SBJSSX-1A可编程序控制系统设计综合实训考核设备

--灌装生产线

一、系统概述

可编程序控制系统设计综合实训考核该装置系统由5个机构组成,分别为:转盘上料机构、输送机构、水箱加热检测机构、加盖机构、合格检测机构、瓶子搬运机构、底盒上料机构、盒盖上料盖章机构、成品搬运机构和仓库机构等系统组成,控制系统选用FX3UPLC进行控制,具有较好的实用性,每个机构都可以单独工作,同时方便学生拆装练习及复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。

该系统包含了机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLCPID调节控制、传感器、机械拆装等多种控制技术,适合相关专业学生进行工程实践、课程设计及初上岗位的工程技术人员进行培训,是培养机电一体化人才的理想设备。

二、技术参数:

工作电源:三相五线380V±5%50HZ

安全保护:漏电保护,熔断器保护,缺相/过热/过流/干烧保护外形尺寸:约2600 mm×1200 mm×1400 mm(长宽高)

额定功率:2.5KW环境温度:-10℃~50℃相对温度:≤85%主机:三菱FX3U-48MT

通讯模块:三菱FX3U-485BD

模拟量模块:三菱FX3U-3A-ADP模块气泵:W58 1

三、可完成实训

1.PLC系统实训项目

PLC基本指令的应用

PLC功能指令的应用

PLC步进指令的应用

PLC控制环形转台

PLC对环形转台的绝对定位控制

⑥利用运动库指令对步进电机或伺服电机进行控制

PID控制系统

2.变频器系统实训项目

①变频器基本接线操作

②开环系统实训

PU操作及外部操作

④速度定位系统实训

⑤并用操作运转实训

⑥通讯操作运转实训

⑦多段速度运转实训

⑧变频器无极调速实训

⑨瞬时停电起动实训

3.交流伺服系统实训项目

①交流伺服系统基本接线操作

②放大器参数设置

③反馈与脉冲数观察

④脉冲输入控制正反转

⑤带速度反馈的脉冲控制正反转

⑥相对位置控制

⑦凸轮控制增量方式

⑧故障代码的熟悉与排除

⑨双轴仓库控制管理

4.传感器实训项目

①位置传感器实训

②光纤传感器实训

③光电传感器实训

④磁性开关实训

⑤编码器的应用

5.自动化模型任务实训项目

①水瓶上料运送任务实训

②水瓶灌水任务实训

③水瓶加盖任务实训

④水瓶子盖单章任务实训

⑤水瓶入仓任务实训

⑥综合水瓶灌装实训任务

四、可编程序控制系统设计综合实训考核设备组成

食品饮料机械PLC实训系统生产线主要由转盘上料机构、输送机构、水箱加热检测机构、加盖拧盖机构、合格检测机构、瓶子搬运机构、底盒上料机构、盒盖上料盖章机构、成品搬运机构和仓库机构等系统组成。

当系统全部复位并启动后,系统进入加工生产过程。首先,水箱开始加热至设定温度,当温度到达设定温度后,水箱保持设定温度,同时系统自动开启。饮料瓶由转盘上料机构送至传送带上,经过饮料灌装,加盖及检测合格后由搬运机械手将灌装好的饮料瓶装入箱中,再由入仓机械手送入仓中。

五、可编程序控制系统设计综合实训考核设备详解

1.设备机构详解

1)转盘上料机构:

转盘上料机构由转盘、推料气缸、接近开关、交流减速电机、变频器等组成。当系统启动后,水箱温度到达设定值后,转盘开始动作,接近开关检测到饮料瓶时,推料气缸动作,将饮料瓶推至传送带上。

2)输送机构:

输送机构总共分为三条:

①饮料瓶传送

②饮料盒底盒传送

③成品传送。由传送带、同步带、同上轮、直流流减速电机等组成。

3)水箱加热机构:

水箱由加热棒、PT100温度传感器、24V电控阀门、防干烧液位开关、加热控制模块DTY-220D 25G等组成。当设备启动后,水箱开始加温至设定温度并保持。水箱温度到达设定值时,系统开始工作,由转盘上料后传送带送至灌装位并夹紧电控阀门动作开始灌装。

4)加盖拧盖机构:

加盖拧盖机构由加盖到位传感器、加盖定位气缸、瓶盖仓、推盖气缸、拧盖电机等组成。当瓶子饮料装好后,由传送带送至加盖位并加紧开始加盖拧盖。

5)检测机构:

检测机构由红外漫反射传感器和电容传感器组成。红外漫反射传感器检测瓶盖是否拧好,电容传咸器检测液位是否到位。

6)分拣机构:

分拣机构由不合格到位传感器、分拣气缸、分拣传送带组成。当检测机构检测到瓶盖未拧紧或液位没到位时,由分拣气缸将不合格产品推至分拣传送带上。

7)饮料瓶搬运机构:

饮料搬瓶运机构由两条丝杆、两套步进电机、气爪等给成。当合格的饮料瓶到出料位时,XY轴同时动作,机械手将合格的饮料瓶搬运到盒子中的4个位置中。

8)底盒上料机构:

底盒上料机构由底盒料仓、推料气缸等、传送带等组成。当系统启动后,生产线上无底盒时,

自动推出,等待饮料搬运机械手将饮料瓶放入盒中。

9)盒盖上料盖章机构:

盒盖上料盖章机构由盒盖料仓、盒盖推料气缸、章、盖章气缸、定位气缸等给成。当检测到装好饮料瓶的盒子时,定位气缸动作将盒子固定好,盒盖推料气缸将盒盖推出盖上,盖章气缸动作盖好章后定位气缸松开,传送带将打包好的盒子送至成品搬运机构。

10)成品搬运机构:

成品搬运机构由XY两条丝杆、X轴伺服电机、Y轴步进电机、机械手等组成。当到料传感器检测到饮料盒到位后,XY轴同时动作,将饮料盒依次送入仓为机构中。

11)仓库机构:

货架形式选用2*36个仓位,配套相应步进及伺服电机和驱动器,由成品机械手装成品抓取放入至仓储机构,主要货架、漫反射光电机关、1套触摸屏等等安装支架等组成。

2.主要电子元件

1)可编程控制器FX3U-48MT/ES-A三菱FX3U-48MT/ES-APLC是三菱第三代小型可编程控制器。具有速度、容量、性能、功能的新型、高性能机器。业内最高水平的高速处理,内置定位功能得到大幅提升。

控制规模:24点输入,24点输出,可扩展到128点。自带两路输入电位器,8000步存储容量,并且可以连接多种扩展模块,特殊功能模块。晶体管型主机单元能同时输出2100KHz脉冲。并且配备有7条特殊的定位指令,包括零返回、绝对或相对地址表达方式及特殊脉冲输出控制。可安装显示模块FX1N-5DM,能监控和编辑定时器、计数器和数据寄存器。网络和数据通信功能:支持232,485,422通讯。

2)人机交互设备

型号:TPC1162Hi

·10.4寸分辨率800*600可与可编程控制器通过以太网进行人机界面交互

·以ARM CPU为核心(主频600MHz)的高性能嵌入式一体化触摸屏。该产品设计采用了10.4英寸高亮度TFT液晶显示屏,四线电阻式触摸屏。该触摸屏包含RS232RS422、以太网通讯接口, 可适应不同设备通讯。同时还预装了MCGS嵌入式组态软件(运行版),具备强大的图像显示和数据处理功能

·触摸屏

3)伺服驱动器

·伺服驱动器型号

·伺服驱动器:功率200W,额定电压为AC200-240V),输出电流:1.5A,防护等级IP20,指令控制方式有外部模拟指令/内部指令;最大输入脉冲频率:差动传输方式时4MPPS,开集电极传输方式时200KPPS;具有过压保护、欠压保护、电机过热保护、短路保护、驱动器过热保护等保护功能,支持位置/速度/转矩控制模式。

·伺服电机:编码器为17位增量式旋转编码器,分辨率131072,功率200W

4)步进驱动器及步进电机

步进驱动器型号:3M458,步进电机型号:3S85Q-04067

步进驱动器:供电电压DC24V~40V;输出相电流3.0~5.8A;控制信号输入电流6~16mA;最大细分10000

步进电机:步距角1.2°C ± 5%;相电流5.8A;引线数量6;保持扭矩2.0Nm;阻尼扭矩0.08Nm;;最大轴向负载60N;最大径向负载220N;重量1.65kg

5)加热控制模块

采用智能控制仪表加固态继电器进行加热控制,智能控制仪表可任意设置PID参数,达到精准控制制温度的效果。

六、可编程序控制系统设计综合实训考核设备设备配置

序号

名称

型号

数量

备注

1

实训台桌

1850mm×1200mm×700mm

1 台

2

电脑推车

1 台

3

电源模块

1 个

4

PLC 模块

采用标准电控柜板式安装设计。开放式安装控制电路板,尺寸 810mm×580mm,带卡导轨槽式。

1.DI/DO点数48,AI4,AO2,DP总线接口1路;

2.DI/DO点数24点,高速脉冲输出3路,现场总线通信模块,总线接口1路;

3.PLC之间通过现场总线链接;

4.配编程电缆。

5.涵盖当今工业最流行的设备选型、系统控制运

1 套

PLC控 制系统可选

动定位功能。

6..PLC型号FX3u-48MT

7..模拟量模块:FX3u-3A-ADP

6

加热控制模块

DTY-220D 25G

1

7

触摸屏模块

1.触摸屏,显示屏不少于10.4″,具有RS232RS422通讯接口;

2..配触摸屏编程软件和电缆;

3..型号:TPC1162Hi

1

8

变频器模块

E740变频器

1

9

伺服驱动单元

MR-J3-20A+ HF-KP23

1

10

步进驱动单元

3M458+3S85Q-04067

1

11

静音空压机

W58

1

12

转盘上料单元

650mm×260mm×740mm

1

13

1#输送单元

580mm×400mm×527mm

1

14

2#输送单元

580mm×400mm×527mm

1

15

加热检测单元

280mm×320mm×270mm

1

16

灌装加盖单元

725mm×420mm×575mm

1

17

机械人搬运单元

424.5mm×626.6mm×189.5mm

1

18

包装盖章单元

1140mm×350mm×290mm

1

19

立体仓库单元

580mm×400mm×527mm

1

20

转换板

1

21

物料盒

1×4

5

22

物料瓶

20

23

PLC编程电缆

RS232/RS422

3

24

实训手册

1

25

气动配件

1

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