【正文】 塊，進而進入INTERBUS總線，傳送到PLC中。 SWAC操作面板實物圖本次設計，應用64位的SWAC面板，其主要功能如下：（1）定義六個（若少于八個，要預留，一個電磁閥最多可控制八個氣缸）氣缸狀態(tài)指示燈，顯示氣缸的工作狀態(tài)，打開或夾緊到位為常亮狀態(tài)，反之，為閃爍狀態(tài)。在系統(tǒng)重置時總線控制板將執(zhí)行相應的測試程序以逐段檢查總線的功能。應用層實現(xiàn)診斷網(wǎng)絡故障的位置，并支持高速數(shù)字量、模擬量和clientsever類型的信息傳送。 INTERBUS總線的網(wǎng)絡結構INTERBUS總線包括遠程總線網(wǎng)絡和本地總線網(wǎng)絡。即插即用，無需設定地址，無需終端電阻。對于汽車項目而言，無論是新建項目還是現(xiàn)有設備的擴展和改造，在規(guī)劃和設計控制系統(tǒng)時都應該有一個基本指導原則：采用最先進的自動化技術和產(chǎn)品，從而最大程度減小系統(tǒng)集成和調(diào)試時間、降低投資成本，方便生產(chǎn)運行階段的維護與工藝調(diào)整。其集成性以太網(wǎng)確保了使用PC WORX自動化軟件進行復核IEC 61131的參數(shù)化和編程，可與OPC服務器同步交換數(shù)據(jù)與TCP/IP兼容設備進行通信。本控制系統(tǒng)選擇菲尼克斯公司的ILC150型號的PLC作為控制器，菲尼克斯PLC自身帶有8點輸入和4點輸出模塊，在輸入輸出模塊后連接一個總線分支模塊，以便于連接INTERBUS總線；從電氣控制柜出來的INTERBUS總線首先連接到SWAC操作面板，SWAC操作面板是德國生產(chǎn)的一個帶燈按鈕的操作面板，型號有64點、128點、192點，按照本控制系統(tǒng)的工藝要求選擇64點SWAC。，感應式接近開關（ST11/ST11/ST11/ST11/4）檢測工件是否到位。 本文的結構本文共分為五個部分：第一部分為緒論，總體介紹了課題的背景來源以及此系統(tǒng)設計開發(fā)的內(nèi)容；第二部分為方案論證，設計分析了整個控制系統(tǒng)的方案及技術指標；第三部分為生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的硬件設計，選擇PLC型號及分配I/O地址；選擇現(xiàn)場總線，介紹閥島、SWAC面板、現(xiàn)場總線耦合器和現(xiàn)場模塊等硬件設施；第四部分為生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的軟件設計，設計啟動條件、工位運行和氣缸控制三部分的軟件流程圖；第五部分為生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試與監(jiān)控；第六部分為結論，對整個系統(tǒng)的開發(fā)設計及實現(xiàn)進行第2章 方案論證 系統(tǒng)的工藝流程本系統(tǒng)是上海大眾分場焊裝車間POLO工位的分拼夾具控制，本工位為POLO兩廂車型和POLO三廂車型共用一臺夾具，工人手動切換車型進行焊接，夾具上共有25個氣缸，由13組電磁閥控制，實際過程中每組電磁閥控制幾個氣缸由具體工藝決定。隨著汽車產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快和個性化的需求汽車生產(chǎn)設備要適應這種多品種、輪番生產(chǎn)的特點對控制系統(tǒng)提出了程序可變的柔性控制要求。當時汽車的每一次改型都直接導致繼電器控制裝置的重新設計和安裝。眾所周知，汽車的整車生產(chǎn)能力取決于車身的制造，汽車的更新?lián)Q代在很多程度上取決于車身技術的發(fā)展。目前，我國的汽車生產(chǎn)線技術多數(shù)是采用國際標準，大多數(shù)汽車企業(yè)的車身焊接生產(chǎn)線都是用PLC來進行自動化的控制，在汽車焊接生產(chǎn)線中部分的使用機器人代替人工進行焊接以提高工作效率。 本文的主要工作本課題的主要工作是對上海大眾汽車POLO車型兩廂和三廂側(cè)圍焊裝分拼夾具的控制，通過PLC控制氣缸的打開和夾緊來實現(xiàn)分拼夾具對車身側(cè)圍的固定。，夾緊氣缸12a、12b伸出，13a夾緊，13b縮回，15a—15c、16a—16b和18a—18c夾緊，將工件夾緊固定。，15a—15c，16a—16b，17a—17c打開，夾緊氣缸12a，12b縮回，12c打開，14a打開，19a和21a縮回，夾具將工件松開，為取出工件做好準備。分拼夾具共由25個氣缸組成，根據(jù)工藝的要求選擇缸徑的大小，25個氣缸分為13組，由13組電磁閥控制，按照大眾標準，每組電磁閥最多只可以控制6個氣缸。菲尼克斯PLC自身帶有8點輸入和4點輸出，在PLC的最前面有單獨的供電模塊，只需要供24V直流電，輸入輸出模塊便可工作。 焊接的過程中充斥著焊渣和焊接飛濺，更換焊槍電極頭也有可能會有水流的噴射，這些對設備的防護等級提出了更高的要求。INTERBUS可以這樣迅速的發(fā)展，是因為這個總線協(xié)議確實有它自己的特點。汽車工業(yè)很多工藝都會用到懸掛和滾床，利用這種靈活的分支技術，就避免了一根總線繞到底的情況，既提高了網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，又節(jié)省了總線電纜。本地總線網(wǎng)絡連接到遠程網(wǎng)絡上，網(wǎng)絡上的總線終端BT（BUS Terminal)上的BK模塊負責將遠程網(wǎng)絡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為本地網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，BK模塊同時給內(nèi)部的I/O模塊電路供電。有兩種幀類型ID幀和數(shù)據(jù)周期幀。當返回字經(jīng)過所有的INTERBUS設備返回總線控制板時，總線控制板可以根據(jù)返回專門的數(shù)據(jù)序列的變化找出發(fā)生傳輸故障的路徑或INTERBUS設備。例如，按下控制某閥打開的按鈕，若該閥所控制氣缸全部打開到位，對應指示燈常亮，若有部分氣缸打開未到位，指示燈閃爍。此信號線為5芯。其主要作用是檢測工件是否放置到位，如果不到位，下面的工作無法進行。兩端黑色的按鈕為雙手按鈕，中間紅色的按鈕為急停按鈕。每個傳感器里面分別有兩根信號線，用來傳遞兩個信號，一個信號是感應工件到位，另一個信號是感應到無工件狀態(tài)，這樣4個傳感器8個輸入信號，接滿整個現(xiàn)場總線耦合器。 在本系統(tǒng)的設計中，將7個氣缸的傳感器信號連接到第二個現(xiàn)場模塊即X16上，這7個氣缸的編號分別為1213b、 17c、18c和11b。ILC150為菲尼克斯的PLC，后面接的就是總線分支模塊。 PLC與設備接線圖 ，每一個點都通過按鈕手動按下進行調(diào)試，當所有的點手動調(diào)試無誤，信號正確后再選擇自動操作，： SWAC操作面板地址定義輸入輸出符號地址 符號意義符號地址符號意義STESTIN1 SWAC燈測試按鈕HFBIOOUT2總線檢測指示燈SOHNZHP2IN4雙手按鈕HOHNZHP2OUT4雙手按鈕指示燈SK48IN5故障復位按鈕HK48OUT5故障檢測指示燈SSTAEIN6手自動確認按鈕HSTAEOUT6手自動確認指示燈S11RIN911組氣缸打開按鈕H11ROUT9氣缸打開到位顯示S11VIN1011組氣缸夾緊按鈕H11VOUT10氣缸夾緊到位顯示S12RIN1112組氣缸打開按鈕H12ROUT11氣缸打開到位顯示S12VIN1212組氣缸夾緊按鈕H12VOUT12氣缸夾緊到位顯示S13RIN1313組氣缸打開按鈕H13ROUT13氣缸打開到位顯示S13VIN1413組氣缸夾緊按鈕H13VOUT14氣缸夾緊到位顯示S14RIN1514組氣缸打開按鈕H14ROUT15氣缸打開到位顯示S14VIN1614組氣缸夾緊按鈕H14VOUT16氣缸夾緊到位顯示S15RIN1715組氣缸打開按鈕H15ROUT17氣缸打開到位顯示S15VIN1815組氣缸夾緊按鈕H15VOUT18氣缸夾緊到位顯示S16RIN1916組氣缸打開按鈕H16ROUT19氣缸打開到位顯示S16VIN2016組氣缸夾緊按鈕H16VOUT20氣缸夾緊到位顯示S17RIN2117組氣缸打開按鈕H17ROUT21氣缸打開到位顯示S17VIN2217組氣缸夾緊按鈕H17VOUT22氣缸夾緊到位顯示S18RIN2318組氣缸打開按鈕H18ROUT23氣缸打開到位顯示S18VIN2418組氣缸夾緊按鈕H18VOUT24氣缸夾緊到位顯示S19RIN2519組氣缸打開按鈕H19ROUT25氣缸打開到位顯示S19VIN2619組氣缸夾緊按鈕H19VOUT26氣缸夾緊到位顯示S20RIN2720組氣缸打開按鈕H20ROUT27氣缸打開到位顯示S20VIN2820組氣缸夾緊按鈕H20VOUT28氣缸夾緊到位顯示S21RIN2921組氣缸打開按鈕H21ROUT29氣缸打開到位顯示S21VIN3021組氣缸夾緊按鈕H21VOUT30氣缸夾緊到位顯示S22RIN3122組氣缸打開按鈕H22ROUT31氣缸打開到位顯示S22VIN3222組氣缸夾緊按鈕H22VOUT32氣缸夾緊到位顯示S23RIN3323組氣缸打開按鈕H23ROUT33氣缸打開到位顯示S23VIN3423組氣缸夾緊按鈕H23VOUT34氣缸夾緊到位顯示HK4OUT3急停顯示燈HT11_1OUT41工件傳感器1顯示燈HT11_2OUT42工件傳感器2顯示燈HT11_3OUT43工件傳感器3顯示燈HT11_4OUT44工件傳感器4顯示燈HTYPE240OUT7車型選擇兩廂顯示燈HTYPE241OUT8車型選擇三廂顯示燈HK10OUT50夾具回到原位顯示燈HKRFK1OUT51一個工作過程顯示燈HKK3OUT52工作完成顯示燈3. 閥島是將13組電磁閥連接在一起，統(tǒng)一進行組態(tài)分配地址，本控制系統(tǒng)采用的閥島可以接16組電磁閥，由于本工位只用了13組，因此空下其他3組，每一組電磁閥都控制那一組氣缸的打開和夾緊兩種狀態(tài)，以下是閥島上的各個輸出點的地址分配以及符號意義： 閥島信號地址定義輸出符號地址符號意義YP11VOUT011組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP11ROUT111組電磁閥所控制的氣缸打開YP12VOUT212組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP12ROUT312組電磁閥所控制的氣缸打開YP13VOUT413組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP13ROUT513組電磁閥所控制的氣缸打開YP14VOUT614組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP14ROUT714組電磁閥所控制的氣缸打開YP15VOUT815組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP15ROUT915組電磁閥所控制的氣缸打開YP16VOUT1016組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP16ROUT1116組電磁閥所控制的氣缸打開YP17VOUT1217組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP17ROUT1317組電磁閥所控制的氣缸打開YP18VOUT1418組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP18ROUT1518組電磁閥所控制的氣缸打開YP19VOUT1619組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP19ROUT1719組電磁閥所控制的氣缸打開YP20VOUT1820組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP20ROUT1920組電磁閥所控制的氣缸打開YP21VOUT2021組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP21ROUT2121組電磁閥所控制的氣缸打開YP22VOUT2222組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP22ROUT2322組電磁閥所控制的氣缸打開YP23VOUT2423組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP23ROUT2523組電磁閥所控制的氣缸打開，也是一種現(xiàn)場模塊，它有拓展總線的功能，但是由于本控制系統(tǒng)無需連接那么多外圍設備，所以無需拓展，但是這個模塊本身帶有8個輸入點，所以我們將4個工件傳感器接近式感應開關的信號輸入到這個模塊，然后通過INTERBUS總線進入到PLC中。氣缸的動作是程序通過控制電磁閥來控制的，PLC給電磁閥的輸出信號實現(xiàn)了對氣缸動作的控制，這樣實現(xiàn)了對夾具的控制。 地址分配截圖（4）所有工作都做好后，進行編譯，并且下載到PLC中去。SWAC操作面板具有80個輸入和輸出點，前面講到這些點通過INTERBUS現(xiàn)場總線連接到PLC中，同時這80個輸入和輸出點也不是全部都用到，所以按照地址，將用到的輸入和輸出點進行校驗，將程序進行監(jiān)控，SWAC上每個都是一個帶燈的按鈕，按下按鈕后，在程序監(jiān)控中看那個輸入點是否為1。42第6章 結論通過在長春市佳立維自動化有限公司實習的時間里，從剛出校門的青澀學生逐漸蛻變成日益成熟的上班族。 在軟件方便，由于很多功能塊和指令都是按照標準做的，上海大眾軟件的標準已經(jīng)經(jīng)過很多年的實踐生產(chǎn)的驗證，因此軟件控制系統(tǒng)很穩(wěn)定。在梅老師的耐心指導下，我才能成功的完成這次的畢業(yè)設計，在寫論文時梅老師嚴格的要求我們，培養(yǎng)我們強烈的責任心和工作學習的積極性，并且耐心的解答論文中出現(xiàn)的問題。再次，讓我對所有的老師致以最崇高的敬意。根據(jù)實際應用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi),使控制器和被控對象連接方便。 functional improvements, strong functional interface.Central Processing Unit (CPU) is the brain of a PLC controller. CPU itself is usually one of the microcontrollers. Aforetime these were 8bit microcontrollers such as 8051, and now these are 16and 32bit microcontrol