺范围，提高加工精度和自动化程序，同计算机结合实现整体自动化车间与自动化工厂。与此同时，社会对自动化职业技能人才的日益见长，结合我们的当前社会需求和教学的需求，我公司的FMS模块话自动化设备应运而生。其主要特色：一、灵活性：我公司FMS以其模块化大大的提高了其灵活性，更贴近现实生产实际过程，让学生在学校就能够了解实际生产实践的细节，填补了产学同步的空白。二、综合性：我公司产品综合了现代实际生产中较流行的较先进的各种很实用的技术知识点，其中包括PLC控制编程技术，ProfiBus网络通讯技术，电气控制技术，气动应用技术，传感器技术，步进驱动控制技术,机器人应用技术等几大主要知识点。三、创新性：由于采用了模块化的设计，学生可以发挥自己的创新思维，对原有的生产流程进行创新改造。在掌握基础知识的前提下，进一步提高学生的积极性、动手能力和创新思维，为将来的就业和实现自己的人生价值打下坚实的基础。综上可知，我司的FMS产品不但融合了现代先进的技术知识点，而且根据社会发展和教学的需要采用了较先进的设计理念。本产品主要相关教材有模块化生产加工系统应用教程、模块化生产加工系统应用技术、典型自动化设备及生产线应用与维护等，适合广大中职、高职院校、技能鉴定机构单位等进行自动化方向的培训和教学等场合。二、 产品构成及参数：(1) MPS系统构成我司SX-815A-III FMS柔性自动化由计算机系统单元、主站网络单元、供料单元、上下机械手单元、气动搬运单元、模拟加工单元、图像检测单元、成品装配单元、机器人单元、成品分拣单元、环形传送单元、立体仓库单元和分类网络监控单元等组成。 图1.1 FMS 布局(2) 具体配置及相关参数3.1主控单元：5.7英寸，256色工业彩色触摸屏和S7-300主机：CPU313-2DP(32KB工作内存，带PROFIBUS-DP主/从接口，16路数字量输入/16路晶体管输出，PID，计数器，PWM脉冲输出，频率测量功能)，40针前连接器。3.2供料：由料斗、回转台、工件滑道、提升装置、检测工件光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、直流减速电机、电磁阀及SMC气缸组成。3.3上下机械手：由机械手、横臂、回转台、电感式传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、IO接口板、通讯接口板、电磁阀组及气缸组成。3.4 气动搬运：主要由SMC杆气缸、SMC气缸、SMC气爪、旋转气缸、磁性开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、电磁阀组组成。3.5模拟加工：由回转工作台、直流减速电机、刀盘组件、检测缸组件、步进电机及其驱动器、检测工件转台到位传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电磁阀组组成。3.6 图像检测：主要由无杆气缸，笔型气缸、抓手气缸、OMRON视觉传感器、磁性开关、废料存储器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、电磁阀组组成。3.7 机器人：主要由三菱六自由度机器人、控制器、光电开关、开关电源、按钮、I/O接口板组成。3.8 成品装配：主要由SMC笔型气缸、吸盘机械手、上下摇臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、真空吸盘、真空发生器、磁性开关、光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、电磁阀组组成。3.9传送链：主要由三相交流电机、西门子变频器、开关电源、可编程序控制器、光电开关、挡料单元、按钮、I/O接口板、等组成，主要完成将产品有序地传送至下一站。3.10 立体仓库：主要由YAMAHA机器人、4*4立体仓库、触摸屏、SMC抓手气缸、开关电源、可编程序控制器、光电开关、磁性开关、按钮、I/O接口板、电磁阀组成。3.10 MES生产制造管理软件：在整个系统的生产过程中，由MES生产管理系统制定下达各项生产计划任务，并实时地反映在MES上位机的监控画面上。下层制造系统将整个系统的工作状态及当前工件加工状态作自动统计，并实时传输生产管理系统MES。4、西门子主机配备：供料CPU224EM277 PROFIBUS-DP通信模块；14路数字量输入/10路继电器输出。上下机械手CPU224EM277 PROFIBUS-DP通信模块；14路数字量输入/10路继电器输出。气动搬运CPU224EM277 PROFIBUS-DP通信模块；14路数字量输入/10路继电器输出。模拟加工CPU224EM277 PROFIBUS-DP通信模块；14路数字量输入/10路晶体管输出。图像检测CPU224EM277 PROFIBUS-DP通信模块；14路数字量输入/10路晶体管输出。成品装配CPU224EM277 PROFIBUS-DP通信模块；14路数字量输入/10路继电器输出。机器人成品分拣CPU224EM277 PROFIBUS-DP通信模块；14路数字量输入/10路晶体管输出。传送链CPU224EM277 PROFIBUS-DP通信模块；14路数字量输入/10路晶体管输出。立体仓库CPU224+EM232EM277 PROFIBUS-DP通信模块；30路数字量输入/26路晶体管输出。配备静音气泵、PU软管、连接器、工具、连接电缆、工件、指导书、使用说明书、软件、程序等。三、 各站构成及实训说明第一站(供料站):报警灯料盘检测物料光电开关PLC控制挂板操作面板接线区域上料汽缸二连件 图1.2 供料站 图1.3 操作面板 以上个按钮/开关在例子程序定义为下表作用，且与本文所述的其他各站意义相同，为了避免重复啰嗦，本文将不再做重复阐述请广大用户注意和见谅。 按钮名称 例子程序定义备注开始联机/单机自动运行开始按钮复位单机自动运行复位按钮停止单机或者联机运行中断按钮手/自手动或者自动运行方式选择上电220V通电急停220V断电 表1 按钮定义第一站工作流程：按下开始按钮，料台下降，下面的光电开关检测到料台有料则料台上升。如果没有料则转盘电机开始工作，直到把料送到料台，下面的光电开关检测到有料。电机停止转动，料台上升。当料台上升到顶时，2#站把料夹走后，上面的光电开关检测不到料，料台下降，重复以上所述动作。综合的知识点：本站主要知识点有：a) 气动技术应用b) 光电传感器的应用c) PLC技术的应用可实训项目：1、 气动回路实训（选型、安装、调试等）2、 光电传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）3、 PLC编程实训4、 电气看图接线实训第二站(上下料机械手)：图1.4 上下料机械手第二站工作流程：按下开始按钮，机械手张开，竖臂气缸上升，到达上限位时，左推气缸伸出，右推气缸缩回，到达原点。到达原点后，右推气缸伸出；到达伸出限位时，竖臂气缸下降；到达下降限位时，机械手闭合抓料；延时1s，竖臂气缸上升；到达气缸上限时，右推气缸缩回；到达缩回限位时，左推气缸缩回；到达缩回限位时，竖臂气缸下降；到达下限时，机械手松开放料；延时1s，竖臂气缸上升；到达上限位时，左推气缸伸出；到达伸出限位时，回到了原点。整个抓料、放料过程结束，重复进行下一轮工作流程。综合的知识点：本站主要知识点有：a) 气动技术应用b) 传感器的应用c) PLC技术的应用可实训项目：1、 气动回路实训（选型、安装、调试等）2、 接近传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）3、 PLC编程实训4、 电气看图接线实训第三站(气动搬运站)：夹料气缸支臂气缸接近开关横臂气缸旋转气缸 图1.5 气功搬运站第三站工作流程：按下开始按钮，机械手张开，竖臂气缸上升，到达上限位时，横臂气缸退回，右旋气缸右旋，到达原点。到达原点后，左旋气缸左旋；到达左限时，横臂气缸伸出；到达伸出限位时，支臂气缸下降；到达气缸下限时，机械手闭合抓料；支臂气缸上升；到达气缸上限时，横臂气缸缩回；到达气缸原位时，右旋气缸右旋；到达右限时，横臂气缸伸出；到达伸出限位时，支臂气缸下降；到达下限位时，机械手松开放料；支臂气缸上升；到达上限位时，横臂气缸退回；到达退回限位时，整个抓料、放料过程结束，重复进行下一轮工作流程。综合的知识点：本站主要知识点有：d) 气动技术应用e) 传感器的应用f) PLC技术的应用可实训项目：5、 气动回路实训（选型、安装、调试等）6、 接近传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）7、 PLC编程实训8、 电气看图接线实训第四站(模拟加工站):钻孔电机质检气缸转盘直流电机颜色探头钻孔定位气缸颜色传感器废料检测接近开关接近开关固定气缸光电开关 图1.6 模拟加工站第四站工作流程：按下开始按钮，当转盘下面的光电开关检测到转盘上有料时，转盘电机开始转动。当转盘下的接近开关检测到转盘下面的金属块时，转盘停止转动。打孔电机开始旋转，水平气缸伸出；水平气缸到达伸出位时，钻孔定位气缸伸出进行模拟钻孔；质检气缸伸出检测工件是否废品和工件颜色，由安装在检测台上的接近开关检测金属信号，金属为废品，由颜色传感器检测工件颜色，（白色或黑色）。打孔，检测完毕后，钻孔定位气缸，质检气缸退回；到达上限位时，水平气缸退回。重新开始下一轮的工作。综合的知识点：本站主要知识点有：a) 气动技术应用b) 传感器的应用c) PLC技术的应用可实训项目：1、 气动回路实训（选型、安装、调试等）2、 光电传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）3、 接近传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）4、 屏蔽型传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）5、 颜色传感器的应用实训（参数选型、安装、接线、使用注意问题）6、 PLC编程实训7、 电气看图接线实训第五站(图像检测)：支臂气缸废料清除气缸夹料气缸无杆气缸 图1.6 图像检测第五站工作流程：按下开始按钮，机械手张开，支臂气缸上升。到达上限位时，无杆气缸左移，到达原点。到达原点后，支臂气缸下降；到达下限位时，机械手闭合抓料；支臂气缸上升；到达上限位时，无杆气缸右移，右移限位到时，检测气缸伸出，伸出限位到时，支臂气缸下降；到达下限位时，机械手张开放料；延时1s，支臂气缸上升，检测气缸缩回，缩回限位到时，等待视觉传感器检测；视觉传感器检测完毕，检测气功伸出，伸出限位时，根据视觉传感器检测结果是否废品分成两种流程：（1）废品：支臂气缸下降；到达下限位时，机械手闭合抓料；延时1s后，支臂气缸上升；到达上限位时，无杆气缸左移，到达中限位时，机械手松开放料；废料进入废料桶。随后无杆气缸达到左限位，回到原点。（2）良品：支臂气缸下降；到达下限位时，机械手闭合抓料；延时1s后，支臂气缸上升；到达上限时，无杆气缸左移，到达左限位时，支臂气缸下降；到达下限位时，机械手松开放料；延时1s，支臂气缸上升；到达上限位时，重新开始下一轮工作。综合的知识点：本站主要知识点有：a) 气动技术应用b) 传感器的应用c) PLC技术的应用d) CCD检测应用技术可实训项目：1、 气动回路实训（选型、安装、调试等）2、 PLC编程实训3、 电气看图接线实训第六站(成品装配站):摇臂气缸真空吸盘料仓换位气缸推料气缸 图1.7 成品装配站第六站工作流程：按下开始按钮，推料气缸缩回，吐料电磁阀动作，使摇臂到达吐料位；到达原点后，当光电开关检测到有料时，换料气缸选择左料筒或者右料筒（左右料筒循环选择），使移动台前进或者后退（使推料气缸推出不同颜色的物料）；移动台前进或者后退到位时，推料气缸伸出推料；到达伸出位时，推料气缸退回；到达退回位时，吸料电磁阀动作，使摇臂到达吸料位；到达吸料位时，打开真空电磁阀，吸料，并使吐料电磁阀动作，使摇臂到达吐料位；到达吐料位后，复位真空电磁阀，吐料，并使吸料电磁阀动作，使摇臂到达吸料位；等待下一站把料取走后，吐料电磁阀动作，使摇臂到达吐料位；到达原点。重新开始下一轮的工作。综合的知识点：本站主要知识点有：a) 气动技术应用b) PLC技术的应用可实训项目：1、 气动回路实训（选型、安装、调试等）2、 PLC编程实训3、 电气看图接线实训第七站(机器人站)：图1.8 机器人站第七站工作流程：打开机器人控制器，到自动挡，按下开始按钮，机器人回原点；到达原点后，当光电开关检测到有料时，机器人将传送链上的物料夹取到第六站进行装配，装配完成后，再将装配好的物料夹取到第八站，之后机器人回到原点。重新开始下一轮的工作。综合的知识点：本站主要知识点有：a) 机器人应用技术b) 传感器技术的应用可实训项目：1. 机器人编程实训2. 电气看图接线实训第八站(成品分拣站)：传送带有料检测光电开关三相电机 图1.9 成品分拣站第八站工作流程：按下开始按钮时，左边的光电开关检测到有料，延时1s启动继电器，继电器吸合后，变频开始工作，带动三相电机运行，传送带运转。传送带带着料运转，分别经过金属传感器和颜色传感器，两个传感器分别将结果储存起来送到主站，然后物料运输到另一边。当右边的光电开关检测到有无聊时，机械手将物料送到传送链，之后继电器断电。进入下一轮的工作。综合的知识点：本站主要知识点有：a)继电器技术应用b)传感器的应用可实训项目：1、 时间继电器实训（选型、安装、调试等）2、 光电传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）3、 电气看图接线实训第九站(环形传送链站): 图1.10 环形传送链站第九站工作流程：按下开始按钮时，继电器吸合，启动变频器，变频器带动三相电机工作机械手张开，支臂气缸上升；上升到位后，大气缸，小气缸同时伸出去原点。到达原点时，光电开关检测到有料，支臂气缸下降；到达下限位，机械手闭合抓料；支臂气缸上升；到达上限位时，大气缸退回到达组装位置；大气缸到达退回位时，支臂气缸下降；到达下限位时，机械手松开放料；支臂气缸上升；到达上限位时，等待7#组装；组装完成后，支臂气缸下降；到达下限位时，机械手闭合抓料；支臂气缸上升；到达上限位时，小气缸缩回去放料位；到达退回限位时，支臂气缸下降；到达下限位时，机械手松开放料；支臂气缸上升；到达上限位时，大气缸、小气缸同时伸出回原位，重新开始下一轮工作。综合的知识点：本站主要知识点有：a)气动技术应用b)传感器的应用c)PLC技术的应用可实训项目：1、 气动回路实训（选型、安装、调试等）2、 接近传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）3、 PLC编程实训4、 电气看图接线实训第十站(立体仓库站): Z轴步进电机S7-300 PLC上限检测接近开关右限检测接近开关步进电机驱动器左限检测接近开关下限检测接近开关推料气缸X轴步进电机触摸屏 图1.10 立体仓库站第十站工作流程：按下开始按钮，YAMAHA机器人自动找原点。当光电开关感应有物料时，机器人将传送链上的物料夹取放到仓库，然后回到原点，等待一个物料。机器人将物料从第一格逐个放到最后一格，同时在触摸屏上可以监控仓库状态。综合的知识点：本站主要知识点有：a) 气动技术应用b) 传感器的应用c) PLC技术的应用d) YAMAHA机器人应用e) 触摸屏应用可实训项目：1、 气动回路实训（选型、安装、调试等）2、 接近传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）3、 光电传感器应用实训（参数选型、安装、接线注意问题）4、 PLC编程实训5、 YAMAHA机器人编程实训6、 触摸屏应用实训7、 电气看图接线实训 综合的知识点：本站主要知识点有：a) 气动技术应用b) 传感器的应用c) PLC技术的应用d) ProfiBus(EM277)网络应用e) 触摸屏应用技术f) 步进驱动控制应用可实训项目：1、 气动回路实训（选型、安装、调试等）2、 传感器应用实训（颜色/光电/接近参数选型、安装、接线注意问题）3、 PLC编程实训4、 ProfiBus(EM277)网络应用实训5、 触摸屏应用实训6、 步进驱动控制实训7、 电气看图接线实训四、 注意事项:说明：在本实验指导中，将安全等级分为“危险”和“注意”。不正确的操作造成的危险情况，将导致重伤或死亡事故的发生。 不正确的操作造成的危险情况，将导致一般或轻微的伤害或造成硬件设备的损坏。 注意：根据情况的不同，“注意”级别的事项也可能造成严重后果。请遵循两个等级的注意事项，因为它们对于个人安全和设备安全都是重要的 需检测维护时，请必须在断电的情况下进行，以防止触电。 当通电时，请不要用湿手进行操作，以防止触电。 操作时如发现实验导线外皮损坏或器件损坏请不要用于实验，并与三向联系，商定更换。 请专业技术人员（包括专业老师和已接受培训的学生）操作本设备，以免发生触电事故。 当设备通电或运行时，请不要接触挂板上的实验迭插线，或接线端子，以免发生触电。 在通电前，请检查设备电源，以防止出现短路、缺相等情况，损坏设备。 如需自行开发实验请通知三向相关工程师，得到书面确认后方可开展自行实验，否则可能损坏本实验仪器及发生意外危及人身安全。 设备使用完以后，请注意检查电源是否断开。五、 常见故障现象及处理方法故障类型故障现象检查要点处理方法电源及指示灯故障电源指示灯不亮电源进线是否接好指示灯是否烧坏总电源是否打开重新检查电源线路换上新的指示灯，并查明原因打开总电源开关电源指示灯亮，但设备不能正常工作保险丝是否烧断线路连接是否正确换上新的保险丝，并查明原因重新检查电源线路按钮指示灯有一个不亮或较暗指示灯是否烧坏接线是否接好换上新的指示灯，并查明原因重新检查按钮灯线路电源无输出检查设备是否启动检查设备漏电保护开关是否跳闸检查开关电源是否正常工作按“上电”按钮启动检查供电回路正常无误如开关电源损坏，及时更换传感器故障无输出信号供电是否正常接线是否正确无误万用表检测是否损坏检查工作供电回路重新检查线路更换传感器气动回路故障气缸不工作电源是否接通气路是否畅通气压是否合适电磁阀是否正常工作节流阀开度是否合适气路是否漏气气缸是否损坏检查电源or上电检查电源or通气调压阀调到合适压力检查电磁阀工作电源和工作线路等是否正常调整节流阀开度漏气部分是否拧紧更换气缸电磁阀不工作工作电压是否正常继电器是否损坏接线是否正确无误控制输出是否正常检查电源回路or上电更换电磁阀检查接线检查PLC控制输出PLC故障PLC上电后指示SF红灯闪烁检查是否程序有错误检查是否有较强电气干扰参考编程手册修正参考接线指南不能正常写入程序通讯协议设置是否正确PLC的通讯电缆是否连好PLC程序编译是否正常检查是否有其他程序占用串口选择正确的端口号和通讯参数软件版本可能过低程序修改退出占用串口的程序PLC输出点不正常PLC程序编译是否正常输出点是否过载输出点是否损坏PLC程序修正检查接线，器件参数是否匹配更换PLC通讯故障触摸屏通讯故障检查工作电压是否正常检查通讯线缆是否连接正常检查通讯参数设置是否正确无误检查电源or通电接好通讯线缆根据实际环境设置匹配参数ProfiBus 通讯故障EM277供电是否正常检查通讯线是否接好检查地址是否重复设置选择正确端口号和通讯参数重新接好通讯线重新设置地址