项目一自动供料机设计与运行

自动化是信息化与工业化的纽带与桥梁，随着科技的进步与时代的发展，国内外对于自动化相关技术人才需求量逐步加大；响应国家号召，大力提高国家工业水准，加快工业化进程，以及振兴东北老工业基地等都离不开自动化技术人才。本章主要以YL-335B自动化生产线为载体进行相关知识的讲解，使学习者能够掌握自动供料机的设计与实现的方法，了解自动供料机所应用的传感器技术、可编程控制器技术、气动技术等，综合应用各种技术，能够完成自动供料机的安装与调试，对自动供料机的故障进行诊断和排除。

●1.1自动化生产线及其应用

自动化技术是现代工业中应用最为广泛的技术，自动化生产线也是工业生产中不可缺少的生产体系，它不仅节省了资源，同时还能提高生产效率；本节内容将通过讲解自动机与自动线包含的技术、自动机的基本组成结构、自动化生产线的生产率及其在实际生产中的应用，使学习者了解自动化生产线，并熟悉其结构及功能，同时了解在各行业中的应用。

●1.2YL-335B基本结构认知

要了解自动化生产线，我们就需要了解其组成结构、工作原理和实现方式，本节内容将以YL-335B型典型自动化生产线为教学载体，讲解其基本结构、功能、以及YL-335B自动化生产线中各个工作单元的基本结构和功能，学习YL-335B的操作和使用方法。

●1.3传感器在自动化生产线中的应用

在日常工业生产中为我们可以看到在一条完整的产品线上，产品从无到有的整个过程，这个人们常说的“流水线”实际上就是自动化生产线，那么它是如何做到流水作业的呢，各个工作单元有事如何协调工作的呢？本节内容将讲解在自动化生产线中所用到的各类传感器，通过讲解每种传感器的结构、功能和工作原理，学会传感器在自动化生产线中的应用。

●1.4气动技术在自动化生产线中的应用

自动化生产线之所以能够运行起来当然离不开动力，通常大家首先想到的都会是电能，但在自动化生产线中气动技术是应用更为广泛的一种，本节内容将通过讲解气动技术、气动技术的特点及应用、气动系统的组成及其相应的处理装置和辅助元件，学习自动化生产线中所使用的主要的气动控制系统及组件。

●1.5自动供料机气动控制回路设计与连接

我们学习了自动化生产线中主要应用到了气动技术，气动技术中主要的介质为压缩空气，要想使这一介质在各个机构中产生动作方式，就要像电路一样用气动控制回路将各个机构连接起来以实现；本节内容主要讲解如何科学、合理的设计气动回路并将其有效连接起来，并进一步对自动供料机气动执行元件工作过程进行分析，使学习者学会绘制气动控制回路图并实现其在自动供料机上的连接。

●1.6自动供料机机械及电器元件的安装

前面我们学习了自动化生产线中应用的气动技术和传感器装置及它们在自动化生产线中是如何应用的，那么学会了应用，我们还要学会如何将这些机械和电器元件准确的放在工作位置；本节将讲解自动供料机的基本组成结构及电器元件的使用，通过学习，使学习者学会正确组装自动供料机，并通过仿真软件完成自动供料机机械结构的安装。

●1.7S7-200PLC在自动供料机中的应用

要想实现自动供料机正确的执行人们想要的操作，就需要编制一套完整的程序语言来使它理解并准确工作，那么我们需要使用一个可编程逻辑控制器来实现；本节内容以西门子S7-200PLC为例讲解可编程序控制器的基本原理及结构，讲解基本程序的编写，通过学习，学习者能够认识PLC并完成典型程序的设计。

●1.8自动供料系统控制工艺流程设计

我们知道在工业生产中工艺流程设计也是一个重要的环节，要想实现对一个产品的加工或生产过程，单单使其按程序执行动作还远远不够，我们还需要根据产品特点来使其更为精细的工作；本节内容将讲解如何根据任务要求在考虑安全、效率、可靠性的基础上编制控制工艺流程图，通过学习实现编写符合控制要求、安全要求的控制程序。

●1.9自动供料机电气控制回路设计

在现如今的工业生产中电能已经是不可或缺的重要能源，无论是太阳能、风能、水能、潮汐能等都是通过转化为电力来使用的，自动供料机要想实现各种工作方式也同样离不开电能，既然要用到电我们就需要学会如何科学的、合理的使电能在自动供料机上得以应用；本节内容将根据自动供料机中所使用的各类电器元件，分析并设计自动供料机电气控制回路图。

●1.10自动供料机供料子程序设计

我们知道自动供料机之所以能够通过气缸自动地将料仓里的物料推送到物料台，主要是靠着PLC可编程序控制器进行自动控制。本节内容我们将学习运用 “顺序控制设计法”来设计自动供料子程序系统梯形图程序，根据自动供料机的工艺过程，利用可编程序控制器对自动供料机进行控制。

●1.11自动供料机故障点诊断与排除

通过前面的学习我们已经了解了自动供料机的整体安装及编程控制，已经可以实现让其正确的工作了，那么如果自动供料机出现了故障我们又该如何解决呢？自动供料机是自动化生产线的起始单元，在整个系统中，起着重要作用，当自动供料机出现故障的时候，将影响整个自动化生产线的正常运行；本节内容我们将学习如何来诊断其产生的故障，并学会针对的解决办法。

项目二自动分拣系统设计与运行

要想实现自动化生产线的流水作业，少不了各个单元之间的密切配合，使其形成一个完整的工作体系；本章主要讲解自动化生产线中的有一个重要单元----分拣单元的设计与运行，通过讲解自动分拣系统机械结构、电气控制回路设计、气动控制回路设计，利用旋转编码器及变频器技术控制传送装置的起停等，使学习者能够完成自动分拣系统的安装与调试，对自动分拣系统的故障进行诊断和排除。

●2.1旋转编码器脉冲当量的现场测试

自动分拣系统，从字面上我们就可以理解这一工作单元的主要任务是对不同的工件进行区别并分拣归类，因此要想实现工件能准确到达分拣位置我们就需要用到旋转编码器，本节内容主要讲解如何利用旋转编码器进行脉冲当量的测量，从而实现工件在正确的位置被分拣。

●2.2通用变频器驱动装置的使用

当旋转编码器测得了脉冲当量后，我们需要将这一信号转变为驱动装置运动的信号就需要用到通用变频器装置；本节内容将主要讲解通用变频器的基本结构、原理和其在生活中的应用实例，以及通用变频器的参数设置方法，从而学会利用通用变频器控制交流电动机的电力控制设备。

●2.3自动分拣系统传感器组合的应用

自动分拣系统是自动化生产线中的最末单元，完成对上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣。为完成这一分拣任务，同样也需要用到多种传感器，本节内容将讲解自动分拣系统所用到的各类传感装置及其组合，同时讲解如何利用光栅检测技术并学习其设计与实现。

●2.4自动分拣系统机械及电器元件的安装

与自动供料机相同，自动分拣系统要想实现准确流畅的工作，我们也要学会如何将这些机械和电器元件准确的放在工作位置；本节将讲解自动分拣系统的基本组成结构及电器元件的使用，通过学习，使学习者学会正确安装自动分拣系统，并通过仿真软件完成自动供料机机械结构的安装。

●2.5自动分拣系统气动控制回路设计安装与调试

前面我们讲解了自动供料机的气动控制回路的相关知识，因为在整个YL-335B自动化生产线中所应用的全部都是气动技术，因此，本节内容将针对自动分拣系统的气动控制回路进行讲解，学习如何利用气动元件，进行气动控制回路的设计及控制回路的安装。

●2.6自动分拣系统的电气回路设计

与自动供料机相同，自动分拣系统最主要的能量来源也是电能，本节内容我们将学会如何科学的、合理的使电能在自动分拣系统中得以应用；本节内容将根据自动分拣系统中所使用的各类电器元件，分析并设计自动分拣系统电气控制回路图。

●2.7自动分拣系统控制工艺流程设计

与自动供料机一样，自动分拣系统也同样需要进行工艺流程的设计，以便实现其根据工件特点来使其更为精细的进行分拣工作；本节内容将讲解如何根据任务要求在考虑安全、效率、可靠性的基础上编制自动分拣系统的控制工艺流程图，通过学习实现编写符合控制要求、安全要求的控制程序。

●2.8自动分拣系统PLC编程设计及调试

要想实现自动分拣系统对于不同颜色、不同材质的工件进行分拣，需要我们运用PLC进行程序编写，以实现区分不同的工件并经行正确分拣；本节内容将讲解如何进行PLC的程序编写，并在程序运行过程中做相应的调试以实现对工件的精确分拣。

●2.9自动分拣系统故障点诊断与排除

自动分拣系统作为整个工作站的最末单元，同样也是起着重要作用的，那么如果自动分拣系统出现了故障我们又该如何解决呢？当自动分拣系统出现故障的时候，将影响整个自动化生产线的正常运行；本节内容我们将学习如何来诊断自动分拣系统所产生的故障，并学会排除方法。

项目三装配生产线设计与运行

要想实现自动化生产线的流水作业，装配生产线也是整个自动化生产线中不可缺少的一个环节，本章主要讲解装配生产线的设计与运行，通过讲解装配生产线的系统机械结构、电气控制回路设计、气动控制回路设计，伺服电机及驱动器在本单元的应用等，使学习者能够完成对装配生产线系统的安装与调试，对装配生产线系统的故障进行诊断和排除，完成自动化生产线的全线运行。

●3.1伺服电机及驱动器在自动化生产线中的应用

装配生产线包含了加工站、装配站和输送站三个单元，其中输送单元使得工件可以被运送到不同的单元并进行相应的操作，要想实现这一要求就要用到伺服驱动器；本节内容将对伺服电机进行介绍，讲解其结构及工作原理，同时讲解控制伺服电机的驱动器的参数调整，以实现高精度的传动定位。

●3.2输送机械手的组成与安装

输送机械手在YL-335B自动化生产线中起到了桥梁的作用，将其他各单元有效的连接起来，是整个自动化生产线流畅运行；本节内容主要讲解自动化生产线中输送机械手的工作过程，了解其基本组成结构及安装过程。

●3.3输送机械手的气动控制回路设计

前面我们已经学习了有关气动控制回路的相关知识，作为自动化生产线中的一个工作单元，同样需要使用气动技术；因此，本节内容将针对输送机械手的气动控制回路进行讲解，学习如何利用气动元件，进行气动控制回路的设计并利用虚拟仿真软件完成输送机械手气动控制回路的安装。

●3.4输送机械手电气控制回路设计及连接

与自动化生产线的其他单元相同，输送机械手系统也需要电的应用，本节内容我们将学会如何科学的、合理的使电能在输送机械手中得以应用；本节内容将根据输送机械手中所使用的各类电器元件，分析并设计输送机械手系统的电气控制回路图。

●3.5输送机械手PLC程序设计

要想实现输送机械手对于工件的夹取、运送、放下的功能，需要我们运用PLC进行程序设计编写，以达到输送机械手参与整个自动化生产的全过程；本节内容将通过主程序编写的思路、初态检查复位子程序和回原点子程序两个方面进行讲述如何进行PLC的程序设计。

●3.6装配站下料和抓料控制工艺流程设计

与YL-335B自动化生产线的其他单元一样，装配站也同样需要进行工艺流程的设计，以便实现其根据有无待装配工件和回转台是否有料等进行准确的下料和抓料的操作；本节内容将讲解如何根据任务要求在考虑安全、效率、可靠性的基础上进行装配站的控制工艺流程设计，通过观察学习装配站的工作过程、工作顺序和工作条件，来绘制装配站下料和抓聊的工艺流程图。

●3.7加工站PLC程序设计

想要实现加工站对于工件的夹取、冲压、送回的功能，需要我们运用PLC进行程序设计编写，用以完成对上一单元送来的待加工工件进行加工处理；本节内容将讲解根据加工站的任务要求确定程序编写的思路，从而对加工站PLC进行程序设计。

●3.8加工站故障点诊断与排除

加工站在自动化生产线的供料单元之后，具有完成对上一单元送来的待加工工件进行加工的功能，同样也是整个生产线中的重要单元；那么如果加工站出现了故障我们该如何解决呢？当加工站出现故障的时候，也将影响整个自动化生产线的正常运行；本节内容我们将学习如何来诊断加工站所产生的故障，并提出解决方法。

●3.9装配站PLC程序设计

想要实现装配站对于上一单元已加工工件进行装配的功能，需要我们运用PLC进行程序设计编写，用以完成对上一单元送来的已加工待装配的工件进行装配处理；本节内容将讲解根据装配站的任务要求确定程序编写的思路，从而对装配站PLC进行程序设计。

●3.10装配站故障点诊断与排除

装配站在自动化生产线的加工单元之后，具有完成对上一单元送来的待装配工件进行装配的功能，同样也是整个生产线中的重要单元；如果装配站出现了故障我们该如何解决呢？当装配站出现故障的时候，也将影响整个自动化生产线的正常运行；本节内容我们将学习如何诊断装配站所产生的故障，并提出解决办法。

●3.11触摸屏进行组态

通过之前的学习我们已经了解到整个自动化生产线要想流畅、精确的运行需要用到PLC进行程序控制，但我们知道PLC无法显示数据，没有漂亮的界面，那么我们要想实现通过外部控制，就需要用到人机界面；本节内容将认识人机界面，熟悉其软件使用方法，讲解如何建立工程以及触摸屏与PLC的接线与工程组态。

●3.12装配生产线联机调试

通过前面的学习我们已经了解了自动化生产线个单元的工作过程及工作原理，学会了机械及电器元件的安装，也懂得了连接气动控制回路和电器元件接线，能够编写程序让整个自动化生产线运行起来，但在真正的工作之前我们需要对安装调试好的设备进行测试，以便顺利的开展工作；本节内容我们将通过手动模式和全线模式来观察自动化生产线的整体运行情况和单站运行情况，并讲解手动、全线运行模式的调试方法。

●3.13装配机械手故障点诊断与排除

装配机械手在自动化生产线中起着衔接各工作单元的作用，具有完成工件在整个自动化生产线中传递的功能，同样也是整个生产线中的重要组成部分；如果装配机械手出现了故障我们该如何解决呢？当装配机械手出现故障的时候，也将影响整个自动化生产线的正常运行；本节内容我们将学习如何诊断装配机械手产生的故障，并提出解决办法。