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自动生产线控制系统的设计

摘要：  现代生产线有许多还处在无自动化生产制造阶段，从而产生大量的劳动力成本和资源浪费，自动化生产线最重要的特点是全面、系统、充分地利用劳动力资源。在这里，经过传感测试技能、电工电子技能、机械技能、网络通信技能、接口技能等多种技能相加，并综合应用到生产设备中，以此来提高设备的工作效率。而PL以其高性价比、高靠性、强抗干扰技术且编程容易，得到了众多公司的承认。

关键词：   自动化生产；系统设计 ；PLC。

 

一、选题简介、意义

本课题目标是将一台无自动功能的生产线改造为自动生产线。实现工厂自动化生产，提高劳动生产率，将工人从体力劳动中解放出来。降低厂家生产成本。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题是设计一台价格合理，制造简单，易操作，可模块化组装的自动生产线。基本无需工人的参与，工人只需通过触摸屏就可对整个生产线进行控制与监控，同时也可设定系统运行参数。

（二）拟解决的主要问题：

1.生产线的工作流程与安装

2.PLC的选型

3.五台PLC与变频器，伺服的连接

4.传感器的选择与安装

5.主站PLC与上HMI通讯

6.PLC之间的通讯与信息交换

（三）预期目标：

根据项目需求，系统程序必须实现单机模式和联机运行模式功能等。

（四）研究步骤

1.选择适当的PLC类型与型号

2.选择适当的传感器

3.设计自动生产线的电气原理图与接线图

4.对生产线进行组装

5.在生产线上进行布线与传感器安装

6.编写PLC控制程序

7.调试

（五）工作方法及措施：

工作方法：本课题主要采用实验法。

措施：基于这几个月来对于其他关于西门子PLC的小型任务训练所获得的实践经验，在教师指导下，以自动生产线控制系统设计的要求以及相关生产线系统理念为基础，设计开发了自动生产线的控制系统。

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

第一部分  绪论

1.1自动化生产线发展状况

1.2 PLC的应用及目前的研究现状

1.2.1控制功能的选择

1.2.2 自动生产线的组成

第二部分  硬件设备的说明

2.1传感器设备说明

2.1.1 电感式（涡流类）

2.1.2 漫射式

2.1.3 磁性开关

2.1.4光纤传感放大器

2.2 气缸设备说明

2.2.1双作用直线气缸

2.2.2 薄型气缸

2.2.3气动手指（气爪）

2.2.4摆动气缸

2.2.5导向气缸

2.3 旋转编码器的说明

2.4 西门子MM420变频器的说明

2.5 昆仑通泰TPC7062KX的说明

2.6 松下 A4系列AC伺服电机•驱动器的说明

第三部分  控制系统的设计要求

3.1 PLC对供料单位的控制

3.1.1 供料单位控制要求

3.1.2 物料供应程序的步进顺序流程图

3.1.3 规划PLC的I/O分配及接线端子分配

3.2 PLC对物料冲压加工单位的控制

3.2.1物料冲压加工单位PLC控制系统设计

3.2.2 加工控制子程序的步进顺序流程

3.2.3 规划PLC的I/O分配及接线端子分配

3.3 PLC对物料装配单位的控制

3.3.1物料装配单位PLC控制系统设计

3.3.2规划PLC的I/O分配及接线端子分配

3.4对物料分拣单位的控制

3.4.1物料分拣单位PLC控制系统设计

3.4.2成品分拣单位PLC的I/O以及接线端子分配

3.5 PLC对输送单位的控制

3.5.1输送单位PLC控制系统设计

3.5.2 输送控制子程序的步进顺序流程

3.5.3 规划PLC的I/O分配及接线端子分配

3.6 PLC对系统联机的控制

第四部分  结论

第五部分  小结与致谢

第六部分  参考文献

 

参考文献

[1]向晓汉.PLC应用技术与实践. [M].北京：电子工业出版社，2014

[2]向晓汉，宋昕.变频器与步进/伺服驱动技术完全精通教程. [M].北京：化学工业出版社，2015

[3]曾文萱.液压与气动控制. [M].北京：机械工业出版社，2012

[4]向晓汉.S7-300/400PLC基础与案列精选. [M].北京：机械工业出版社，2010

[5]俞云强.传感器与检测技术. [M].北京：高等教育出版社，2013