YL-335A升级YL-335B1.doc

YL-335A升级YL-335B1
LT
论文编号____________
鹤壁职业技术学院
毕业论文
自动线YL-335A升级为YL-335B改造设计
学号 1002312007
姓名 李星宇
学院 机电工程学院
专业 机电一体化技术
导师 董慧敏
时间 2012 年 9 月 日
目 录
一、前言
现代化的自动化生产线最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制
下协调有序地工作，有机地融合在一起。
可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。因此，本项目将基于可编程序控制器（PLC），对现有的亚龙YL-335A的各个传感器及执行机构进行优化改造。
方案论证
YL-335A和亚龙YL-335B均采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块放置架，具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试。因此具有在原有基础上升级改造的可能。
优化亚龙YL-335A的电气线路；并在供料站和分拣站上增加金属传感器，以及分拣站的金属分拣料仓、气缸；在分拣站的三相减速电机上增加旋转编码器；改进输送站的驱动方式为伺服驱动，将原有的三相步进电机换成伺服电机，将原有的三相步进电机驱动器改为伺服驱动器；就可以将亚龙YL-335A改装成亚龙YL-335B，因所有模块均具有可塑性，因此本方案具有可行性。
三、亚龙YL-335A及亚龙YL-335B的技术分析
亚龙YL-335型自动生产线实训考核装备在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进电机位置控制（伺服驱动）等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC 承担其控制任务，各PLC 之间通过 RS485 串行通讯实现互连的分布式控制方式。因此，YL-335综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC 控制和组网、步进电机（伺服电机）位置控制和变频器技术等。因此利用 YL-335，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程。
（一）亚龙YL-335A的结构及功能
YL-335A 采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块放置架，具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试，达到模拟生产性功能和整合学****功能的目标，如图1。
图1
本自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元 5 个单元组成。其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱
动三相异步电动机的交流传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业企业应用最为广泛的电气控制技术。在YL-335A 设备上应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色等。传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一，是现代工业实现高度自动化的前提之一。
在控制方面，YL-335A 采用了基于RS485 串行通信的PLC 网络控制方案，即每一工作单元由一台PLC 承担其控制任务，各PLC 之间通过RS485 串行通讯实现互连的分布式控制方式。用户可根据需要选择不同厂家的 PLC 及其所支持的RS485 通信模式，组建成一个小型的 PLC 网络。
YL-335A 各工作单元在实训台上的分布如图2的俯视图所示。
图2
其各个单元的基本功能如下：
1、供料单元的基本功能：按照需要将放置在料仓中待加工的工件自动送出到物料台上，以便输送单元的抓取机械手装置将