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新疆工程学院9310905118可14,15《物联网控制实验室》实验指导书主编徐磊毛的李文楷审核何颖电气与信息工程系二0—年十二月在上图中，网络连接器A、B、C分别插到三个通信站点的通信口上；电缆a把插头A和B连接起来，电缆b连接插头B和C线型结构可以照此扩展注意圆圈内的“终端电阻〃开关设置网络终端的插头，其终端电阻开关必须放在“0N〃的位置；中间站点的插头其终端电阻开关应放在“OFF”位置
5.终端电阻和偏置电阻一个正规的总线网络使用终端电阻和偏置电阻在网络连接线非常短、临时或实验室测试时也可以不使用终端和偏置电阻终端电阻在线型网络两端（相距最远的两个通信端口上），并联在一对通信线上的电阻根据传输线理论，终端电阻可以吸收网络上的反射波，有效地增强信号强度两个终端电阻并联后的值应当根本等于传输线在通信频率上的特性阻抗偏置电阻偏置电阻用于在电气情况复杂时确保A、B信号的相对关系，保证”0〃、”1〃信号的可靠性西门子的PROFIBUS网络连接器已经内置了终端和偏置电阻,通过一个开关方便地接通或断开终端和偏置电阻的值完全符合西门子通信端口和PROFIBUS电缆的要求合上网络中网络插头的终端电阻开关，可以非常方便地切断插头后面的局部网络的信号传输西门子网络插头中的终端电阻、偏置电阻的大小与西门子PROFIBUS电缆的特性阻抗相匹配，强烈建议用户配套使用西门子的PROFIBUS电缆和网络插头可以防止许多麻烦
6.PPI网络联结示意图Profibus电缆第二章物联网控制系统中S7-300与S7-200DP通信
2.1PROFIBUS-DP通信和EM277模块概述S7-200CPU可以通过EM277PROFIBUS-DP从站模块连入PROFIBUS-DP网，主站可以通过EM277对S7-200CPU进行读/写数据作为S7-200的扩展模块，EM277像其它I/O扩展模块一样，通过出厂时就带有的I/O总线与CPU相连因M277只能作为从站，所以两个EM277之间不能通信，但可以由一台PC机作为主站，访问几个连网的EM277S7-200与S7-300/400或其他系统通信时，通过EM277模块进行的PR0FIBUS-DP通信，是最可靠的通信方式EM277是智能模块，其通信速率为自适应在S7-200CPU中不用做任何关于PR0FIBUS-DP的配置和编程工作，只需对数据进行处理PR0FIBUS-DP的所有配置工作由主站完成，在主站中需配置从站地址及I/O配置在主站中完成的与EM277通信的I/O配置共有三种数据一致性类型，即字节、字、缓冲区所谓数据的一致性，就是在PROFIBUS-DP传输数据时，数据的各个局部不会割裂开来传输，是保证同时更新的即字节一致性保证字节作为整个单元传送字一致性保证组成字的两个字节总是一起传送缓冲区一致性保证数据的整个缓冲区作为一个独立单元一起传送如果数据值是双字或浮点数以及当一组值都与一种计算或工程有关时，也需要采用缓冲区一致性EM277作为一个特殊的PR0FIBUS-DP从站模块，其相关参数（包括上述的数据一致性）是以GSD（或GSE）文件的形式保存的在主站中配置EM277,需要安装相关的GSD文件
2.2DP主站点和从站点的设置PR0FIBUS-DP通信是一主多从的通讯方式,S7-31X-2DP自然成为主站首先组态S7-31X的硬件，同时新建一个PR0FIBUS通讯网络；配置EM277组态；然后配置主、从站的站点号和接口通讯区，设置主、从站数据通讯区域；最后将组态下载到31X中注意EM277在组态的站点号一定要与EM277硬件上设置一致两个网络连接器上的终端电阻必须拨至ONo
2.3物联网控制系统DP连接
1.系统组成物联网控制系统现场总线（Profibus-DP）系统由S7-300PLC和S7-200PLC组成，S7-300作主站，站-200为从站如下图
2.硬件的连接在此物联网控制系统中，S7-300PLC通过Profibus-DP来读写S7-200中的数据，而实现S7-
300、S7-200PLC的通讯，其中S7-300CPU是2个通讯口，（一个默认MPI口，一个默认DP口）由于S7-200PLC自己不带DP口,必须通过外挂DP模块EM277来转接
3.DP电缆的制作DP电缆是两芯的屏蔽电缆，一红一绿，如下图:制作好的DP电缆制作过程DP线的第一个连接器接“出〃一端，将DP电缆按颜色接到连接器上，螺丝要拧紧（屏蔽线要接好），DP线的另一端接第二个连接器的“进〃端，按颜色接好，依次类推，根据需要接n个连接器（nG28）（如下图）如果DP线的长度过长，需要在最后一连器上接一个终端电阻DP电缆的连接
4.EM277的连接设置在不通电情况下，将EM277的插头，插到S7-200PLC的扩展口插座中，并将电源线接好，通过EM277上的地址旋钮来设置本站的地址，从1到125,地址不可重复用DP线将S7-300与EM277进行连接第三章物联网控制系统中上位机与组态王之间的通信新建一个组态王程序:组态王
一、安装搬运单元控制实验
一、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉安装搬运站工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC、调压阀组件、复合运动模块、工件平台、电磁传感器
三、实验内容安装搬运单元可以模拟提取工件、按照要求将工件分流的过程，同时能提供一个安装工位，实现大、小工件的组装安装搬运站的作用有两个一是将工件从上一站搬运至本站的工件平台上，二是将工件再从本站工件平台中搬运至下一站这样做的目的是将工件搬运至本站后再安装一个小工件即增加了一个安装过程，当然本站也可以像操作手或是搬运站一样起到搬运工件的功能1气动控制回路该工作单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁控制或手动控制各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的在安装搬运单元的气动控制原理图中，1A为1号双作用直线气缸；1B1和1B2为磁感应式接近开关；2A为2号双作用直线气缸；2B
1、2B2为磁感应式接近开关；3A为气动夹爪；3B1为磁感应式接近开关；4A为控制手臂上下的直线气缸；4B
1、4B2为磁感应式接近开关；1Y
1、1Y2为1号双作用气缸的电磁阀的两个控制信号；2Y
1、2Y2为控制2号双作用气缸的电磁阀的两个电磁控制信号；3Y
1、3Y2为控制气动夹爪开与闭的电磁阀的两个电磁控制信号；4Y1为上下摆动气缸的电磁阀的电磁控制信号2电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接设备符序号I/Q设备名称设备用途信号特征号信号为1:长气缸缩回到位11B1磁感应式接近开关判断长直线气缸的位置信号为1:长气缸伸出到位21B2磁感应式接近开关判断长直线气缸的位置信号为1:短气缸缩回到位32B1磁感应式接近开关判断短直线气缸的位置信号为1:短气缸伸出到位42B2磁感应式接近开关判断短直线气缸的位置信号为1:夹爪已翻开信号53B1磁感应式接近开关判断夹爪开闭情况为0夹爪夹紧64B1磁感应式接近开关判断夹爪上下的位置信号为1:夹爪下降到位74B2磁感应式接近开关判断夹爪上下的位置信号为1:夹爪上升到位信号为1:长直线气缸缩回81Y1电磁阀控制长直线气缸动作信号为1:长直线气缸伸出91Y2电磁阀控制长直线气缸动作信号为1:短直线气缸缩回102Y1电磁阀控制短直线气缸动作信号为1:短直线气缸伸出112Y2电磁阀控制短直线气缸动作123Y1电磁阀控制夹爪开闭的动作信号为1:夹爪翻开133Y2电磁阀控制夹爪开闭的动作信号为1:夹爪闭合信号为1:夹爪下降信号为144Y1电磁阀控制升降气缸的动作0夹爪上升
12.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电Q
1.6开始指示灯Q
1.7复位指示灯
3.程序控制
3.1控制任务当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，夹爪翻开、摆臂上抬到位，两个直线气缸驱动摆臂左转到最左端进入工作运行模式，按启动按钮，摆臂下降夹取工件，抬起后转安装工位，摆臂下降后释放大工件，然后上抬等待小工件的安装（用计时器模拟安装好的信号），有信号后摆臂再次下降夹取工件，上抬后转输出工位；等待输出信号，按下启动按钮，摆臂下，放开工件，上抬后摆臂转左工位，再次等待下一个工作信号下面有安装搬运单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务
四、实验思考题当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，夹爪翻开、摆臂上抬到位，两个直线气缸驱动摆臂左转到最左端进入工作运行模式，按启动按钮，摆臂下降夹取工件，抬起后根据工件信息决定该工件放在哪个位置，到达指定位置后，摆臂下，放开工件，上抬后摆臂转左工位,再次等待下一个工作信号用“手/自〃、“单/联〃模拟工件的材质及颜色:材质及颜色按钮金属、银白色尼龙、白色尼龙、黑色手/自110单/联100当输入的工件为白色尼龙工件，放到左上工位（安装工位）;当输入的工件为黑色尼龙工件，放到右上工位；当输入的工件为银色金属工件，放到右工位（输出工位实验
二、安装单元控制实验
一、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉安装站工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC、调压阀组件、料仓座、摆臂吸嘴、真空发生器、电磁传感器
三、实验内容安装单元在整个系统中，起着向系统中的其它单元提供装配用的小工件它的具体功能是按照需要将放置在料仓中的待安装的小工件（黑、白双色）自动地取出，并将其传送到下个工作单元上的大工件空腔中安装单元主要由I/O接线端口、料仓模块、转运模块、小工件平台、气源处理组件、阀组等部件组成1气动控制回路该工作单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁控制或手动控制各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的在安装单元的气动控制原理图中，1A为旋转缸；1B1和1B2为磁感应式接近开关；2A为双作用换向气缸；2B
1、2B2为磁感应式接近开关；3A为真空发生器；4A为双作用推料气缸；4B
1、4B2为磁感应式接近开关；1Y
1、1Y2为控制旋转气缸的电磁阀的两个控制信号；2Y
1、2Y2为控制换向气缸的电磁阀的两个控制信号；3Y
1、3Y2为控制真空发生器的电磁阀的两个电磁控制信号；4Y1为控制推料缸的电磁阀的电磁控制信号2电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接摆臂传感感J—＞控制电磁阀1—＞控制摆臂I/O工件选择传感器信/~＞控制电磁阀2—＞控制工件选择真空传感器号板“—＞控制电磁阀3—＞控制真空发生器推料传感感—＞控制电磁阀4—＞控制推料杆各按钮信号I/O I/O信，控制按钮信号灯信号号板板22通板上站通讯加入本站通讯输出信一I/Q设备名称设备用途序号设备符号信号特征磁感应式接近开关判断摆臂的左右位置11B1信号为1:摆臂摆回到位磁感应式接近开关判断摆臂的左右位置21B2信号为1:摆臂摆出到位32B1磁感应式接近开判断料仓位置情况信号为1:当前为黑色料关仓磁感应式接近开关信号为1:当前为白色料仓42B2判断料仓位置情况磁感应式接近开关信号为1:推料缸返回到位54B1判断推料块的位置磁感应式接近开关信号为1:推料缸推出到位64B2判断推料块的位置控制旋转气缸左右动71Y1电磁阀信号为1:旋转缸摆回作控制旋转气缸左右动81Y2电磁阀信号为1:旋转抽摆出作II/OJI信号为1:调整为黑色料仓92Y1电磁阀控制料仓换位信号为1:调整为白色料仓102Y2电磁阀控制料仓换位控制真空发生器的动信号为1:真空发生器复位113Y1电磁阀作控制真空发生器的动信号为1:真空发生器工作123Y2电磁阀作信号为1:推料缸推出工件134Y1电磁阀控制推料缸的动作信号为0推料缸返回
12.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电Q
1.6开始指示灯Q
1.7复位指示灯
3.程序控制
3.1控制任务当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，旋转气缸驱动的摆臂左转到最左端,摆臂缩回到位，换向气缸伸出，推料气缸缩回到位然后进入工作运行模式，按启动按钮，摆臂向外摆出，推料气缸推出小工件，摆臂摆回吸取小工件后，向外摆出，至极限位置后，释放小工件,然后摆臂摆回，同时料仓在换向气缸的驱动下换向，为下次另一种小工件的输出作好准备每按一次启动按钮就执行一个工作循环，而在每一次工作循环后，料仓都必须交替自动换向下面有操作手单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务
四、实验思考题当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，旋转气缸驱动的摆臂左转到最左端,摆臂缩回到位，换向气缸伸出，推料气缸缩回到位然后进入工作运行模式，按启动按钮，摆臂向外摆出，这时根据大工件的信息而确定出料仓的位置，推料气缸推出小工件，摆臂摆回吸取小工件后，向外摆出，至极限位置后，释放小工件，然后摆臂摆回，为下次另一种小工件的输出作好准备大工件的信息由“手/自〃旋钮模拟，当旋钮打在“手〃侧为黑色大工件，打在“自〃侧为白色大工件；而大、小工件组合的方式为黑色大工件放入白色小工件，而白色大工件中要求放入黑色小工件实验
三、操作手单元控制实验
一、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉操作手站工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC、调压阀组件、操作手模块、电磁传感器
1、2B2为磁感应式接近开关；3A为气动夹爪；3B1为磁感应式接近开关；4A为杆不回转的提取气缸；4B
1、4B2为磁感应式接近开关；1Y
1、1Y2为旋转气缸的电磁阀的两个控制信号；2Y
1、2Y2为控制摆臂气缸的电磁阀的两个电磁控制信号；3Y
1、3Y2为控制气动夹爪开与闭的电磁阀的两个电磁控制信号；4Y1为提取气缸的电磁阀的电磁控制信号2电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接臂档传感器1》控制电磁阀1——控制摆臂旋转个臂档传感器2入I/O信1/0信〉控制电磁阀2——控制摆臂伸缩个摆臂传感器1/号板I号板11/-控制电磁阀3——控制夹爪开合3控夹爪传感器制电磁阀4——控制夹爪上下PLC及其相入各按钮信号I/O信控制按钮信号灯1/关模块号板2I/O信I/O通I/O通本站通讯输出上站通讯输入L信板信板设备符序号I/O设备名称设备用途信号特征号信号为1:摆臂在最左端1B1I电感式传感器判断摆臂的左右位置信号为1:摆臂在最右端2B2电感式传感器判断摆臂的左右位置31B1磁感应式接近开关判断摆臂伸缩情况信号为1:摆臂缩回到位信号为1:摆臂伸出到位41B2磁感应式接近开关判断摆臂伸缩情况信号为1:夹爪已翻开信52B1磁感应式接近开关判断夹爪开闭情况号为0夹爪夹紧信号为1:夹爪缩回到位63B1磁感应式接近开关判断夹爪上下的位置信号为1:夹爪伸出到位73B2磁感应式接近开关判断夹爪上下的位置控制旋转气缸左右动作81Y1电磁阀信号为1:旋转缸左转控制旋转气缸左右动作91Y2电磁阀信号为1:旋转抽右转控制摆臂气缸伸缩动作102Y1电磁阀信号为1:摆臂缩回控制摆臂气缸伸缩动作112Y2电磁阀信号为1:摆臂伸出123Y1电磁阀控制夹爪开闭的动作信号为1:夹爪翻开133Y2电磁阀控制夹爪开闭的动作信号为1:夹爪闭合控制提取缸上下的动作信号为1:夹爪下降信号144Y1电磁阀为0夹爪上升
12.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电Q
1.6开始指示灯Q
1.7复位指示灯
3.程序控制
3.1控制任务当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，旋转气缸驱动的摆臂左转到最左端,摆臂缩回到位，夹爪翻开，提取气缸上升到位然后进入工作运行模式，按启动按钮，操作手单元先摆臂气缸后提取气缸依次伸出，提取气缸伸出到达下端后夹爪夹取工件，夹紧工件后，再按照先提取气缸后摆臂气缸的顺序依次缩回，然后摆臂气缸摆到右端，等待工件送出信号再次按下启动钮，工件送出，摆臂气缸、提取气缸依次伸出，然后放下工件，再按照逆过程返回到初始位置下面有操作手单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务
四、实验思考题当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，旋转气缸驱动的摆臂左转到最左端,摆臂缩回到位，夹爪翻开，提取气缸上升到位然后进入工作运行模式，按启动按钮，操作手单元先摆臂气缸后提取气缸依次伸出，提取气缸伸出到达下端后夹爪夹取工件，夹紧工件，此时读取工件信息，并记住工件信息，再按照先提取气缸后摆臂气缸的顺序依次缩回，再按照工件信息将工件放置到不同的位置，金属工件放在左后下方，黑色工件放在右后下方，而白色工件放在右前下方,放下工件后，再按照逆过程返回到初始位置用“手/自〃、“单/联〃模拟工件的材质及颜色材质及颜色按钮金属、红尼龙、白尼龙、黑色色色手/自110100单/联当输入的工件为白色尼龙工件，L1灯亮;当输入的工件为黑色尼龙工件，L2灯亮;实验
四、分拣单元控制实验
一、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉分拣站工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC,调压阀组件、传送带和传感器、滑道和传感器组件
三、实验内容分类工作单元可以实现对工件按照材质或颜色分拣的过程可将工件按照颜色分拣到3个滑槽中1气动控制回路该工作单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁控制或手动控制各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的在分类工作单元的气动控制原理图中，1A为1号导向气缸；1B1和1B2为磁感应式接近开关;2A为2号导向气缸；2B
1、2B2为磁感应式接近开关；1Y1为1号导向气缸的电磁阀的控制信号；2Y1为2号导向气缸的电磁阀的电磁控制信号2电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接设备符序号I/Q设备名称设备用途信号特征号漫射式光电传感器或信号为1:有输入工件信号为01B1判断有无输入工件电容式传感器无工件信号为1:有工件滑入滑槽信号2B2反射式光电传感器判断有无工件滑入滑槽为0无工件滑入滑槽信号为1:1号拦阻气缸缩回到31B1磁感应式接近开关判断1号拦阻气缸的位置位信号为1:1号拦阻气缸伸出到41B2磁感应式接近开关判断1号拦阻气缸的位置位信号为12号拦阻气缸缩回到52B1磁感应式接近开关判断2号拦阻气缸的位置位信号为12号拦阻气缸伸出到62B2磁感应式接近开关判断2号拦阻气缸的位置位7K1继电器控制传送带驱动电机工作信号为1:传送带转动信号为1:1号拦阻气缸伸出信81Y1电磁阀控制1号拦阻气缸动作号为01号拦阻气缸缩回信号为12号拦阻气缸伸出信92Y1电磁阀控制2号拦阻气缸动作号为02号拦阻气缸缩回
12.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电Q
1.6开始指示灯Q
1.7复位指示灯
3.程序控制
3.1控制任务当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，各导向气缸驱动的导向装置均缩回到位，传送带无件然后进入工作运行模式，放入一个件，工作单元读取工件信息；按启动按钮,根据工件信息确定滑槽位置，对应导向装置动作，传送带转动将工件送出直至工件滑入相应滑槽;最后各导向装置恢复到复位状态用“手/自〃、“单/联〃模拟工件的材质及颜色，方法与操作手单元的深入练习相同下面有分类工作单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务
四、实验思考题设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，各导向气缸驱动的导向装置均缩回到位，传送带无件然后进入工作运行模式，按启动按钮，首先是传送带启动运转，当第一个工件从左端被放到传送带上时，1号导向气缸推出，使工件从第一个滑槽中分流出去；当第二个工件被放上时，1号导向气缸不动，2号导向气缸推出，使工件从第二个滑槽中分流出去；当第三个工件被放上时，1号导向气缸和2号导向气缸都不动，则工件被固定导向块导入到第三个滑槽中然后，到第四个工件放入时，1号导向气缸推出，使工件从第一个滑槽中分流出去；如此工作循环，直至按“停止〃结束，所有执行机构都回到初始状态实验
五、供料单元控制实验
一、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉供料站工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC＞调压阀组件、推料装置、摆臂模块、真空发生器及其传感器
三、实验内容供料单元可作为FMS系统中的起始单元，在立体库单元原料缺乏的情况下，向系统供给原料的作用它的具体功能是按照订单需求将放置在料仓中的待加工工件（原料）自动地取出，并将其传送到下个工作单元1气动控制回路该工作单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁控制或手动控制各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的在供料单元的气动控制原理图中，1A为旋转缸；1B1和1B2为磁感应式接近开关；2A为真空发生器；2B1为真空压力检测传感器；3A为双作用推料气缸；3B
1、3B2为磁感应式接近开关；1Y
1、1Y2为控制旋转气缸的电磁阀的两个控制信号；2Y
1、2Y2为控制真空发生器的电磁阀的两个电磁控制信号；3Y1为控制推料缸的电磁阀的电磁控制信号2电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接设备符序号I/O设备名称设备用途信号特征号信号为1:料仓中有工件信号为1B1对射式光电传感器判断料仓是否有工件0料仓中无工件21B1磁感应式接近开关判断摆臂的位置信号为1:摆臂摆回到位31B2磁感应式接近开关判断摆臂的位置信号为1:摆臂摆出到位信号为1:吸到了工件信号为042B1真空压力传感器判断是否吸到工件未吸/未吸到工件53B1磁感应式接近开关判断气缸的前后位置信号为1:推料缸返回到位63B2磁感应式接近开关判断气缸的前后位置信号为1:推料缸推出到位7K1继电器控制蜂鸣器信号为1:蜂鸣器鸣响81Y1电磁阀控制摆臂的动作信号为1:摆臂摆回91Y2电磁阀控制摆臂的动作信号为1:摆臂摆出102Y1电磁阀控制吸、放工件信号为1:真空发生器复位112Y2电磁阀控制吸、放工件信号为1:真空发生器动作信号为1:推料缸推出工件信号123Y1电磁阀控制推料缸的动作为0推料缸返回
12.
0.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电QI.6开始指示灯QI.7复位指示灯
3.程序控制
3.1控制任务当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，推料缸缩回到位，旋转摆臂摆回到位然后进入工作运行模式，按启动按钮时，供料单元的执行机构将把存放在料仓中的工件取出并转送出去，然后各执行机构回到初始位置即每执行一个新的工作循环都需按一次启动按钮要求在启动前，供料单元的执行机构必须是处于初始位置，否则不允许启动在启动前，供料单元的执行机构若不在初始位置、料仓中若无工件，则不允许启动下面为供料单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务
四、实验思考题当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，推料缸缩回到位，旋转摆臂摆回到位然后进入工作运行模式，在料仓中有工件、各个执行机构都在其初始位置的情况下，当按触开始S1按钮时，供料单元的执行机构将把存放在料仓中的工件取出并转送出去例如送到下一个工作单元；并且，只要料仓中有工件，此工作就继续，即自动连续运行在运行过程中，当按触停止按钮后或者当料仓中无工件时，供料单元应该在完成了当前的工作循环之后停止运行，并且各个执行机构应该回到初始位置在启动前，供料单元的执行机构若不在初始位置、料仓中若无工件，则不允许启动当料仓中缺少工件超过5秒后，蜂鸣器响起报警，直到料仓中有工件后停止在理解上述控制任务后，单独写出程序控制流程图实验
六、加工单元控制实验
一、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉加工站工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC、调压阀组件、伺服驱动模块、打孔模块、定位传第一篇基础篇
1.1物联网控制系统概述物联网控制系统，是先进工业自动化及制造的根本局部将先进制造系统的物料供给、分拣、加工、检测、无线通讯、图象处理、生产监控与管理、物流系统与立体仓库等主要功能模块展现给学生，同时学生可以自己动手实践，学习PLC编程、微电子技术、生产调度管理、流程设计、无线通讯、图象处理等相关的课程物联网控制系统是在原有FMS的基础上再整合参加AGV（自动导航小车）等微电子技术、CCD非接触图像检测技术、生产调度系统等，使原有的直线式物流系统变成一种环型、可重复循环工作的物流系统实现从原料供给、运输、搬运、加工，到组合装配，CCD非接触图像检测，最后分类存贮的自动化加工过程图1-1物联网控制系统总体结构图该物联网控制系统是由MES调度系统和AGV物料运输两大系统组成AGV物料运输系统:CPU采用DSP TMS320LF2407A,软件开发支持流程图、汇编语言、C语言、DSP汇编语言编程，开放式电子扩展架构+开放式机械组合架构，铝合金+高强度ABS,开饭硬件接口、软件设计接口AGV采用无线通信网络、带工件平台MES调度系统上位机管理系统通过串口无线发射台完成与AGV的通信和调度，完成工件在各功能模块之间的加工，分拣等工艺流程感器、检测模块
三、实验内容当接受动作指令后，该站判断工位上是否有工件若无则停止若有六工位加工台开始顺时针运动（俯视），运动到打孔电机的下方停止，打孔电机模块模拟打孔过程，结束后加工台继续旋转到检测工位停止，进行模拟检测过程，结束后继续旋转一个工位等待下一站夹取该工件1气动控制回路该工作单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁控制或手动控制各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的在加工单元的气动控制原理图中，1A为钻孔气缸；1B1和1B2为磁感应式接近开关；2A为检测气缸；2B
1、2B2为磁感应式接近开关；1Y1为钻孔气缸的电磁阀的控制信号；2Y1为控制检测气缸的电磁阀的电磁控制信号2电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接光电传感器电感＞控制伺服驱动器个控制伺服电机式传感器打孔模一控制继电器1个控制打孔电机块传感器检测模，控制继电器2U为空制顶紧装置控制电磁阀1T控制块传感器个控制打孔气缸上下PLCO电磁阀2;控制检测气缸上下及其相U控制按钮信号灯T关模块上站通讯输入本站通讯输出设备符序号I/Q设备名称设备用途信号特征号信号为1:有输入工件信号为01B1漫射式光电传感器判断有无输入工件无工件信号为1:转盘旋转到位信号为2B2电感式传感器判断旋转工作台的角度0转盘旋转未到位31B1磁感应式接近开关判断钻孔电机的位置信号为1:钻孔电机上升到位41B2磁感应式接近开关判断钻孔电机的位置信号为1:钻孔电机下降到位52B1磁感应式接近开关判断检测头的位置信号为1:检测头缩回到位62B2磁感应式接近开关判断检测头的位置信号为1:检测头下探到位73B1磁感应式接近开关判断顶紧气缸的位置信号为1:顶紧气缸缩回到位83B2磁感应式接近开关判断顶紧气缸的位置信号为1:顶紧气缸伸出位9QD1伺服电机驱动器驱动旋转工作台运转PTO脉冲信号驱动10QD2伺服电机驱动器伺服电机正反转正反转方向信号11K1继电器驱动钻孔电机钻孔信号为1:钻孔电机起动信号为1:钻孔电机下降信号为121Y11Y1电磁阀控制电钻上下的动作0钻孔电机上升缩回信号为1:检测头下探检测信号为132Y12Y1电磁阀控制检测气缸的动作0检测头缩回信号为1:顶紧气缸伸出信号为143Y13Y1电磁阀控制顶紧气缸缸的动作0顶紧气缸缩回
12.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电Q
1.6开始指示灯Q
1.7复位指示灯
3.程序控制
3.1控制任务当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，钻孔电机上升缩回到位，检测头缩回到位，夹紧头缩回到位，旋转工作台旋转到位然后进入工作运行模式，在输入工位上有工件的情况下，当按触启动按钮时，旋转工作台转动，将工件传送到加工工位进行钻孔加工；钻孔加工后,旋转工作台再转动一个工位，将工件送到检测工位进行钻孔质量的检测；最后工件被送到输出工位输出工位的工件由人工取走下面有加工单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务
四、实验思考题当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，钻孔电机上升缩回到位，检测头缩回到位，夹紧头缩回到位，旋转工作台旋转到位然后进入工作运行模式，当有工件被放到旋转工作台的输入工位上时，则加工单元进入工作状态，将工件传送到加工工位，并进行钻孔加工，然后等待输入工位接收新的工件当输入工位上又接收到了新的工件时，旋转工作台就再转动一个工位,将经过钻孔加工后的工件送到检测工位进行质量检测，并将检测结果储存起来；同时，新的工件被送到加工工位进行钻孔加工，然后再次等待输入工位接收新的工件……当最初的工件经过上述流程进入到输出工位时，该工件的钻孔检测结果将被转存到另一个存储单元中每个工件在本单元中都要经过以上的工作流程工件到达输出工位后由人工取走只要未按停止按钮，加工单元就按照上述过程连续运行当按了停止按钮后，加工单元不再接收新的工件，但是要将已进入到加工单元中的工件加工完，此后加工单元要将处在工作台上的工件依次进行完钻孔、质量检测、输出的过程后才停止运行实验
七、检测单元控制实验
一、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉检测站工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC,调压阀组件、传送带模块、位移传感器、提升模块、感传感器、反射式光电传感器和漫射式光电传感器
三、实验内容检测单元的主要任务有两个，即识别工件材料和检测工件的尺寸在FMS系统中，它是将供料单元提供的工件进行材料识别及尺寸的检测，并根据要求将满足条件的工件通过滑槽送到下一个工作单元，对于不符合要求的工件在本单元中剔除该单元模拟了实际生产中对原材料的检测情况1气动控制回路在检测单元的气动控制原理图中，1A为无杆缸；1B1和1B2为磁感应式接近开关；2A为驱动高度测量模块的精密滑台缸；2B
1、2B2为磁感应式接近开关；3A为双作用推料气缸；3B1为磁感应式接近开关；1Y
1、1Y2为控制无杆气缸的电磁阀的两个控制信号；2Y1为控制滑台缸的两个电磁控制信号；3Y1为控制推料缸的电磁阀的电磁控制信号2电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接序设备I/Q设备名称设备用途信号特征号符号信号为1:托盘中有工件1B1反射式光电传感器判断托盘中是否有工件信号为0托盘中无工件信号为L白色工件信号为0黑2B2漫射式光电传感器判断工件的颜色色工件/无工件信号为1:金属材质工件信号为3B3电感式传感器判断工件的材质0尼龙工件/无工件41B1磁感应式接近开关判断工件托盘的位置信号为1:工件托盘下降到位51B2磁感应式接近开关判断工件托盘的位置信号为1:工件托盘上升到位62B1磁感应式接近开关判断高度检测头的位置信号为1:检测头缩回到位72B2磁感应式接近开关判断高度检测头的位置信号为1:检测头下探到位83B1磁感应式接近开关判断气缸的前后位置信号为1:推料缸返回到位9QD1直流电机驱动器驱动传送带运转PWM驱动及使能信号控制101Y1电磁阀控制托盘上下的动作信号为1:工件托盘下降111Y2电磁阀控制托盘上下的动作信号为1:工件托盘上升信号为1:检测头下探检测信号为122Y1电磁阀控制检测头的动作0检测头缩回信号为1:推料缸推出工件信号为133Y1电磁阀控制推料缸的动作0推料缸返回
12.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电Q
1.6开始指示灯Q
1.7复位指示灯
3.程序控制
3.1控制任务当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，无杆缸驱动的工件托盘下降缩回到位，检测头缩回到位，工件托盘上无工件然后进入工作运行模式，放入一个工件，按启动按钮时,检测单元首先对工件的颜色及材质进行识别，并将识别的结果储存起来;然后将工作平台升至上端,根据信号将工件从滑槽中推出去；最后各执行机构都返回到初始位置下面有检测单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务
四、实验思考题当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，无杆缸驱动的工件托盘下降缩回到位，检测头缩回到位，工件托盘上无工件然后进入工作运行模式，放入一个工件，按启动按钮时,检测单元首先对工件的颜色及材质进行识别，并将识别的结果储存起来；然后将工作平台升至上端进行工件高度的测量，根据测量结果对工件进行分流设定满足某一个尺寸范围的工件（合格品）从上滑槽分流出去，将不满足要求的工件（不合格品）从下滑槽分流出去；最后各执行机构都返回到初始位置当输入的工件为白色尼龙工件，L1灯亮；当输入的工件为黑色尼龙工件，L2灯亮；当输入的工件为银色金属工件，LI、L2灯亮当工件被推入滑道后，LI、L2灯灭在理解上述控制任务后，单独写出程序控制流程图实验
八、立体库单元控制实验、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉立体库工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC,调压阀组件、伺服驱动器和电机、步进驱动器和电机、电磁传感器
三、实验内容立体仓库的功能是为FMS生产加工提供原材料以及管理储存成品B的场所立体仓库存储并管理的原材料、成品是以MES管理系统为依据立体仓库是由两直线机械手臂组成，可以实现X、Y、Z三个方向上的工件搬运夹取工作是FMS能够进行自动化工作的枢纽机构，
一、夹取货架上的原材料工件，输送给传送带进行流水线加工、装配等；
二、将从传送带输送过来的不加盖的成品B搬运到相应的货架上储存；
三、转运AGV物流系统输送过来的原材料给环形传送带加工、装配等工作1气动控制回路该工作单元的执行机构主要是电机、丝杆传动机构和气动手爪配合工作的控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁控制或手动控制各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的立体仓库的气动控制原理图中，1A为气爪气缸；1B1为磁感应式接近开关；2A为横臂双联气缸；2B
1、2B2和2B3为磁感应式接近开关1Y1为控制气爪夹紧、松开电池阀信号；2Y
1、2Y2为控制横臂气缸的电磁阀的两个电磁控制信号；3Y
1、3Y1为双联气缸的电磁阀的两个控制信号1B12B12B22B32电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接3控制X轴步进电机控制Y轴步进电机;控制推料气缸T控制步进驱动器1-/~＞控制步进驱动器2―控制电磁阀1控制按钮信号灯■本站通讯输出序号设备I/O设备名称设备用途信号特征1B1I电感应式接近开关判断X轴直线手臂位置信号为1X轴横臂到位左限位信号为1X轴横臂到位右限位2B2电感应式接近开关判断X轴直线手臂位置信号为1Y轴横臂到位左限位3B3电感应式接近开关判断Y轴直线手臂位置信号为L Y轴横臂到位右限位4B4电感应式接近开关判断Y轴直线手臂位置信号为0夹爪夹紧信号为1:夹51B1磁感应式接近开关判断气动夹爪开合情况爪松开62B1磁感应式接近开关判断横臂伸缩的位置信号为1:横臂缩回72B2磁感应式接近开关判断横臂伸缩的位置信号为1:横臂伸出到中间位83B2磁感应式接近开关判断横臂伸缩的位置信号为1:横臂完全伸出到位9QD1伺服电机驱动器驱动X轴直线手臂运动PT0脉冲信号驱动10QD2伺服电机驱动器驱动Y轴直线手臂运动PT0脉冲信号驱动9QD1伺服电机驱动器X轴直线手臂运动方向信号为1X轴直线手臂右移10QD2伺服电机驱动器伺服电机正反转信号为1Y轴直线手臂下移131Y1电磁阀气动夹爪气缸的动作信号为1夹爪松开信号为1横臂气缸伸出到中间142Y1电磁阀横臂气缸的动作位置143Y1电磁阀横臂气缸的动作信号为1:横臂气缸完全伸出
12.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电Q
1.6开始指示灯Q
1.7复位指示灯
3.程序控制
3.1控制任务立体仓库接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，夹爪翻开，横臂缩回到位，横臂沿Y轴上升到零点限位，横臂再沿X轴左移到零点限位进入启动等待模式；此时按开始按钮，横臂沿X、Y轴两个方向同时运行到初始等待状态此时接收到特殊信号后，横臂开始依次将7号仓位的工件搬运到2号仓位，9号仓位的工件搬运到4号仓位，11号仓位的工件搬运到6号仓位完成后，横臂又将6号仓位的工件搬运回11号仓位，4号仓位的工件搬运回9号仓位，2号仓位的工件搬运回7号仓位的最上层工件搬运完成后开始执行第二层、第三层工件的同样的搬运工作下面有立体仓库的上述控制任务的框图，按此框图编写PLC程序物联网控制系统工作流程当接收到MES调度系统传送过来的生产订单信息和工件属性后，大立体仓库向系统输出所需的工件，放入环形传送带，工件随传送带到达各功能模块进行加工、组装、CCD非接触图像检测、装配分拣等工作而当立体仓库没有原料可以提供时，由补料单元组通过AGV物料运输系统向系统继续供料
1.3物联网控制系统整体网络架构该物联网控制系统每一站都有一套独立的控制系统，因此，该系统可拆分开来学习，而将各站连在一起集成为系统后，又能为学生提供一个学习复杂和大型控制系统的学习平台.控制系统及架构1图『2物联网控制系统的组成系统下列图是物联网控制系统的控制网络架构图，该系统结合应用了多种工业通信技术上电/运行直线手臂搬运中间复位灯工2闪层工件完毕直线手臂移原点:QD1=1QD2=1复位1机械手气=1SM66直线手臂移动到最缸恢复到位SM
76.7=下层QD2=1工作模式选择1B1=12B1=1等待工作信号复位2直线手直线手臂搬运最下臂上升QD2=1层工件完毕直线手臂搬运最上层工件完毕复位3返回至模式选择直线手臂左移等待工件信号QD1=1直线手臂移动到中间层QD2=1开始灯L1闪
（1）立体仓库总程序控制流程图搬运第一托盘工件搬运第三托盘工件直线手臂横向向左完毕t十时T44=
0.5S完毕计时T44=
0.5s移动一格QD1=1直线手臂横向向右搬运第三托盘工件搬运第一托盘工件移动一格QD1=1完毕计时T44=
0.5S完毕计时T44=
0.5s搬运第二托盘工件直线手臂横向向左直线手臂移零点:完毕计时T44=
0.5s移动一格QD1=1QD1=1QD2=1直线手臂横向向右完毕计时T44=
0.5s=1SM66移动一格QD1=1直线手臂移原点:2SM
76.7二搬运第二托盘工件QDI=1QD2=15=1SM66M
9.1=lSM
76.7=T44=1搬运一层工件结束2直线手臂搬运一层工件子程序流程图2Y1=1手爪伸到最长手爪缩回至IJ位计时T40=
0.5s2Y1=13Y1=12Y1=O3Y1=O至IJ位计时T40=
0.5s直线手臂下降直线手臂向右移动QD2=1夹工件1Y1=1一格QD1=1至位计时T4l=
0.5s释放工件1Y1=O；M
66.7=至位计时T41=
0.5s直线手臂向上抬起T42=1手爪缩回QD2=12Y1=3Y1=O手爪伸出到中间位3直线手臂向右搬运托盘工件子程序流程图向右搬运托盘工件结束手爪伸出到中间位手爪缩回直线手臂下降4直线手臂向左搬运托盘工件子程序流程图2Y1=12Y1=O3Y1=O QD2=1到位计时T47=
0.5s将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务
四、实验思考题立体直线手臂向左移动仓库接通释放工件1Y1=0至电源与气源、PLC运行后，首夹工件1Y1=1一格QD1=1IJ位计时T48=
0.5s到位计时T48=
0.5s先执行复位动作，夹爪翻开，横臂缩回到位，横臂；M
66.7=沿Y轴上升到零点限位，横臂再沿X轴左移到零点限位进入启动等待模式；此时按开始按钮，横T49=1臂沿X、Y轴两个方向同时运行到初始等待状态此时接收到特殊信号后，横手爪伸到最长手爪缩回直线手臂向上抬起臂开始依2Y1=13Y1=1次将7号仓2Yl=03Yl=0位的工件搬运到2号仓位，9号QD2=1至lj位计时T47=
0.5s仓位的工件搬运到4号仓位，11号仓位的工件搬运到6号仓位完成后，横臂又将6号仓位的工件搬运回11号仓位，4号仓位的工件搬运回9号仓位，2向左搬运托盘工件号仓位的工件搬运回7号仓位的最上层工件搬运完成后开始执行第二层、第三层工件的结束同样的搬运工作实验
九、提取安装单元控制实验
一、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉提取安装站工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC,调压阀组件、传送带模块、安装提取模块、真空发生器及其传感器
三、实验内容提取安装单元装配2轴的拾取和放置模块，通过光电传感器检测到工件，工件传送到传送带上的气动别离器拾取和放置模块将滑槽上工件盖放置到工件上，通过别离器释放完整的工件组合并传送到传送带的末端1气动控制回路该工作单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁控制或手动控制各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的在提取安装单元的气动控制原理图中，1A为1号导杆气缸；1B1和1B2为磁感应式接近开关;2A为真空发生器；2B1真空开关；3A为旋转气缸；3B1和3B2为电感式接近开关；4A为杆不回转的提取气缸；4B
1、4B2为磁感应式接近开关；1Y
1、1Y2为导杆气缸的电磁阀的控制信号；2Y
1、2Y2为控制真空发生器的电磁阀的两个电磁控制信号；3Y
1、3Y2为旋转气缸的电磁阀的两个控制信号;4Y1为上下提取气缸的电磁阀的电磁控制信号2电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接序号设备符T/Q设备名称设备用途信号特征号信号为1:有输入工件信号为01B1光电传感器判断有无输入工件无工件21B1磁感应式接近开关判断横臂气缸的位置信号为1:横臂气缸缩回到位31B2磁感应式接近开关判断横臂气缸的位置信号为1:横臂气缸伸出到位信号为1:吸到了工件信号为042B1磁感应式接近开关判断是否吸到工件未吸/未吸到工件53B1磁感应式接近开关判断吸盘上下的位置信号为1:吸盘下降到位63B2磁感应式接近开关判断吸盘上下的位置信号为1:吸盘上升到位74B1磁感应式接近开关判断旋转气缸的位置信号为1:工件挡条旋回到位84B2磁感应式接近开关判断旋转气缸的位置信号为1:工件挡条旋出到位9K1直流电机驱动器驱动传送带运转PWM驱动及使能信号控制101Y1电磁阀控制横臂气缸动作信号为1:横臂气缸缩回111Y2电磁阀控制横臂气缸动作信号为1:横臂气缸伸出122Y1电磁阀控制真空发生器的动作信号为L真空发生器复位132Y2电磁阀控制真空发生器的动作信号为1真空发生器工作信号为L吸盘下降143Y1电磁阀控制提取缸上下的动作信号为0吸盘上升信号为1:工件挡条旋出信号为154Y1电磁阀控制旋转气缸的动作0工件挡条旋回
62.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电Q
1.6开始指不灯Q
1.7复位指示灯
3.程序控制
4.1控制任务当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，各导向气缸驱动的导向装置均缩回到位，传送带无件然后进入工作运行模式，放入一个工件，工作单元确认工件；按启动按钮，此时传送带启动，旋转气缸驱动的工件阻挡条也旋出阻挡工件，同时计时开始；时间到后吸盘向下吸取一个工件盖，然后缩回上方；导杆气缸驱动吸盘向前伸出，到位置后吸盘向下到底，释放工件盖装入大工件上，然后吸盘向上及向后缩回到位；阻挡条翻开，传送带再启动输出工件组合，计时;计时结束后程序再次进入等工件状态下面有本单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务
四、实验思考题当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，各导向气缸驱动的导向装置均缩回到位，传送带无件然后进入工作运行模式，放入一个工件，工作单元确认工件；按启动按钮，此时传送带启动，如果是白色工件，旋转气缸驱动的工件阻挡条也旋出阻挡工件，同时计时开始；时间到后吸盘向下吸取一个工件盖，然后缩回上方；导杆气缸驱动吸盘向前伸出，到位置后吸盘向下到底，释放工件盖装入大工件上，然后吸盘向上及向后缩回到位；阻挡条翻开，传送带再启动输出工件组合，计时；计时结束后程序再次进入等工件状态如果是黑色工件，则直接让黑色直接输出，不再装入工件盖，输出计时结束后程序再次进入等工件状态用“手/自〃模拟工件的颜色，在手动状态表示黑色工件，在自动状态表示白色工件实验
十、转运单元控制实验
一、实验目的
2.学会设置路径、新建程序3初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
5.熟悉转运站工作原理，完成PLC程序编写
二、实验仪器与设备线槽、电磁阀组、信号板模块、S7-200PLC、调压阀组件、转运模块、电磁传感器
三、实验内容转运单元的功能是将环型传送带传递过来的待检测工件,搬运到检测台进行CCD非接触图像检测，完后将检测合格的工件夹回环型传送带，而将检测不合格的工件，搬运到存放不合格工件的滑槽中1气动控制回路该工作单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁控制或手动控制各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的在转运单元的气动控制原理图中，1A为1号旋转气缸；1B1和1B2为磁感应式接近开关；2A为横臂双联气缸；2B1和2B2为磁感应式接近开关；3A为气动夹爪；3B1为磁感应式接近开关；4A上下升降气缸；4B
1、4B2为磁感应式接近开关；1Y
1、1Y2为旋转气缸的电磁阀的控制信号；2Y
1、2Y2为控制横臂气缸的电磁阀的两个电磁控制信号；3Y
1、3Y2为气动夹爪气缸的电磁阀的两个控制信号；4Y1为上下升降气缸的电磁阀的电磁控制信号1B11B22B12B23B14B14B22电气控制原理电气接口地址FMS中的每个部件上的输入、输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的各接口地址已经固定各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路、各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与3控制电磁阀1—＞控制摆臂旋转I/O）控制电磁阀2——＞控制摆臂伸缩信1/号板）控制电磁阀3—＞控制夹爪开合PLC1）控制电磁阀4—＞控制摆臂上下及其相I/O信控制按钮信号灯关模块号板2PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接I/O I/O〕本站通讯输出摆臂上旋转站传通感讯器输入通通I/O信板摆臂伸缩传感器信板信序号设备符号板夹爪传感器摆I/O设备名称设备用途信号特征牌上下传感器号1B1I磁感应式接近开关判断旋转气缸的位置信号为1:旋转气缸转到环1I/O信号板型传送带方向到位信号为1旋转气缸转到CCD检21B2磁感应式接近开关判断旋转气缸的位置测台方向到位信号为1横臂缩回32B1磁感应式接近开关判断横臂伸缩情况42B2磁感应式接近开关判断横臂伸缩情况信号为1:横臂伸出信号为0夹爪夹紧信号为1:53B1磁感应式接近开关判断气动夹爪开合情况夹爪松开64B1磁感应式接近开关判断转运台上下的位置信号为1:转运太下降到位判断转运太台上下的位置74B2磁感应式接近开关信号为1:转运台上升到位信号为1:旋转气缸转向环型传81Y1电磁阀旋转气缸动作送带信号为1旋转气缸转向CCD检91Y2电磁阀旋转气缸动作测台102Y1电磁阀横臂气缸动作信号为1:横臂气缸缩回112Y2电磁阀横臂气缸动作信号为1:横臂气缸伸出123Y1电磁阀气动夹爪气缸的动作信号为1:夹爪松开133Y2电磁阀气动夹爪气缸的动作信号为1:夹爪闭合信号为1:转运台下降信号为0144Y1电磁阀转运台上下气缸的动作转运台上升
12.
12.6开始、复位、特殊、手/自、单/联、停止、上电Q
1.6开始指示灯Q
1.7复位指示灯
3.程序控制
3.1控制任务当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，夹爪翻开，横臂缩回到位，然后转运台左旋到环型传送带进入工作运行模式；按启动按钮，横臂气缸伸出到位，转运台整体下降到位，气爪夹紧工件，然后转运台整体上升，横臂气缸缩回到位，旋转气缸右旋，带动转运台整体转向CCD检测台，横臂气缸伸出到位，转运台下降到位，夹爪松开，放下工件等待检测结果，最后将检测合格的工件搬运回环型传送带，而将检测不合格的工件放入滑槽下面有转运单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序
四、实验思考题当设备接通电源与气源、PLC运行后，首先执行复位动作，夹爪翻开，横臂缩回到位，然后转运台左旋到环型传送带进入工作运行模式；按启动按钮，横臂气缸伸出到位，转运台整体下降到位，气爪夹紧工件，然后转运台整体上升，横臂气缸缩回到位，旋转气缸右旋，带动转运台整体转向CCD检测台，横臂气缸伸出到位，转运台下降到位，夹爪松开，放下工件等待检测结果，最后将检测合格的工件搬运回环型传送带，而将检测不合格的工件放入滑槽搬运安装单元搬运单元F^H安加装单工元单元图1-3物联网控制系统控制网络架构图IPIPI1T第二篇开展篇第一章物联网控制系统中S7-200间的PPI通信
1.1PPI概述PPI协议是专门为S7-200开发的通信协议S7-200CPU的通信口（Port、Portl）支持PPI通信协议，S7-200的一些通信模块也支持PPI协议Micro/WIN与CPU进行编程通信也通过PPI协议S7-200CPU的PPI网络通信是建立在RS-485网络的硬件基础上，因此其连接属性和需要的网络硬件设备是与其他RS-485网络一致的S7-200CPU之间的PPI网络通信只需要两条简单的指令,它们是网络读（NetR）和网络写（NetW）指令在网络读写通信中，只有主站需要调用NetR/NetW指令，从站只需编程处理数据缓冲区（取用或准备数据）PPI网络上的所有站点都应当有各自不同的网络地址否则通信不会正常进行可以用两种方法编程实现PPI网络读写通信
1.使用NetR/NetW指令，编程实现
2.使用Micro/WIN中的Instruction Wizard（指令向导）中的NETR/NETW向导
1.2物联网控制系统PPI连线
2.网络的硬件组成在S7-200系统中，无论是组成PPI、MPI还是RPOFIBUS-DP网络，用到的主要部件都是一样的:PR0FIBUS电缆电缆型号有多种，其中最根本的是PROFIBUS FC（Fast Connect快速连接）Standard电缆PR0FIBUS网络连接器网络连接器也有多种形式，如出线角度不同等等
3.连接网络连接器A.电缆和剥线器使用FC技术不用剥出裸露的铜线图2-1剥好一端的PROFIBUS电缆与快速剥线器B.翻开PROFIBUS网络连接器首先翻开电缆张力释放压块，然后掀开芯线锁图2-2翻开的PROFIBUS连接器C.去除PROFIBUS电缆芯线外的保护层，将芯线按照相应的颜色标记插入芯线锁，再把锁块用力压下，使内部导体接触应注意使电缆剥出的屏蔽层与屏蔽连接压片接触由于通信频率比较高，因此通信电缆采用双端接地电缆两头都要连接屏蔽层D.复位电缆压块，拧紧螺丝，消除外部拉力对内部连接的影响
4.网络连接器网络连接器主要分为两种类型带和不带编程口的不带编程口的插头用于一般联网，带编程口的插头可以在联网的同时仍然提供一个编程连接端口，用于编程或者连接HMI等图2-4左侧:不带编程口的网络连接器右侧:带编程口的网络连接器
5.线型网络结构通过PROFIBUS电缆连接网络插头，构成总线型网络结构。
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