2山东能源肥城矿业集团矿服公司 山东泰安 242341
摘要：在现代科学技术的众多领域，生产线的应用越来越广泛，掌握自动化生产线的核心技术，熟悉生产线的安装调试方法，是每一位机电类专业技术人员必须具备的基本能力之一。
关键词：PLC；机电一体化；安装；调试
引言
可编程控制器（PLC）是集微电子技术、计算机技术、自动化技术、通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。目前，由于PLC控制具有可靠性高、编程简单、体积小、结构紧凑、安装维修方便、接线少等优点，企业自动化生产线控制系统广泛采用PLC技术。因此，让学生学会机电一体化设备的安装与调试尤为重要。
1理论概述
1.1PLC定义
可编程逻辑控制器，简称PLC，是指利用微电脑技术制造的通用自动控制设备，其利用一类可编程的存储器对其内部程序进行存储，并对诸如逻辑运算、定时、计数、顺序控制以及算术操作等面向用户的指令进行执行，同时对数字或模拟式输入及输出方式实现相关类型的机械或生产过程的控制。
1.2机电一体化
机电一体化，也被称作机械电子学，最初见于日本1971年的《机械设计》杂志，后来随着机电一体化技术的日益成熟，得到普遍接受和认可。机电一体化具体是指在机构动力功能、信息处理功能、主功能以及控制功能等基础之上将电子技术引入，实现机械装置、电子化设计以及软件有机结合的系统的统称。机电一体化立足于系统观点，对机械技术、自动控制技术、微电子技术、信息技术、电力电子技术、信息变换技术、接口技术、软件编程技术以及传感观测技术等进行综合运用，以系统功能目标以及优化组织目标为主要依据，对相关的功能单元进行合理分配及布局，在高质量、多功能、低能耗以及可靠性的基础上确保既定功能价值的实现，进而保证系统达到最优化状态。
2设计要求及实施
机电一体化设备的安装与调试包括：机械手单元的机械安装与调试，机械手PLC控制单元程序设计；物料输送及分拣单元的机械安装调试，变频器参数的设置；各类传感器的选择及调节。完成分拣功能的PLC程序设计；气路系统及电路系统的连接与调试等。
2.1自动线设备控制要求如下
①初始位置：在设备通电、通气状态下，机械手悬臂缩回、手臂上升、手指松开、机械手装置处于左限止位置；各推料气缸处于缩回状态；红色警示灯亮。
②按下启动按钮，红色警示灯灭的同时绿色警示灯亮，料盘电机转动，其拨杆把物料传送到料盘出料口的料台上。料台上的物料检测传感器（I1.1）发出信号，料盘电机停止。同时驱动机械手把料台上的物料运送到输送皮带顶端的落料口处。料台上无料、料盘电机转动送料，如此循环。
③落料口处的光电传感器（I2.3）检测到物料后驱动变频器，电动机以12Hz的频率带动输送带自左向右转动。金属物料推入料槽一，白色塑料物料推入料槽二，黑色塑料物料推入料槽三。
④皮带启动后，如在超过30s的时间内，光电传感器（I2.3）检测不到物料，则停止变频器，同时驱动蜂鸣器报警。
⑤按下停止按钮设备在完成一个单循环工作后停止。
2.2任务实施
按照任务要求，笔者把人员分成了四个组，分别是：PLC程序设计组；变频器参数设置和接线组；生产线设备安装调试组及电路、气路安装组。以下依次是每个组实施的任务。
3电路、气路的安装调试
2.1电路系统
电路系统的接线较多，下面根据总的PLCI/O的电气原理图的设计，我们把电路部分分为三部分来考虑。
3.1.1输入部分的接线
生产线的输入部分，除启动、停止按钮外，主要包括11个磁性开关和7个传感器。磁性开关的蓝色线接DC24V“—”，棕色线相应的接PLC的I口。传感器的棕色线接DC24V“+”，蓝色线接DC24V“—”，黑色线相应的接PLC的I口。为便于接线。
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3.1.2输出部分接线
生产线的输出部分主要包括警示灯、蜂鸣器、转盘电机、变频器及机械手和推料部分的电磁阀。
3.1.3电源单元与PLC单元的接线通常，PLC单元输入部分的电源由PLC本身的DC24V电源（LM）提供；而输出部分的电源由用户本身单独提供。由于实训台采用了DC24V，3A开关电源，足以满足输入、输出的总电源需求。所以我们采用了输入、输出共用一套电源的方案，也可避免由于接线错误等原因，造成PLC内外电源的叠加问题。
3.1.4线路连接过程中的注意事项
①按设计出的图表，一一进行连线，在连线过程中DC24V的电源连线，尤其是24V“—”端的连线最多，要特别加以小心。
②插拔导线一定要在“断电”状态下进
③要对生产线上所有电气元件进行检感器、磁性开关、电磁阀、电动机等。
3.1.5电磁换向阀的安装
电磁换向阀集中安装在汇流底座上，底座上有三排通道，中间连通一排为进气通道，与侧边进气孔P连通，其余两排是排气通道，与侧边排气孔R1、R2连通。
3.2气路系统
①压缩空气泵压力调节范围0.4-0.6MP左右。
②调节过滤调节阀、各气管是否连接牢固，压力表指示是否正常。
4生产线的机械安装与调试
生产线的机械安装工作量在认真分析生产工艺，明确控制要求之后展开的，此项工作需要足够的细心与耐心，下面重点讲述机械手与皮带输送机的安装。
4.1机械手组装方法与步骤
机械手主要是完成手臂气缸、手指（气爪）气缸、旋转气缸以及悬臂气缸相互之间的走位安装。机械手的安装步骤为：
①机械手安装在平台上之后，其安装位置的尺寸与图纸要求误差不大于1mm。
②悬臂安装的高度与图纸要求误差不大于1mm。
③机械手旋转的角度应满足生产工艺的要求、通过调节左右限位挡块上的螺栓来实现。
4.2皮带运输机的安装与调试
在工业生产中，皮带运输机常用作生产机械设备三间构成连续生产的
纽带，以实现生产环节的连续性和自动化，提高生产效率，减轻人工的劳动强度。
①组装皮带输送机应满足下条件要求：皮带输送机主辊筒轴与皮带辊筒轴在同一平面，两轴的不平行度不超过0.5mm；调节两轴之间的距离，传皮带松紧适度；转动皮带输送机主辊筒轴时，皮带应能运动，无卡组、打滑现象。
②皮带输送机机架的组装。皮带输送机机架组装的方法与步骤：在机架上装入主辊筒→套入输送皮带→装上所有托辊→装上皮带辊筒→装上上前梁→用4mm内六角扳手拧紧上前梁两端固定螺栓，固定上前梁→用2mm内六角扳手调节螺栓，使主辊筒与皮带辊筒平行，皮带松紧适当→用4mm内六角扳手拧紧两侧轴承座紧固螺栓，即完成组装，组装工作完成后，要进行细调以满足安装要求。
③在安装皮带输送机时，电动机转轴与皮带输送机主辊筒轴的联接是十分关键的。要求电动机转轴的中心线与皮带输送机主辊筒轴的中心线在同一直线上，如果不在同一直线上，设备就会产生振动，导致联轴器的寿命缩短。但实际安装很难做到两轴的中心线在同一直线上，总会有一些偏差。为了保证皮带输送机的正常工作，只要偏差在允许的范围之内就可以了。
结束语
可编程控制器是建立在计算机基础之上，以工业现场作业为主要适用范围的电控控制器，当前我国工业生产自动化水平较低，PLC产品具有极大的发展空间。
参考文献
[1]郭红艳.机电一体化设备安装与调试路径研究[J].河北企业.2015（07）.
[2]王哲.探讨机电一体化设备的故障分析与诊断技术[J].科技经济导刊.2017（17）.
论文作者:张春雷1,李桂平2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/1/31
标签：皮带论文; 机械手论文; 物料论文; 机电一体化论文; 接线论文; 机械论文; 气缸论文; 《基层建设》2017年第33期论文;