【正文】 術(shù) 學(xué) 院畢 業(yè) 論 文基于 PLC 的自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系 部 電氣工程系 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2022～ 2022 學(xué)年 第 一 學(xué)期摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的要求越來(lái)越高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之增高，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式受到了挑戰(zhàn)。為了同時(shí)提高制造工業(yè)的柔性和生產(chǎn)效率，使之在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品成本，最終使中小批量生產(chǎn)能與大批量生產(chǎn)抗衡，柔性自動(dòng)化系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。 　　第五，運(yùn)行靈活。 功能發(fā)展方向（1）用戶界面圖形化，用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。這種工業(yè)計(jì)算機(jī)采用“ 面向用戶的指令 ”，因此編程方便。這時(shí)的 PLC 還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID 調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。擴(kuò)充非常方便。（5）傳送站由交流電動(dòng)機(jī)、變頻器、傳送帶、電感式傳感器、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O 接口板、 ，主要完成當(dāng)分揀站將合格物料送至傳送站傳送帶上，此時(shí)光電傳感器 B1 檢測(cè)到信號(hào)，PLC 驅(qū)動(dòng)變頻器，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)送物料；當(dāng)物料到達(dá)指定位置時(shí)，此時(shí)光電傳感器 B2 檢測(cè)到信號(hào)，PLC 驅(qū)動(dòng)變頻器，使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。而后，安裝搬運(yùn)站再將安裝好的工件送分類站，分類站再將工件送入相應(yīng)的料倉(cāng)。圖 310 運(yùn)輸傳送站設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序運(yùn)輸傳送站系統(tǒng)硬件接線如圖 311 所示。本站診斷操作：對(duì)本站設(shè)備的一般操作狀態(tài)的診斷，例如溫度過(guò)高，壓力過(guò)低。在這之后的用戶數(shù)據(jù)傳輸中，輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在從站，但是它的輸出狀態(tài)保持不變。一個(gè)流程圖無(wú)論多么復(fù)雜，都可以拆分上面的形式，然后就可以利用上面的方法編程了?；厥准韧?，自己一生最寶貴的時(shí)光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過(guò)，實(shí)是榮幸之極。現(xiàn)在能靈活運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、電氣原理圖設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法?？刂泼羁梢酝瑫r(shí)發(fā)送給所有的從站或部分從站?？梢圆捎命c(diǎn)對(duì)點(diǎn)用戶數(shù)據(jù)通信、廣播（控制指令）方式和循環(huán)主從用戶數(shù)據(jù)通信。 13 圖 37 工件加工站系統(tǒng)硬件接線四、搬運(yùn)分揀站搬運(yùn)分揀站設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能①下上電按鈕，上電燈亮，復(fù)位燈閃爍（f=1s）②下復(fù)位按鈕，復(fù)位燈滅，開(kāi)始燈閃爍 ③下開(kāi)始按鈕，機(jī)械手下降，夾緊物體，機(jī)械手上升a 如果物品是正品，則氣夾右移到右限位下降，氣夾張開(kāi)，放下物品，然后上升到上限位，右移，右限位。搬運(yùn)分揀站是將加工好的工件搬運(yùn)同時(shí)分揀次品和正品。（2）搬運(yùn)站由機(jī)械手、氣爪、回轉(zhuǎn)臺(tái)、電感式傳感器、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O 接口板、多種類型電磁閥及 SMC 氣缸組成，主要完成將工件從上站搬至下一站。產(chǎn)品采用模塊化形式，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。(9)在擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只需要很小的變更。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、 3 生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。 　　第三，生產(chǎn)能力相對(duì)穩(wěn)定。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的要求越來(lái)越高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之增高，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式受到了挑戰(zhàn)。為了同時(shí)提高制造工業(yè)的柔性和生產(chǎn)效率，使之在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品成本，最終使中小批量生產(chǎn)能與大批量生產(chǎn)抗衡，柔性自動(dòng)化系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。它包括設(shè)計(jì)、規(guī)劃、生產(chǎn)控制和系統(tǒng)監(jiān)督等軟件。 自動(dòng)化生產(chǎn)線發(fā)展趨勢(shì)性能發(fā)展方向：(1)高速高精高效化，速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。(2)維護(hù)方便，最好是插件式。故障也就大大降低。該裝置由八套各自獨(dú)立而又緊密相連的工作站和一套監(jiān)控站組成。 PLC 之間由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電纜進(jìn)行連接，通過(guò)這個(gè)電纜可連接 8 個(gè)傳感器信號(hào)和 8 個(gè)輸出控制信號(hào)。 ③按下開(kāi)始按鈕，調(diào)試按鈕，手臂出，機(jī)械手下降，夾緊物體，手臂上升再縮回，手臂右旋。圖 314 安裝搬運(yùn)站設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序 19 搬運(yùn)安裝站系統(tǒng)硬件接線如圖 315 所示。在規(guī)定的監(jiān)視時(shí)間間隔內(nèi)，如果沒(méi)有執(zhí)行用戶數(shù)據(jù)傳送，將會(huì)使監(jiān)控定時(shí)器超時(shí)，通知用戶程序進(jìn)行處理。在前兩個(gè)階段進(jìn)行檢查，每個(gè)從站將自己的實(shí)際組態(tài)數(shù)據(jù)與從 DPM1 接收到的組態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。更加熟悉了西門子編程軟件使用方法與各種基本指令。 23 參考文獻(xiàn)[1](S7300/400 應(yīng)用教程) .[2][3][4][5]蘇家健,許晉仙 .電氣控制與 PLC [6] [7] 24 致謝非常感謝趙光藝?yán)蠋熢谖掖髮W(xué)的最后學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)論文階段給我的指導(dǎo)，在本論文的寫(xiě)作過(guò)程中，我的導(dǎo)師趙光藝?yán)蠋焹A注了大量的心血，從最初的定題，到資料的收集、寫(xiě)作、修改，一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘直至論文定稿，他給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。只有系統(tǒng)檢查通過(guò)后，DP 從站才進(jìn)入用戶數(shù)據(jù)傳輸階段。DP 從站用看門狗（Watchdog Timer，監(jiān)控定時(shí)器）檢測(cè)與主站的數(shù)據(jù)傳輸，如果在設(shè)置的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有完成數(shù)據(jù)通信，從站自動(dòng)地將輸出切換到故障安全狀態(tài)。圖 316 分類站設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序 20 317 所示圖 317 分類站系統(tǒng)硬件接線 工業(yè)自動(dòng)生產(chǎn)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)ProfibusDP（Decentralized Periphery,分布式外圍設(shè)備） ，在 Profibus 現(xiàn)場(chǎng)總線中，ProfibusDP 的應(yīng)用最廣。工件搬運(yùn)站設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序如圖 34 所示。 PLC 使各站按要求進(jìn)行工作，一個(gè)控制面板上有 5 個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，二個(gè)選擇開(kāi)關(guān)和一個(gè)急停開(kāi)