二、实验内容

1.供料单元工作流程

YL-335B 型生产线供料单元的主要结构组成如图3-1 、3-2所示。其工作原理如下：待加工原料放在管型料仓中，初始状态，两个气缸都是缩回状态，管型料仓中有原料，出料台没有原料。启动后，顶料气缸伸出，压住次底层的原料；接着推料气缸伸出，将最底层的原料推到出料台上；原料推出到位后，推料气缸缩回；推料气缸缩回到位后，顶料气缸缩回，料仓中的原料自动下落。出料台的原料取走后，开始下一个循环。 

图3-1  供料单元实物图

图3-2  供料单元结构图

  2.供料单元的气动元件

（1）双作用气缸

双作用气缸的外形及图形如图3-3所示，双作用气缸通过无杆腔和有杆腔交替进气和排气，控制活塞杆伸出和缩回，实现往复直线运动，如图3-4所示。

       图3-3  双作用气缸

图3-4  双作用气缸工作原理

（2）电磁换向阀

电磁换向阀的外形如图3-5所示，电磁换向阀是利用其电磁线圈通电时，产生电磁吸力使阀芯切换，达到改变气流方向的目的。

图中，红色按钮为手动控制按钮。接线端口，红色线接24V电源，蓝色线接PLC对应的Y端口。

图3-5  电磁换向阀

（3）单向节流阀

单向节流阀的外形如图3-6所示，单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀，常用于控制气缸的运动速度。

图3-6  单向节流阀

（4）气动回路

能传输压缩空气，并使各种气动元件按照一定规律动作的通道称为气动控制回路，其逻辑控制功能是由PLC实现的。气动控制回路的工作原理如图3-7所示。

图3-7  供料单元气动回路

3.传感器

如图3-8红圈所示，为供料单元的检测元件，供料单元共有8个传感器。

图3-8  供料单元检测元件

（1）光电式接近开关（光电传感器）

“光电传感器”是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。光电式接近开关主要由光发射器和光接收器构成。如果光发射器发射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射，到达光接收器的量将会发生变化。光接收器的敏感元件将检测出这种变化，并转换为电气信号，进行输出。如图3-9所示。

图3-9  光电式接近开关

供料单元的光电式接近开关位于图3-10红圈所示位置，其共有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3-10  光电式接近开关位置及接线方式1

图3-10  光电式接近开关位置及接线方式2

（2）磁感应式接近开关（磁性开关）

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3-11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3-11  磁性开关

供料单元的磁性开关位于图3-12所示位置，其共有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3-12  磁性开关位置及接线方式

（3）电感式接近开关（金属传感器）

电感式接近开关是利用电涡流效应制造的传感器，如图3-13所示。电涡流效应是指，当金属物体处于一个交变的磁场中，在金属内部会产生交变的电涡流，该涡流又会反作用于产生它的磁场这样一种物理效应。利用这一原理，以高频振荡器中的电感线圈作为检测元件，当被测金属物体接近电感线圈时产生了涡流效应，引起振荡器振幅或频率的变化，由传感器的信号调理电路（包括检波、放大、整形、输出等电路）将该变化转换成开关量输出。

图3-13  电感式接近开关

供料单元的电感式接近开关位于图3-14所示位置，其共有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3-14  电感式接近开关位置及接线方式