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本文基于光机电一体化实训设备，阐述了该设备的组成与原理、生产线控制要求以及为了满足该控制要求而编写的PLC顺序功能图及对应的编程、设置的变频器内部参数和制作的人机界面。在项目的调试过程中，修改了很多编程、变频器、触摸屏以及硬件安装上的缺陷，最终达到了全自动化生产与分拣的要求。
1.光机电一体化设备介绍
如图1所示，亚龙YL-235A 型光机电一体化实训考核装置由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC 模块单元、触摸屏模块单元、变频器模块单元、按钮模块单元、电源模块单元、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器等组成。整体结构采用开放式和拆装式，实训装置用于机械部件组装，可根据现有的机械部件组装生产设备，也可添加机械部件组装其他生产设备，使整个装置能够灵活的按要求组装成具有模拟生产功能的机电一体化设备。模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性强。
2.整机工作流程及工作原理
如图2所示，在触摸屏上按启动按扭后，装置进行复位过程，当装置复位到位后，由PLC 启动送料电机驱动放料盘旋转，物料由送料盘滑到物料检测位置，物料检测光电传感器检测；如果送料电机运行若干秒钟后，物料检测光电传感器仍未检测到物料，则说明送料机构已经无物料或故障，这时要停机并报警；当物料检测光电传感器检测到有物料，将给PLC 发出信号，由PLC 驱动机械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂缩回，手臂向右旋转到右限位，手臂伸出，手爪下降将物料放到传送带上，落料口的物料检测传感器检测到物料后启动传送带输送物料，同时机械手按原来位置返回进行下一个流程；传感器则根据物料的材料特性、颜色特性进行辨别，分别由PLC 控制相应电磁阀使气缸动作，对物料进行分拣。
3.西门子PLC S7-200顺序功能图
项目选定西门子PLC S7-200系列，根据项目工作流程写出其顺序功能图，方便项目程序的编制，本次功能要求对应的顺序功能图如图3所示：
根据图3所示的顺序功能图用起保停和移位寄存器指令的编程方式将整个程序编写进入西门子STEP 7 MicroWin4软件中，在计算机、PLC、变频器和触摸屏硬件通信及电源线都连接好的基础上，根据控制要求调试程序。
4.西门子MM420变频器的设置
利用基本操作面板（BOP）可以改变变频器的各个参数。为了利用BOP设定参数，必须首先拆下SDP，并装上BOP（参看MM420使用手册），BOP具有7段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。参数的信息不能用BOP存储。表1表示由BOP操作时的工厂缺省设置值。
表1 用BOP操作时的缺省设置值
参数 说明 缺省值，欧洲（或北美）地区
P0100 运行方式，欧洲/北美 50Hz，kW（60Hz，hp）
P0307 功率（电动机额定值） kW（hp）
P0310 电动机的额定频率 50Hz（60Hz）
P0311 电动机的额定速度 1395（1680）rpm[决定于变量]
P1082 最大电动机频率 50Hz（60Hz）
5.人机界面HMI的应用
本项目中选用的是步科MT5300T触摸屏，为了能使用该设备，在计算机中必须安装EV5000的软件和驱动，安装完毕后，在硬件与PLC通讯连接成功的基础上打开该软件，新建项目，根据要求设置需要的界面和功能，本项目根据要求需要设置的界面如下图所示：
图4中运行指示、停止指示、报警指示为指示灯，当设备分别处于运行状态、停止状态时前两个灯会对应处于亮灭状态、而当设备出现紧急情况时报警指示灯会根据要求常亮或者闪烁；启动按钮和停止按钮分别控制设备的启动和停止；退出主画面这个按钮用来做画面的切换。触摸屏的使用户操作更简便快捷。
6.调试及总结
在调试设备的过程中遇到了很多问题，例如传感器的安装位置及精度调节、变频器控制电机速度的调节、触摸屏通讯连接及项目下载中遇到的问题以及程序本身的逻辑错误等问题，这些问题都被一一解决，最终使设备能按照控制要求顺利实现自动化，从而模拟工厂自动化生产，这对我们进一步探索更为复杂的实际生产提供了良好的技术基础。
1.光机电一体化设备介绍
如图1所示，亚龙YL-235A 型光机电一体化实训考核装置由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC 模块单元、触摸屏模块单元、变频器模块单元、按钮模块单元、电源模块单元、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器等组成。整体结构采用开放式和拆装式，实训装置用于机械部件组装，可根据现有的机械部件组装生产设备，也可添加机械部件组装其他生产设备，使整个装置能够灵活的按要求组装成具有模拟生产功能的机电一体化设备。模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性强。
2.整机工作流程及工作原理
如图2所示，在触摸屏上按启动按扭后，装置进行复位过程，当装置复位到位后，由PLC 启动送料电机驱动放料盘旋转，物料由送料盘滑到物料检测位置，物料检测光电传感器检测；如果送料电机运行若干秒钟后，物料检测光电传感器仍未检测到物料，则说明送料机构已经无物料或故障，这时要停机并报警；当物料检测光电传感器检测到有物料，将给PLC 发出信号，由PLC 驱动机械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂缩回，手臂向右旋转到右限位，手臂伸出，手爪下降将物料放到传送带上，落料口的物料检测传感器检测到物料后启动传送带输送物料，同时机械手按原来位置返回进行下一个流程；传感器则根据物料的材料特性、颜色特性进行辨别，分别由PLC 控制相应电磁阀使气缸动作，对物料进行分拣。
3.西门子PLC S7-200顺序功能图
项目选定西门子PLC S7-200系列，根据项目工作流程写出其顺序功能图，方便项目程序的编制，本次功能要求对应的顺序功能图如图3所示：
根据图3所示的顺序功能图用起保停和移位寄存器指令的编程方式将整个程序编写进入西门子STEP 7 MicroWin4软件中，在计算机、PLC、变频器和触摸屏硬件通信及电源线都连接好的基础上，根据控制要求调试程序。
4.西门子MM420变频器的设置
利用基本操作面板（BOP）可以改变变频器的各个参数。为了利用BOP设定参数，必须首先拆下SDP，并装上BOP（参看MM420使用手册），BOP具有7段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。参数的信息不能用BOP存储。表1表示由BOP操作时的工厂缺省设置值。
表1 用BOP操作时的缺省设置值
参数 说明 缺省值，欧洲（或北美）地区
P0100 运行方式，欧洲/北美 50Hz，kW（60Hz，hp）
P0307 功率（电动机额定值） kW（hp）
P0310 电动机的额定频率 50Hz（60Hz）
P0311 电动机的额定速度 1395（1680）rpm[决定于变量]
P1082 最大电动机频率 50Hz（60Hz）
5.人机界面HMI的应用
本项目中选用的是步科MT5300T触摸屏，为了能使用该设备，在计算机中必须安装EV5000的软件和驱动，安装完毕后，在硬件与PLC通讯连接成功的基础上打开该软件，新建项目，根据要求设置需要的界面和功能，本项目根据要求需要设置的界面如下图所示：
图4中运行指示、停止指示、报警指示为指示灯，当设备分别处于运行状态、停止状态时前两个灯会对应处于亮灭状态、而当设备出现紧急情况时报警指示灯会根据要求常亮或者闪烁；启动按钮和停止按钮分别控制设备的启动和停止；退出主画面这个按钮用来做画面的切换。触摸屏的使用户操作更简便快捷。
6.调试及总结
在调试设备的过程中遇到了很多问题，例如传感器的安装位置及精度调节、变频器控制电机速度的调节、触摸屏通讯连接及项目下载中遇到的问题以及程序本身的逻辑错误等问题，这些问题都被一一解决，最终使设备能按照控制要求顺利实现自动化，从而模拟工厂自动化生产，这对我们进一步探索更为复杂的实际生产提供了良好的技术基础。