四、输送单元电气回路

（一）传感器

输送单元的检测元件如图7-10所示，共有7个传感器。

图7-10  分拣单元检测元件

1.D-73型号磁感应式接近开关

输送单元的D-73型号磁性开关共有2个，安装位置如图7-10所示1号位置，用于检测机械手的升降。

2.DZ-73型号

输送单元的DZ-73型号磁性开关共有5个，安装位置如图7-10所示2、3、4号位置，用于检测机械手的伸缩、旋转、夹紧。

3.工作原理

磁感应式接近开关是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁性开关，如图7-11所示。气缸的活塞上安装一个永久磁铁的磁环，当活塞移动靠近磁性开关时，舌簧开关的两根簧片被磁化而相互吸引，触点闭合；当磁环移开开关后，簧片失磁，触点断开。触点闭合或断开时发出电控信号，在PLC的自动控制中，可以利用该信号判断气缸的运动状态或所处的位置。

图7-11  磁性开关

磁性开关共有2个接线端口，其中棕色线接入PLC对应的X端口，蓝色线接入电源0V或者公共端COM。

注意磁性开关与接近开关的区别，棕色线不能接入24V电源！！！

图7-12  磁性开关位置及接线方式

   DZ-73型磁性开关在其头部有螺丝进行固定，拆解时请用工具松开该螺丝，请勿暴力拆卸。

图7-14  磁性开关安装处

（二）原点接近开关

原点接近开关是一个无触点的电感式接近传感器，属于金属传感器的一种，用来提供直线运动的起始点信号，如图7-15所示。

原点接近开关共有3个接线端口，其中棕色线接入24V电源，黑色线接入PLC对应的X端口，蓝色线接入电源0V或者公共端COM。

图7-15 原点接近开关

（三）限位开关

左、右限位开关均是有触点的微动开关，用来提供越程故障时的保护信号。当机械手在运动中越过左或右极限位置时，限位开关会动作，从而向伺服控制器发出越程故障信号，停止机械手运动，如图7-16所示。

限位开关共有3个接线端口，其中黄色线接入伺服控制器，红色线接入PLC对应的X端口，黑色线接入电源0V或者公共端COM。

                               图7-16 限位开关

（四）伺服控制器

1.伺服控制器

伺服控制器又称为“伺服驱动器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位。输送单元中采用了松下A5系列的伺服控制器和伺服电机作为机械手直线运动的控制装置，如图7-17所示。

图7-17  伺服控制器和伺服电机

        其接线方式如下表所示（棕色线可以省略）。

表7-1  伺服控制器接线

2.编程方法

对输送单元伺服电机的控制主要是定位控制，主要利用了原点回归指令（DZRN）和绝对位置指令（DDRVA）。

①原点回归指令（DZRN）

原点回归指令主要用于初始运行时，让输送单元自动退回到起始位置，搜索和记录原点位置信息，为后面的定位控制提供一个基点，如图7-18所示。

图7-18 原点回归指令编程示例

图中，DZRN表示原点回归指令，K20000表示原点回归开始运动速度，K2000表示爬行速度，X0表示接近点信号输入，Y0表示指定脉冲输出端口。当指令执行完成后，M8029自动接通，进入到下一步。

②绝对位置指令（DDRVA）

进行定位控制时，直接指定目标位置对于原点的坐标量（以带符号的脉冲数表示），用绝对位置指令（DDRVA）实现，如图7-19所示。

图7-19绝对位置指令编程示例

图中，DDRVA表示绝对位置指令，K3000表示目标位置对于原点的坐标量，K12000表示移动速度，Y0表示指定脉冲输出端口，Y2表示指定方向信号输出端口。当指令执行完成后，M8029自动接通，进入到下一步。

四个工作单元的位置脉冲大致如下。

（五）接线板

为了接线布局美观，设备上都设有接线板。接线板分为设备端接线板（在实验台面上，设备旁）及PLC端接线板（在实验桌抽屉中）。

1.设备端接线板

设备端的接线板如图7-20所示。其主要功能是连接传感器和电磁阀。

设备端的接线板共有2大模块组成，接线端口数量多的为X端口模块（下图左边），接线端口数量少的为Y端口模块（下图右边）。

每个模块又分别有上、中、下三排端口，最上排为VCC（内部全部联通，不需要外接电源），中间排为X或者Y端口，最下排为GND端口（内部全部联通，不需要接到0V）。

VCC和GND端口可任意选择，X、Y端口要与PLC端接线板一一对应。

图7-20  设备端接线板

综上所述，两线的接近开关（磁性传感器），将其棕色线接入X模块中间排的X端口，蓝线接入X模块下排的GND端口。

三线的原点检测传感器，将其棕色线接入X模块的上排VCC端口，黑色线接入X模块中间排的X端口，蓝色线接入X模块下排的GND端口。

限位开关，将其红色线接入X模块中间排的X端口，黑色线接入X模块下排的GND端口，黄色线接入伺服控制器。

两线的电磁阀，将其红色线接入Y模块的上排VCC端口，蓝色线接入Y模块中间排的Y端口。                    

2.PLC端接线板

PLC端接线板放置在实验台下方的抽屉中，其主要功能是连接PLC的端口，如图7-21所示。

PLC端接线板共有2大模块组成，接线端口数量多的为X端口模块（下图右边），接线端口数量少的为Y端口模块（下图左边）。

每个模块分别有2排端口，其中上排为X或Y端口（此处要与设备端的X/Y端口一一对应）。下排一半为VCC端口，一半为GND，具体请观察接线板上的标识。

图7-21 PLC端接线板

在PLC端接线板，首先要给接线板供电,如图7-22所示。

从电源盒引出24V电源，分别接入X、Y两个模块的VCC端口（两个模块都要接入，每个模块只要接入一个端口即可），如图7-22红色线所示。

同理，从电源盒引出0V(COM)，分别接入X、Y两个模块的GND端口（两个模块都要接入，每个模块只要接入一个端口即可），如图7-22黑色线所示。

将PLC上所有用到的COM端口连接到接线板的GND端口，如图7-22蓝色线所示。

以上为PLC端接线板的基础接线，每个工作单元都要按此接线。

完成基础接线后，其余X、Y端口分别接入PLC对应的X、Y端口。

图7-22 PLC端接线

3.接线原理

整个电气回路的接线原理为：传感器、电磁阀接入设备端接线板，PLC接入PLC端接线板，两个接线板通过通讯电缆相连，最终形成了设备的控制电路。

注：画硬件接线图时，不用画接线板。

                               图7-23 接线原理