自动化生产线安装与调试

本书是国家骨干高职院校哈尔滨职业技术学院重点建设项目电气自动化技术专业教材，应CDIO项目课程改革的需要而编写的，与企业共同研究开发，以自动化生产线实训考核装置为教学项目，展开工程实践项目训练。本书将自动化生产线上所涉及的传感器技术、可编程控制技术、电机与电气控制技术、气动与液压技术、工业机械手技术、计算机通信技术和触摸屏组态技术等内容融合为一体，进行基于工程项目的设计与运行，突出职业能力的培养。

专业教材编写说明
前言
项目一自动供料机设计与运行1
【项目构思】1
一、自动线的认知3
（一）自动机的通用结构3
（二）自动机的控制系统4
（三）自动线的定义、特点及应用5
（四）自动线的组成及类型5
（五）自动线的控制系统6
（六）自动生产线实例7
（七）自动机的生产率分析8
（八）自动线的生产率分析10
（九）提高自动机与自动线生产率的途径10
（十）自动机与自动线的工艺方案选择10
（十一）几种典型生产线在轻工业生产中的应用13
二、自动供料机的结构14
三、自动供料机的气动控制系统15
（一）气源装置15
（二）空气净化处理装置21
（三）标准双作用直线气缸22
（四）单电控电磁换向阀、电磁阀组23
四、传感器25
（一）磁性开关26
（二）电感式接近开关26
（三）漫射式光电接近开关27
（四）接近开关的图形符号29
五、常用低压电器元件29
【项目设计】30
一、自动供料机零部件结构测绘设计30
二、气动控制回路设计31
三、电气控制回路设计33
四、PLC程序设计35
【项目实现】35
一、机械结构安装35
二、气路连接和调试38
三、电气接线38
四、自动供料机单站控制38
【项目运行】38
【工程训练】40
〖1〗目录〖1〗自动化生产线安装与调试项目二自动分拣系统设计与运行43
【项目构思】44
一、自动分拣系统的结构和工作过程45
（一）传送和分拣机构46
（二）传动带驱动机构46
二、旋转编码器概述46
三、西门子MM420 变频器简介48
（一）MM420 变频器的安装和接线49
（二）MM420变频器的BOP操作面板50
（三）MM420变频器的参数50
（四）MM420变频器的参数访问53
（五）常用参数设置举例54
【项目设计】58
一、自动分拣系统零部件结构测绘设计58
二、气动控制回路设计58
三、电气控制回路设计59
四、PLC程序设计61
【项目实现】62
一、机械结构安装62
二、气路连接和调试63
三、电气接线63
四、自动分拣系统单站控制63
（一）高速计数器的编程63
（二）程序结构68
【项目运行】68
【工程训练】70
一、测量不同组合工件的高度70
二、S18UIA超声波传感器在传送带上的安装71
三、超声波传感器的接线71
四、用S7-224XP PLC作控制器72
（一）工件高度测量方法简介72
（二）编程思路72
项目三装配生产线设计与运行75
【项目构思】76
一、项目分析76
二、项目实施条件76
【项目设计】77
一、装配生产线辅助装置输送机械手装置的设计78
（一）了解输送装置的结构与工作过程78
（二）认知伺服电动机及伺服驱动器80
（三）松下MINAS A5系列AC伺服电动机驱动器82
（四）S7-200 PLC 的脉冲输出功能及位控编程87
（五）输送机械手安装96
（六）编写和调试PLC控制程序105
二、装配线工艺过程设计108
【项目实现】110
一、硬件实现110
（一）元件的检查112
（二）输送机械手装置侧的安装112
（三）自动供料机装置侧的装配及定位安装113
（四）自动冲压机装置侧的装配及定位安装114
（五）组装机装置侧的装配及定位安装116
（六）自动分拣系统装置侧的装配及定位安装117
（七）装配生产线主气路连接119
（八）装配生产线电源电路连接121
二、软件实现122
【项目运行】138
一、手动工作模式测试运行139
（一）自动供料机的手动工作模式测试139
（二）自动冲压机的手动工作模式测试139
（三）组装机的手动工作模式测试139
（四）自动分拣系统手动工作模式测试139
（五）输送机械手的手动工作模式测试139
二、全线运行模式测试140
（一）复位过程140
（二）自动供料机的运行140
（三）输送机械手运行1140
（四）自动冲压机运行140
（五）输送机械手运行2140
（六）组装机运行140
（七）输送机械手运行3141
（八）自动分拣系统运行141
（九）停止指令的处理141
【工程训练】148
附录149
附录A“自动化生产线安装与调试”训练题A149
附录B“自动化生产线安装与调试”训练题B163
附录CCDIO课程项目报告书177
参考文献179

前言本书是国家骨干高职院校哈尔滨职业技术学院重点建设项目电气自动化技术专业教材，以“以工程项目设计为导向，突出培养学生的学科综合应用能力”为原则编写。    本书的主要特色如下：    1）根据电气自动化技术专业所必须具备的综合职业能力，按照“以能力为本位、以职业实践为主线，以实际工程项目为载体”的总体设计要求，以培养自动化生产线安装与调试所需要的技能和相关职业岗位能力为基本目标，采用CDIO工程教育理念编写，将知识、技能、素质的培养有机地融合在每个项目中。    2）本书在编写过程中坚持将自动化生产线的核心知识点融入典型的项目中，打破了传统的气动与液压技术、电机与电气控制技术、传感器技术、可编程序控制技术、计算机通信技术课程体系，不以知识的系统性串联课程体系，而以完成工程项目为目标串联课程体系，并且以小组合作学习的方式在完成任务的过程中达到核心知识点与核心技能点的独立学习，培养自主学习能力。    3）与企业专家共同设计并开发了教学项目，项目的选择具有典型性、实用性、职业性、开放性和可拓展性。    4）利用本书，在教学过程中可采用项目驱动式教学模式。学生在完成项目的过程中通过构思、设计、实现、运行四部分完成项目。与本书配套的还有教学课件等教学资源。    本书共设计3个项目，分别为：自动供料机设计与运行、自动分拣系统设计与运行、装配生产线设计与运行。    本书由哈尔滨职业技术学院杜丽萍任主编。其中项目一由杜丽萍编写；项目二项目构思、项目设计由杜丽萍编写，项目二项目实现、项目运行及工程训练由孙福才编写；项目三项目构思、项目设计由胡江川编写，项目三项目实现由关彤编写，项目三项目运行由王筱淞编写，项目三工程训练由杜丽萍编写，附录由杜丽萍编写。全书由杜丽萍统稿，哈尔滨职业技术学院雍丽英主审。哈尔滨博实自动化股份有限公司总工办主任王筱淞在项目开发过程中给出了宝贵的建议，雍丽英教授在审阅中提出了很多好的建议，在此表示感谢。    本书在编写过程中，得到了中国亚龙科教集团张同苏总工程师的支持和帮助，得到了哈尔滨职业技术学院刘敏副院长、教务处孙百鸣处长、监测评定中心夏暎主任的关注和指点，在此表示衷心的感谢！    本书建议教学学时数为90学时，教学应在教学做一体化实训室完成，实训室应设有学习区、工作区及实训区，以提高学生的职业能力。    由于编者水平有限，书中难免有不当之处，真诚希望广大读者批评指正。    编者