基于PLC的自动化生产线的毕业设计

目录

第一章绪论 (1)

1.1自动化生产线发展状况 (1)

1.2 PLC的应用及目前的研究现状 (3)

1.2.1生产线上的工艺过程 (3)

1.2.2连续生产线 (4)

1.2.3控制系统组成框图 (4)

1.3课题主要研究的内容及意义 (4)

4.3.2穿销单元控制流程图

4.3.3穿销单元I/O分配表 (16)

4.3.4穿销单元梯形图 (17)

4.4PLC对检测单元的控制 (17)

4.4.1检测单元控制要求 (17)

4.4.2检测单元控制流程图 (19)

4.4.3检测单元的I/O分配表.................. 错误!未定义书签。

4.4.4检测单元梯形图 (20)

4.5PLC对分拣单元的控制 (20)

4.5.1分拣单元控制要求 (20)

4.5.2分拣单元控制流程图 (21)

4.5.3分拣单元的I/O分配表 (21)

4.5.4单元梯形图 (22)

第五章 S7-300 PLC硬件组态及编程 (22)

5.1 硬件配置 (22)

5.2 S7-3OO PLC在系统中的主站控制变量传送分配表 (30)

5.3 S7-3OO PLC在系统中的主站控制的基本要求 (30)

5.4 S7-300 PLC梯形图 (31)

总结 (31)

参考文献 (32)

致谢 (32)

第一章绪论

1.1 自动化生产线发展状况

自动线是能实现产品生产过程自动化的一种机器体系，通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸、运输的机器设备,组成高度连续的、完全自动化的生产线，来实现产品的生产，从而提高工作效率。降低生产成本、提高加工质量、快速更换产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志，它的发展趋势是提高可调性，扩大工艺范

们基本都包含检测、机械本体、信息处理、输入、输出接口部分以及执行机构等五部分。

但是不论哪种自动生产线，在功能上都必须能实现控制、运转、驱动和检测等,并且控制功能是电子装置来完成的。自动生产线在生产中，所有传感器用来检测信号，控制装置再运算、变换、存储其检测信号，再通过其接口电路向执行机构给出指令来实现相应的工作。传感器检测生产线上位置、温度、压力、流量等信号，来让信息处理部件分析处理，驱动功能是液压缸电动机、电磁阀、气压阀、机械手等执行部件实现的。其机械部分是自动生产线的主体部分。

自动线支持技术的飞速发展，驱动了自动线的大力发展，使得可以生实现技术更加复杂的生产和操作以及装配工艺要求更高的流程，现在这些技术在向更深的领域发展，尤其微电子技术向超大规模和超超大规模集成电路方向的发展，在那么几平方毫米硅片上能集成几百万甚至上千万个逻辑元件，实现了计算机的小型化，高速化和智能化的发展，正是智能计算机的出现更加的完善了自动线的功能，提高了生产的效率以及产品的质量。

现代工业是计算机、信息技术、现代管理技术、先进工艺技术的综合与集成，涵盖了产品设计、生产准备、制造执行等多方面，是国家建设和社会发展的重要支柱之一。为了加强学生面向新世纪的挑战能力，提高机、光、电一体化的理论水平与实践能力刻不容缓，重点建设机电类工程，柔性加工综合实验平台，更具有迫切性和现实意义。

自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活动所构成的路线。狭义的生产线是按对象原则组织起来的，完成产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。

图1-1 自动化生产线

该自动化模拟生产线，较好地解决了在学校期间，只接触到以单元实验或校外参观实习为主，一些大型的自动化控制站只能看不能操作，达不到理想的教学效果的这个实际接触问题。

在设计该模拟生产线时控制系统中包括5个从站点：下料单元、加盖单元、穿销单元、检测单元、分拣单元。该套控制系统，建立了以工业现场控制为对象的实物模拟仿真系统，可很好解决自动化及相关专业的在动手实践中所遇到的难题。

1.2 PLC的应用及目前的研究现状

1.2.1 生产线上的工艺过程

1969世界第一台PLC在美国数据设备公司诞生。1975-1976年,德国、日本、美国等将微处理器作为控制器的中央处理单元应用到PLC中，并且去掉磁心存储器改用了集成电路的存储器，结合了微型计算机的技术与电控制器技术，从而实现了可编程控制器的规模集成化，使得处理器更能适用工业环境，更加的可靠，功能也更加强大，更加的灵活，成本却大大下降，从而使得PLC进入了实用阶段。

体，完成装配后工件随托盘向下站传送。

3．穿销单元：通过旋转推筒推送销钉的方法，完成工件主体与上盖的实体连接装配，完成装配后的工件随托盘向下站传送。

4．检测单元：运用各类检测传感装置对装配好的工件成品进行全面检测（包括上盖、销钉的装配情况，销钉材质、标签有无等），并将检测结果送至PLC进行处理，以此作为后续站控制方式选择的依据（如分拣站依标签有无判别正、次品；仓库站依销钉材质确定库位）。

5．分拣单元：根据检测单元的检测结果（标签有无），采用气动机械手对工件进行分

类，合格产品随托盘进入下一站入库；不合格产品进入废品线，空托盘向下站传送。1.2.2 连续生产线

为便于协调整个生产线的全程控制，系统设置了一个主站总控制台，主站总控制台是整个装配生产线连续运行的指挥调度中心，其主要功能是实现全程运行的总体控制，完成全系统的通讯连接等。

总站单元下料单元加盖单元

分拣单元检测单元穿销单元

图1-2 自动化生产线的控制顺序