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電氣工程課程設(shè)計(jì)--plc的自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-wenkub

2022-11-25 15:56:03 本頁面
 

【正文】 組態(tài)方便。這種挑戰(zhàn)不僅對中小企業(yè)形成了威脅,而且也困擾著國有大中型企業(yè)。 因?yàn)?,在大批量生產(chǎn)方式中,柔性和生產(chǎn)率是相互矛盾的。本論文主要是模擬工業(yè)自動生產(chǎn)線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下各站功能。自動化生產(chǎn)線是按對象原則組織起來的,完成產(chǎn)品工藝過程的一種生產(chǎn)組織形式,即按產(chǎn)品專業(yè)化原則,配備生產(chǎn)某種產(chǎn)品(零、部件)所需要的各種設(shè)備和各 工種的工人,負(fù)責(zé)完成某種產(chǎn)品(零、部件)的全部制造工作,對相同的勞動對象進(jìn)行不同工藝的加工。眾所周知,只有品種單一、批量大、設(shè)備專用、工藝穩(wěn)定、效率高,才能構(gòu)成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益;反之,多品種、小批量生產(chǎn),設(shè)備的專用性低,在加工形式相似的情況下,頻繁的調(diào) 整工夾具,工藝穩(wěn)定難度增大,生產(chǎn)效率勢必受到影響。 ( 3)信息系統(tǒng) 信息系統(tǒng),指對加工和運(yùn)輸過程中所需各種信息收集、處理、反饋,并通過電子計(jì)算機(jī)或其他控制裝置 (液壓、氣壓裝置等 ),對機(jī)床或運(yùn)輸設(shè)備實(shí)行分級控制的系統(tǒng)。 柔性自動化生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn) 柔性生產(chǎn)線是一種技術(shù)復(fù)雜、高度自動化的系統(tǒng),它將微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)工程等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,理想和圓滿地解決了機(jī)械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。 第二,在制品減少 80%左右。零件在加工過程中,裝卸一次完成,加工精度嵩,加工形式穩(wěn)定。 第六,產(chǎn)品應(yīng)變能力大。 (2)柔性化包含兩方面:數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性,數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),功能覆蓋面大,可裁剪性強(qiáng),便于滿足不同用戶的需求;群控系統(tǒng)的柔性,同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求,使物料流和信息流自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。 (4)實(shí)時智能化 早期的實(shí)時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境,其作用是如何調(diào)度任務(wù),以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),在高速加工時的綜合運(yùn)動控制中引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(tài)前饋功能,在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高,從而達(dá)到最佳控制的目的。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用,人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作,便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。 (3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化,多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、 2D+2 螺旋插補(bǔ)、 NANO 插補(bǔ)、 NURBS 插補(bǔ) (非均勻有理 B 樣條 插補(bǔ) )、樣條插補(bǔ) (A、 B、 C 樣條 )、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。 (5)多媒體技術(shù)應(yīng)用,多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技 術(shù)于一體,使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。平板顯示器具有含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu) 點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示,成為和 CRT 抗衡的新興顯示技術(shù),是21 世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如 CPU、存儲器、位置伺服、 PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品,通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出的。在 1987 年國際電工委員會( International Electrical Committee)頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案中對 PLC 做了如下定義: PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它是 “專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì) ”的工業(yè)計(jì)算機(jī),是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī),除了能完成各種各樣的控制功能外,還有與其他計(jì)算機(jī)通信聯(lián)網(wǎng)的功能。 可編程控制器 的發(fā)展概況 隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展,可編程控制器的應(yīng)用已廣泛普及,成為自動化技術(shù)的重要組成部分。 (4)體積小于繼電器控制柜。 (8)輸出為交流 115V、 2A 以上,能直接驅(qū)動電磁 閥。 特別是進(jìn)入 20 世紀(jì) 80年代以來, PLC 已廣泛地使用 16位甚至 32位微處理器作為中央處理器,輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路??删幊炭刂破鞯奶攸c(diǎn) : ,抗干擾能力強(qiáng) PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。這樣,整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 3. 控制靈活,程序可變,具有很好的柔性。 有很強(qiáng)的邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理、 PID 調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能,可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部,是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。 該實(shí)訓(xùn)裝置的一大顯著特點(diǎn)是:具有較好的柔性,即每站各有一套 PLC控制系統(tǒng)獨(dú)立控制。 ( 1) 上料檢測站 由料斗、回轉(zhuǎn)臺、工件滑道、提升裝置、檢測工件和顏色的光電開關(guān)、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O 接口板、直流減速電機(jī)、電磁閥及 SMC 氣缸組成,主要完成回傳上料臺將工件依次送到檢測工位,提升裝置將工件提升并檢測工件顏色。其分揀是通過傳感器 IB2 來控制的。 ( 8) 分類站 由滾珠絲杠、滑杠推出部件、分類料倉、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、 I/O接口板、步進(jìn)電機(jī)及 驅(qū)動器、直流減速電機(jī)、電磁閥及 SMC 氣缸組成,主要完成按工件類型分類,將工件推入不同的倉位。 PLC 使各站按要求進(jìn)行工作,一個控制面板上有 5個按鈕開關(guān),二個選擇開關(guān)和一個急停開關(guān)。加工站將大工件加工后送出工位。安裝站再將對應(yīng)的小工件裝入大工件中。 圖 33 上料檢查站系統(tǒng)硬件接 線圖 二、工件搬運(yùn)站 工件搬運(yùn)站設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能 ① 按 下上電按鈕,上電燈亮,復(fù)位燈閃爍( f=1s) 。 工件搬運(yùn)站設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序 如圖 34所示。 圖 36 工件加工站設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序 工件加工站系統(tǒng)硬件接線 如圖 37所示。 圖 39搬運(yùn)分揀站 系統(tǒng)硬件接線 五、運(yùn)輸傳送 站 運(yùn)輸傳送 站設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能 按下上電按扭,復(fù)位燈閃爍,按下復(fù)位按扭,復(fù)位動作,開始燈閃爍,按下開始按鈕,電機(jī)正轉(zhuǎn),電機(jī)停止(循環(huán)往復(fù)動作,出現(xiàn)故障,應(yīng)按下急停按鈕,使 PLC停止工作) 運(yùn)輸傳送 站設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序 如圖 310 所示。 圖 312 安裝站設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序 安裝站系統(tǒng)硬件接線 如圖 313 所示 。 圖 316 分類站設(shè)計(jì)
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