【導讀】對自動生產(chǎn)線技術的研究非常重視，已經(jīng)進行了大量研究，自動化工業(yè)發(fā)展極快。決綜合問題的能力。確定了以SIEMENSS7-200PLC為核心的控制系統(tǒng)，合理的傳遞信息，完成了各個模塊的聯(lián)機工作工藝流程詳細設計。可編程序控制器的現(xiàn)狀與發(fā)展··········································1. 本論文主要內容·······················································2

　　

【正文】 復位功能的流程圖 本章小結 本章詳細設計了加工系統(tǒng)的多功能工藝流程，首先完成了加工系統(tǒng) I/0 點的布置，這是進行工藝流程詳細設計的基礎。接下來結合檢測點的布置情況完成了加工模塊的自動、急停、復位工藝流程詳細設計，并運用順序控制設計方法完成了相應工藝流程的程序流程設計，根據(jù)程序流程可以利用軟件編程進行調試。 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 17 第 四 章 控制程序編制與調試 程序編制 7Micro/WIN 簡介 STEP 7Micro/WIN 是專門為 S7200 設計的、在個人計算機上運行的編程軟件，它的功能強大、使用方便、簡單易學。圖 41 是 版編程軟件的界面： 圖 41 STEP 7Micro/WIN的工作界面 STEP7編程軟件用于 SIMATIC S7,M7,C7 和基于 PC 的 WINAC，是供它們編程、監(jiān)控和參數(shù)設置的標準工具。 STEP 7 具有以下功能 :硬件配置和參數(shù)設置、通信組態(tài)、編程、測試、啟動和維護、文件建檔、運行和診斷功能等。 程序的編制 在 PLC 程序編制中，較為常用的是順序控制 。它也叫功能表圖設計法，就是按照生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構自動而有秩序的進行操作。功能表圖是一種用來描述控制系統(tǒng)的控制過程功能、特性的圖形，它主要是由步、轉換、轉換條件、箭頭線和動作組成。這是一種先進的設計方法，很容易被初學者接受，對于有經(jīng)驗的工程師也會提高設計的效率，對于復雜系統(tǒng)，可以節(jié)約 60％ 90％的設計時間。程序的調試修改閱讀也很方便。 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 18 順序控制設計法的最基本思想是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干各順序相連的階段，這些階段稱為步 (Step)，然后用編程元件 (例如存儲器位 M)來代表各步。步是根據(jù)輸出量的 ON／ OFF 狀態(tài)的變化來劃分的，在任何一步內各輸出量的狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量總狀態(tài)是不同的，步的這種劃分方法使代表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡單的邏輯關系。使系統(tǒng)由當前步進入下一步的信號稱為轉換條件，它可以是外部的輸入信號，也可以是 PLC 部產(chǎn)生的信號，還可能是若干個信號的與、或、非的邏輯組合。順序控制設計法用轉換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制 PLC 的各個 輸出位。 下面是加工系統(tǒng)的順序功能圖 （見圖 42） ，可以根據(jù)順序功能圖寫出程序，程序請見附件。 圖 42 順序功能圖 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 19 程序仿真 仿真軟件的簡介 1） S7200 仿真軟件 很多讀者苦于做實驗用的 PLC，缺乏實驗的條件，編寫程序后無法檢驗實驗是否正確，編程能力很難提高。 PLC 的仿真軟件是解決這一問題的理想工具。西門子的 S7300/400PLC 有功能強大的仿真軟件 PLCSIM。近年來在網(wǎng)上流行一種S7200 的仿真軟件，在 Google 等搜 索工具搜索 “S7200 仿真軟件 ”可以找到該文件。 仿真軟件不能模擬 S7200 的全部指令和全部功能，具體的情況可以通過實驗來了解。但是它仍然不失為一個很好的學習 S7200 的工具軟件。 圖 43 是 S7200仿真軟件界面 ： 圖 43 仿真軟件界面 2）下載程序 生成文本文件以后，點擊仿真軟件工具條上左邊第 2 個按鈕可以下載程序，一般選擇下載全部塊，按【確定】按鈕后，在選擇對話中 “打開 ”對話框中選擇要下載的 *.awl 文件。下載成功后，圖 CPU 模塊中間的 “彩燈循環(huán)控制 ”是下載程序的名稱，同時會出現(xiàn)下載程序 的名稱，同時會出現(xiàn)下載程序代碼文本框，可以關閉該文本框。 如果用戶程序中有仿真軟件不支持的軟件和功能，點擊工具條內三角形的 “運行 ”按鈕后，不能切換到 RUN 模式， CPU 模塊左側的 “RUN”LED（發(fā)光二極管）的狀態(tài)不會變化。 如果仿真軟件支持用戶程序的全部指令和功能，點擊工具條內的“運行”按三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 20 鈕，將從 STOP 模式切換到 RUN 模式， “ RUN ” LED 變?yōu)榫G色。點擊工具條內正方形的“停止”按鈕， CPU 將切換到 STOP 模式。 程序調試與仿真 仿真軟件不能直接接收編程軟件的程序代碼，必須將編程軟件的程序生成 ASCⅡ文本文件，然后再下載到仿真軟件內進行調試和仿真。下面是復位功能的程序的 ASCⅡ 文本： // LD I LPS = Q AN I = Q LRD AN I = Q LRD S M , 1 LPP S Q , 1 將 ASCⅡ文本下載到仿真軟件里，將 STOP模式切換到 RUN模式，再按下 鈕， 、 、 、 ，狀態(tài)一見圖 44： 圖 44 狀態(tài)一 在按下 按鈕的前提下，再按下 , 沒有輸出。狀態(tài)二如圖 45： 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 21 圖 45 狀態(tài)二 接著再按 ，狀態(tài)三如圖 46： 圖 46 狀態(tài)三 本章小結 本章對編程軟件和仿真軟件進行了簡單的介紹，并介紹了控制系統(tǒng)的基本編程方法（順序功能圖）。在了解如何編程和仿真的基礎上，本章對加工系統(tǒng)進行了編程（程序見附錄）和對程序的部分仿真。 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 22 總結與展望 一、 課題總結 隨著 社會進步和生活水平的提高，市場更加需要具有特色、符合顧客個人要求樣式和功能千差外別的產(chǎn)品。激烈的市 場競爭迫使傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)方式改變，要求對傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)加以改進，同時還要求較短的交貨期、較低的成本、較好的質量。這使企業(yè)面臨著如何以大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟效益定制產(chǎn)品的生產(chǎn)。生產(chǎn)加工系統(tǒng)的獨立性、靈活性以逐漸順應這一發(fā)展趨勢要求。 本課程結合 FESTO 公司 MPS 自動生產(chǎn)線的模擬型加工系統(tǒng)，根據(jù)加工系統(tǒng)原理定制開發(fā)三個模塊工作站的模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng)，該模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng)真實地模擬實際生產(chǎn)加工過程。本論文主要完成以下幾部分工作： （ 1） 系統(tǒng)總體功能設計與分解。在分析客戶需求的基礎上，確定生產(chǎn)加工系統(tǒng)的總體功能，并對 總體功能進行分解，確定系統(tǒng)的組成模塊。 （ 2） 各個模塊的功能設計與分解。在確定了系統(tǒng)的總體功能以及組成模塊的基礎上，對各個組成模塊的功能進行設計和分解，為進行各個模塊控制器的開發(fā)、工藝流程的詳細設計、程序流程的詳細設計奠定基礎。 （ 3） 加工模塊工藝流程詳細設計。完成加工模塊的多功能工藝流程的設計，包括詳細的工藝流程設計、程序流程設計、 PLC 程序設計。 二、 課題展望 本文在分析了自動化技術的現(xiàn)狀與發(fā)展狀況前提下，根據(jù)加工系統(tǒng)原理，對模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng)開發(fā)過程中的關鍵控制技術進行了研究，所研究的內容為自動生成線 加工系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的開發(fā)設計提供技術上的探索和有益的借鑒。但是因為開發(fā)周期和個人能力等原因，本課題還存在不少需要進一步完善與深入研究之處。 1） 本文未涉及到生產(chǎn)線的其他系統(tǒng)，在實際生產(chǎn)過程中，需要其他系統(tǒng)的有機結合，才能順利完成生產(chǎn)。 2） 加工系統(tǒng)是一個復雜的運動控制系統(tǒng)，在其工作的過程中，對其工作狀態(tài)進行實時檢測和控制是很有必要的。因此，生產(chǎn)加工系統(tǒng)的實時監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)是今后研究工作的重點。 3） 在本系統(tǒng)的研發(fā)過程中，借鑒功能相對簡單，達不到實際的生產(chǎn)型生產(chǎn)加工系統(tǒng)的搞要求。因此，如何開發(fā)更接近生產(chǎn)車間實際需求生產(chǎn)加 工系統(tǒng)，將其真正的應用到企業(yè)的實際生產(chǎn)中也是今后長遠的研究工作的重點。 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 23 致 謝 首先，特別感謝我的康杰導師，多次在百忙之中抽出時間對我進行指導，從論文開題、審查，到論文書寫、定稿，每一個環(huán)節(jié)，每一個細節(jié)，都和導師的細心指導分不開的，康老師對工作認真負責，嚴格要求，在他的耐心指導幫助下，使我在短時間內能夠抓住重點，把握住方向，補充專業(yè)技術知識的不足，在知識的積累上受益匪淺，掌握了不少專業(yè)知識，在對我指導的全過程中，是在康老師的幫助、督促下，才使論文順利完成，在此表示衷心感謝。 同時，感謝在我完成大學學 業(yè)過程中，給與我?guī)椭椭笇У睦蠋熀屯瑢W們，使我鞏固了基礎知識，豐富了專業(yè)技能，為順利完成學業(yè)奠定了基礎。 衷心感謝家中父母和其他親人！是他們給予我鼓勵和信心，他們的理解和支持將永遠是我前進的動力。 感謝所有關心、理解、支持和幫助過我的朋友們！ 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 24 參考文獻 [1]于常友 .《工業(yè)自動化技術的特點及工業(yè)自動化的重要性》 .冶金自動化 .2021 年，第 2期： 1～ 5 [2]朱良漪 .《從社會進步的觀點探討中國的儀器表與自動化技術的發(fā)展》 .儀器儀表標準化與計量 .1999 年，第 6 期： 2～ 7 [3]王彬 .《走中國的機械自動化技 術發(fā)展之路》 .機械設計與制造工程 .1999 年，第 28 卷，第 6 期： 1～ 3 [4]劉飛，張旭梅，但斌 .《制造自動化技術的回顧與展望》 .機械工藝師 .1999,第 9 期： 4～6 [5]廖常初 .可編程序控制器的編程方法與工程應用。重慶大學出版社 .2021： 5～ 7 [6]陳立定 .電氣控制與可編程序控制器的原理及應用 .北京機械工業(yè)出版社 .2021 [7]汪曉光，孫曉瑛 .可編程控制器原理及應用 .2021： 6～ 7 [8]李道霖 .電氣控制與 PLC 原理及應用西門子系列 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [9]西門子公司 .STEP7 手冊 .北京：中國建材工業(yè)出版社， 2021 [10]西門子（中國）有限公司 .深入淺出西門子 S7300PLC[M].北京：北京航空航天大學車版社， 2021 [11]胡學林 .可編程控制器教程（提高篇） [M].北京 :電子工業(yè)出版社， 2021 [12]廖常初 .S7200 基礎教程 .機械工業(yè)出版社 .2021： 98～ 100 [13]Koren YI Reeon figurable Manufaeturing System[J].AnnalsoftheCIRP,1999,48(2):1141 [14]Engineering , I, J. and Gopal, Systems Engineering [M].Anshan Publisher 20210101 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 25 附錄 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 26 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 27 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 28 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 29 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 30 三江學院 2021屆本科生畢業(yè)設計（論文） 31