“机电一体化系统设计”课程 实验指导书 (机械设计、制造专业方向适用) 机电工程学院机电实验室 2012-9
“机电一体化系统设计”课程 实验指导书 （机械设计、制造专业方向适用） 机电工程学院机电实验室 2012-9 1
实验一机电一体化系统组成实验 实验目的 1.通过了解物流生产线的结构及工作原理建立典型计算机控制系统基本组成概念： 2.了解物流生产线的工作过程，体会各组成部分的作用以及相互间是如何通讯协调工作的 柔性制造系统网络组成 上率 物流生产线是由主控单元1、仓储单元4、拾取单元2、加工单元3、检测单元5及传送单元和上位工抖 机构成。其控制器均为S7-200PLC226,相互间直接速过PPI网路迪讯
实验一 机电一体化系统组成实验 实验目的 1. 通过了解物流生产线的结构及工作原理建立典型计算机控制系统基本组成概念； 2. 了解物流生产线的工作过程，体会各组成部分的作用以及相互间是如何通讯协调工作的。 柔性制造系统网络组成 5 2 3 4 物流生产线是由主控单元 1、仓储单元 4、拾取单元 2、加工单元 3、检测单元 5 及传送单元和上位工控 机构成。其控制器均为 S7-200 PLC 226 ，相互间直接通过 PPI 网络通讯。 2
主机1*站 环型线 PPI网络 从机2#站 从机3#刻 从机 4# 从机5#站 机械手 加工系统 视觉检测系统 自动存储系统 PPI网络拓扑图 由主控单元通过PPI总线控制其他从站PLC的工作状态（起停与物料运行情况）.具体各从站的控制 任务由各从站控制器独立运算与驱动完成。 另主控单元通过EM277和CP5611与上位工控机构成PROFIBUS_DP网络.组态软件使用组态王 计机 CP5611 ROFIBUS总线 从 视觉检制 从格站 从机8 PROFIBUS网络拓扑图 将上述两种总线合并，系统完整网络拓扑如图 了解分析系统中信息数据流的传输关系 主控系统负责通过 洲 PPI总线控制其他从站的启动停止，传输线运转及物料传输情况。 PROFIBUS总线系统中工控机安装组态王，作为主站，通过CP561 E277 板卡与各277为从站的下位PLC系统连接，实现上位人机界面系 统与下位控制器连接。 77 CF5811
PPI 网络拓扑图 由主控单元通过 PPI 总线控制其他从站 PLC 的工作状态(起停与物料运行情况).具体各从站的控制 任务由各从站控制器独立运算与驱动完成。 另主控单元通过 EM277 和 CP5611 与上位工控机构成 PROFIBUS_DP 网络.组态软件使用组态王. PROFIBUS 网络拓扑图 将上述两种总线合并，系统完整网络拓扑如图 了解分析系统中信息数据流的传输关系。主控系统负责通过 PPI 总线控制其他从站的启动停止，传输线运转及物料传输情况。 PROFIBUS 总线系统中工控机安装组态王，作为主站，通过 CP5611 板卡与各 EM277 为从站的下位 PLC 系统连接，实现上位人机界面系 统与下位控制器连接。 3
工作站分析 了解控制功能和程序，分析各工作站的程序控制框图，详见系统使用说明书 思考题： 1、试分析该计算机控制系统中各系统构成 2、分析PPI通讯网络中主站作用？ 3、试分析主站与从站通讯数据区应如何规划 4、试分析顺序控制法在系统中运用？ 5、谈谈仓储单元中显示装置的作用，可能的通讯参数与协议 6、试分析某一单元的控制功能，并画出流程图 实验二PLC系统组成实验 一、实验目的： 1、掌握PLC控制三相异步电动机Y-△降压起动的编程方法】 2、学会使用编程软件编制梯形图程序及运行程序的方法. 3、了解PLC控制系统构成特点。 二、实验装置： 上位编程微机一台； PLC实验箱一台： 三相异步电动机控制模型一块： PPI通讯电缆一根、电源线一根、导线若干根等。 三、模块板的构造原理： 4
工作站分析 了解控制功能和程序，分析各工作站的程序控制框图，详见系统使用说明书 思考题： 1、试分析该计算机控制系统中各系统构成 2、分析 PPI 通讯网络中主站作用？ 3、试分析主站与从站通讯数据区应如何规划 4、试分析顺序控制法在系统中运用？ 5、谈谈仓储单元中显示装置的作用,可能的通讯参数与协议？ 6、试分析某一单元的控制功能,并画出流程图 实验二 PLC 系统组成实验 一、实验目的： 1、掌握 PLC 控制三相异步电动机 Y-Δ降压起动的编程方法。 2、学会使用编程软件编制梯形图程序及运行程序的方法。 3、了解 PLC 控制系统构成特点。 二、实验装置： 上位编程微机一台； PLC 实验箱一台； 三相异步电动机控制模型一块； PPI 通讯电缆一根、电源线一根、导线若干根等。 三、模块板的构造原理： 4
TVT30-1电机控制 ® 采用“TVT90-1电动机控制”模块板可完成的功能是用PLC控制三相交流异步电 动机的正反转或Y-△起动，其控制对象是一台三相交流异步电动机。要完成这两项控 制功能，除电动机外，起码要有四组三相交流接触器KM、KM、KM、KM。和按钮开关 本实验完成其中的控制电动机Y-△起动的功能， 本学习机采用示意图加指示灯显示的方法，模拟电动机和接触器两种元部件。上 图为电机控制模块板实际板图。图中的M代表三相交流异步电动机，两个方向的箭头 下面有发光二极管LED,实验时发光的一个表示电动机按箭头所示方向旋转，两者均 不发光，表示电动机停转。KM、KM、KM、KM。分别代表四组三相交流接触器的常开主 触头，四条虚线连接的框中分别有一个发光二极管L即，它发光时表示该接触器线圈 得电闭合，对应的常开触头也闭合，不发光时表示断开。 电机控制模块板上的开关量输入点有三个：SB1、SB2、SB3,模块板的开关量输入 电路，是由三个开关量输入单元电路构成的。电路接线如图所示： 电路一端是各按钮接入插孔：另一端均出至一点即板下方“24W”接插孔（在模块板内 部已接好)。 电机控制模块板上的开关量输出点有四个：KM1、KM2、KMY、KM△。模块板的开关 量输电路构成如图所示：
采用“TVT90-1 电动机控制”模块板可完成的功能是用 PLC 控制三相交流异步电 动机的正反转或 Y-Δ起动，其控制对象是一台三相交流异步电动机。要完成这两项控 制功能，除电动机外，起码要有四组三相交流接触器 KM1、KM2、KMY、KM△和按钮开关。 本实验完成其中的控制电动机 Y-Δ起动的功能。 本学习机采用示意图加指示灯显示的方法，模拟电动机和接触器两种元部件。上 图为电机控制模块板实际板图。图中的 M 代表三相交流异步电动机，两个方向的箭头 下面有发光二极管 LED，实验时发光的一个表示电动机按箭头所示方向旋转，两者均 不发光，表示电动机停转。KM1、KM2、KMY、KM△分别代表四组三相交流接触器的常开主 触头，四条虚线连接的框中分别有一个发光二极管 LED，它发光时表示该接触器线圈 得电闭合，对应的常开触头也闭合，不发光时表示断开。 电机控制模块板上的开关量输入点有三个：SB1、SB2、SB3。模块板的开关量输入 电路，是由三个开关量输入单元电路构成的。电路接线如图所示： 电路一端是各按钮接入插孔；另一端均出至一点即板下方“24V”接插孔（在模块板内 部已接好）。 电机控制模块板上的开关量输出点有四个：KM1、KM2、KMY、KM△。模块板的开关 量输电路构成如图所示： 5