【正文】 line, a total of eight sites, respectively, on the material testing station, transport stations, processing stations, sorting stations, transfer stations, transport stations to install, installation stops and classification of stations, each station by a Siemens S7200PLC control Run, and then through the field bus connection to the S7300 on the host puter munication. The whole production line is divided into four plete, the design needs to plete the installation of electrical stations and classification stations schematic design, program of reading and debugging, enabling them to plete the singlestation operation and multistation interaction, and then draw the two station control circuit. Keyword: MES Flexible PLC 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 6 頁(yè) 共 49 頁(yè) 一、緒論 、課題研究 由于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)械與控制設(shè)備的發(fā)展，制造業(yè)自動(dòng)化進(jìn)入一個(gè)嶄新的 時(shí)代，技術(shù)日臻成熟。本生產(chǎn)線 一共有八個(gè)站點(diǎn)，分別是上料檢測(cè)站、搬運(yùn)站、加工站、分揀站、傳送站、安裝搬運(yùn)站、安裝站和分類站，每一站均由一臺(tái)西門子 S7200PLC控制運(yùn)行，然后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接到 S7300 上實(shí)現(xiàn)上位機(jī)通信。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 1 頁(yè) 共 49 頁(yè) *******學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 課題名稱 MES 網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系 統(tǒng)研究 — 安裝與倉(cāng)儲(chǔ) 系 別 機(jī)械與電氣自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 姓 名 顧 * * 學(xué) 號(hào) 20202103** 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 2 頁(yè) 共 49 頁(yè) 摘要 ...................................................................... 4 Abstract .................................................................. 5 一、緒論 .................................................................. 6 、課題研究 ......................................................... 6 、 MES 網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)介紹 .......................... 6 、 MES 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ................................................ 7 、柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)簡(jiǎn)介 .................................... 7 、我國(guó)當(dāng)前 MES 和柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線的現(xiàn)狀和前景 ....................... 7 、 PLC 的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景 .............................................. 8 二、硬件電路設(shè)計(jì) .......................................................... 9 、總體介紹 ......................................................... 9 、系統(tǒng)總體構(gòu)成 ............................................... 10 、關(guān)于安裝站和分類站的分析 ................................... 12 、電氣設(shè)計(jì)和電氣原理圖設(shè)計(jì) ........................................ 13 、安裝站電氣原理 ............................................. 13 、分類站電氣原理圖 ........................................... 14 、生產(chǎn)線相關(guān)期間說(shuō)明 .............................................. 15 、光電開關(guān) ................................................... 15 、氣動(dòng)元件 ................................................... 16 、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器原理 ....................................... 17 、光電耦合器 ................................................. 20 生產(chǎn)線相關(guān)器件選型 ................................................ 21 、空氣壓縮機(jī)的選擇 ........................................... 21 、 PLC 選型 ................................................... 22 、步進(jìn)電機(jī)的選擇 ............................................. 22 、光電開關(guān)選型 ............................................... 23 、斷路器選型 ................................................. 23 、限位開關(guān)選型 ............................................... 23 三、軟件設(shè)計(jì) ............................................................. 24 系統(tǒng)程序流程圖 .................................................... 24 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 3 頁(yè) 共 49 頁(yè) 安裝站程序流程圖 ............................................ 24 搬運(yùn)站程序流程圖 ............................................ 27 四、實(shí)驗(yàn)調(diào)試 ............................................................. 29 單動(dòng)調(diào)試 .......................................................... 29 聯(lián)動(dòng)調(diào)試 ......................................................... 29 五、總結(jié) ................................................................. 31 六、致謝 ................................................................. 33 七、參考文獻(xiàn) ............................................................. 34 附錄一 : 英文文獻(xiàn)翻譯 ..................................................... 35 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 4 頁(yè) 共 49 頁(yè) 摘要 本設(shè)計(jì)是以實(shí)驗(yàn)的形式研究 MES 網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線中 PLC 的實(shí)際應(yīng)用，其中對(duì)于柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)組態(tài)軟件和可編程邏輯控制器作為研究的重點(diǎn)內(nèi)容。MES 網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線中主要作用是對(duì)工件進(jìn)行運(yùn)輸、加工和安裝，最后將工件分類送入倉(cāng)庫(kù)中。整個(gè)生產(chǎn)線分成四個(gè)人完成，本設(shè)計(jì)需要完成安裝站和分類站的電氣原理圖設(shè)計(jì)、程序的閱讀和調(diào)試，使他們能夠完成單站運(yùn)行和多站聯(lián)動(dòng)，然后繪制這兩站的控制電路圖。柔性制造技術(shù)已成為各工業(yè)化國(guó)家機(jī)械制造自動(dòng)化的研制發(fā)展重點(diǎn)，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有著重要意義。采用“柔性自動(dòng)化技術(shù)”的生產(chǎn)線不僅能夠自動(dòng)的“做”，而且一旦加工目標(biāo)確定，就知道應(yīng)該“怎么做”。采用柔性自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，還能提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短制造周期和交貨期、大幅度降低成本，因而是各國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。柔 性制造生產(chǎn)線由自動(dòng)加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)構(gòu)成： l、自動(dòng)加工系統(tǒng)：指以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，把外形尺寸 (形狀不必完全一致 )、重量大致相似，材料相同，工藝相似的零件集中在一臺(tái)或數(shù)臺(tái)數(shù)控機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床等設(shè)備上加工的系統(tǒng)。 信息系統(tǒng)：指對(duì)加工和運(yùn)輸過(guò)程中所需各種信息收集、處理、反饋，并通過(guò)電子計(jì)算機(jī)或其他控制裝置 (液壓、氣壓裝置等 )，對(duì)機(jī)床或運(yùn)輸設(shè)備實(shí)行 分級(jí)控制的系統(tǒng)。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。 、 MES 網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)介紹 柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線是將微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、控制技術(shù)、機(jī)械制造和系統(tǒng)工程有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，是一種技術(shù)復(fù)雜、高度自動(dòng)化系統(tǒng)，柔性制造技術(shù)更是機(jī)械制造業(yè)適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)動(dòng)態(tài)需求及產(chǎn)品不斷迅速更新的重要手段，是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)。這里的現(xiàn)場(chǎng)控制包括 PLC 程控器、 數(shù)據(jù)采集器 、 條形碼 、各種計(jì)量及檢測(cè)儀器、 機(jī)械手 等。 在 MES 定義中強(qiáng)調(diào)了以下三點(diǎn)： MES 是對(duì)整個(gè)車間制造過(guò)程的優(yōu)化，而不是單一的解決某個(gè)生產(chǎn)瓶頸 。 MES 需要與計(jì)劃層和控制層進(jìn)行信息交互，通過(guò)企業(yè)的連續(xù)信息流來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息全集成。所謂柔性生產(chǎn)即通過(guò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運(yùn)作方式和市場(chǎng)營(yíng)銷等方面的改革，使生產(chǎn)系統(tǒng)能對(duì)市場(chǎng)需求變化作出快速的適應(yīng)，同時(shí)消除冗余無(wú)用的 損耗 ，力求 企業(yè) 獲得更大的效益。采用“柔性自動(dòng)化技術(shù)”的生產(chǎn)線不僅能夠自動(dòng)的“做”，而且一旦加工目標(biāo)確定，就知道應(yīng)該“怎么做”。采用柔性自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，還能提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短制造周期和交貨期、大幅度降低成本，因而是各國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。 國(guó)內(nèi)最早的 MES 是 20 世紀(jì) 80年代寶鋼建設(shè)初期從 SIEMENS（西門子）公司引進(jìn)的。幾乎絕大多數(shù)大學(xué)和工業(yè)自動(dòng)化研究單位，甚至于國(guó)家、省、市級(jí)政府主管部門都開始跟蹤、研究MES。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 8 頁(yè) 共 49 頁(yè) 柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線 從技術(shù)上看，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都是以提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)用化為重點(diǎn)，以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)，注重對(duì)單元技術(shù)的開發(fā)、完善與提高。 目前，我國(guó) CNC 機(jī)床尚未普及，連續(xù)運(yùn)行的可靠性還不高， FMS 尚未達(dá)到實(shí)用化，一些關(guān)鍵的基礎(chǔ)技術(shù)還沒(méi)有完全掌握，與國(guó)際先進(jìn)水平和國(guó)內(nèi)日益增長(zhǎng)的需求相比，都有不小的差距。 今后一段時(shí)期內(nèi)，在繼續(xù)進(jìn)行機(jī)械制造柔性自動(dòng)化技術(shù)方面應(yīng)用科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，切實(shí)做好“掌握柔性自動(dòng)化裝備的設(shè)計(jì)方法和制造技術(shù)”，以及“提高自主開發(fā)能力”這兩個(gè)方面的工作；完成 FMC、 PFMS（準(zhǔn)柔性制造系統(tǒng)）、 FMS 這三個(gè)層次的典型柔性加工設(shè)備的開發(fā)。 、 PLC 的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景 PLC （ Programmable Logic Controller）又叫可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。是工業(yè)控制的核心部分。同時(shí)， PLC 也承受著來(lái)自其它技術(shù)產(chǎn)品的沖擊，尤其是工業(yè) PC所帶來(lái)的沖擊。在基于 PLC 自動(dòng)化的早期， PLC 體積大而且價(jià)格昂貴。隨著軟 PLC（ soft plc）控制組態(tài)軟件的進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有軟 PLC 組態(tài)軟件和 PCbased 控制的市場(chǎng)份額將逐步得到增長(zhǎng)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 9 頁(yè) 共 49