基于自动化生产线网络控制系统毕业设计(张玮 尚书阳)

甘肃畜牧工程职业技术学院毕业论文（设计）题目：基于自动化生产线网络控制系部：电子信息工程系专业：机电一体化班级：机电13.1班姓名：张玮学号：1304310261指导教师：李贤山完成日期：2016年06月目录摘要................................................................................................................... - 4 -Abstract........................................................................................................... - 5 -关键字............................................................................................................... - 6 -第一章绪论. (7)第二章了解自动生产线装备 (8)2.1 自动化生产线的基本组成 (8)2.1.1 供料单元的基本功能 (9)2.1.2加工单元的基本功能 (9)2.1.3装配单元的基本功能 (9)2.1.4分拣单元的基本功能 (9)2.1.5输送单元的基本功能 (9)2.2 自动化生产线工作单元的结构特点 (9)2.2.1自动化生产线的控制系统 (10)2.2.2供电电源 (11)2.2.3气源处理装置 (12)第三章供料单元的结构和工作过程 (13)3.1 供料单元的气动元件 (13)3.1.1、标准双作用直线气缸 (13)3.1.2、单电控电磁换向阀电磁阀组如前所述，其工作原理如图所示： (13)3.1.3、气动控制回路 (14)3.2供料单元PLC的I/O 接线 (14)3.3 供料单元单站控制的编程思路 (15)3.4供料单元程序 (16)供料单元程序见附录 (16)第四章加工单元的结构和工作过程 (17)4.1 加工单元的组成及功能 (17)4.1.1加工单元的气动元件 (17)4.1.2加工单元的气动控制回路 (17)4.2加工单元PLC的I/O信号表 (17)4.3 编写和调试PLC控制程序 (18)4.3.1编写程序的思路 (18)4.4加工过程流程图 (18)4.5加工单元程序 (18)第五章装配单元的结构与工作过程 (19)5.1装配单元的组成及功能 (19)5.1.1装配单元的功能 (19)5.1.2装配单元的气动元件 (19)5.2装配单元PLC的I/O 接线 (19)5.2.1编写和调试PLC控制程序 (21)第六章分拣单元的结构和工作过程 (22)6.1.分拣单元主要结构组成及功能 (22)6.2分拣单元的PLC控制及编程 (22)6.3分拣单元PLC的I/O接线原理图 (23)6.4分拣单元的编程要点 (23)6.5分拣单元程序 (24)分拣单元程序见附录 (24)第七章输送单元的结构与工作过程 (25)7.1输送单元组成及功能 (25)7.1.1输送单元的组成 (25)7.1.2输送单元功能 (25)7.2输送单元的PLC控制及编程 (26)7.2.1输送单元的I/O接线原理图 (26)7.2.2输送单元PLC接线原理图 (26)7.3急停处理 (27)7.3.1急停处理子程序梯形图说明 (27)- 1 -7.4 输送单元程序见附录 (28)第八章自动化生产线各模式及联网运行 (29)8.1自动化生产线各模式 (29)8.2单站模式切换到全线方式 (30)8.2.1单站与全线运行模式分析 (31)8.2.2系统正常的全线运行模式 (34)8.3联机运行的编程思路 (36)8.3.1主站单元控制程序的编制 (36)总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录 (40)- 2 -毕业论文（设计）任务书研输送单元由抓取机械手装置、直线运动传动组件、拖链装置、PLC 模块和接线端口以及按钮/指示灯模块等部件组成。

实现驱动其抓取机械手装置精确定位到指定单元的物料台，在物料台上抓取工件，把抓到的工件输送到指定地点然后放下的功能。

- 1 -毕业设计（论文）开题报告一、课题的现状与发展趋势自动化生产线的控制系统主要用于保证线内的机床、工件传送系统，以及辅助设备按照规定的工作循环和联锁要求正常工作，并设有故障寻检装置和信号装置。

为适应自动线的调试和正常运行的要求，控制系统有三种工作状态：调整、半自动和自动。

在调整状态时可手动操作和调整，实现单台设备的各个动作；在半自动状态时可实现单台设备的单循环工作；在自动状态时自动线能连续工作。

影响自动线工作可靠性的主要因素是加工质量的稳定性和设备工作可靠性。

自动化生产线的发展方向主要是提高生产率和增大多用性、灵活性。

为适应多品种生产的需要和跟上社会科技的发展，自动化生产线势必将成为各企业发展的主流。

数字控制机床、工业机器人和电子计算机等技术的发展，以及成组技术的应用，将使自动线的灵活性更大，可实现多品种、中小批量生产的自动化。

多品种可调自动线，降低了自动线生产的经济批量，因而在机械制造业中的应用越来越广泛，并向更高度自动化的柔性制造系统发展。

自动生产线节省了大量的时间和成本。

二、课题的背景、意义；课题欲解决哪些方面问题1、背景：自动化生产线的装置在中国企业需求量很大，工业、农副业的生产都依赖于机械化，自动化生产线控制系统控制机械化的生产，大量的节省人力资源，有助于各企业节约成本，大大提高生产。

2、意义：通过毕业设计，锻炼我们的调试与安装技术，其中包括机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等3、课题欲解决的问题：（1）各小站的程序编写（2）组态画面的创建（3）网络通讯技术，即西门子的PCPPI网络。

三、课题内容1、课题要求1.根据供料、加工、装配、分拣、输送各站的控制要求编写PLC控制程序。

2.正确连接各站的电气线路。

3.合理连接气动控制器件并进行调节。

4.正确连接各传感器并调节。

5.正确连接变频器，合理设置其参数和。

6.熟悉伺服控制系统，设置伺服驱动器参数。

7.对生产线联机控制进行调试，使其达到控制要求。

- 2 -2、项目的训练目标提高编写程序的能力，并对人机界面进行一定的理解，并会基本的应用。

锻炼一定的机械能力和调试传感器的技术。

学习网络通讯技术。

四、课题研究（设计）思路、方法论述1、设计思路首先对各小站的结构特点进行了解，了解各小站的工作情况后，编写各小站的单机程序。

然后了解总的生产线的任务要求后，利用N:N网络，将各小站的程序连接起来，实现从供料到分拣的一个联机过程。

最后利用人机界面，将整个过程实现监控，从而达到真正的工业生产要求。

2、方法论述在完成这一自动生产线的过程中，要对各站进行拆装训练，从而达到对各小站更深入的了解。

例如电磁阀的使用，传感器的调试等等。

同时，各小站程序编写完成后，通过反复调试并通过指导老师的检查后，再按照计划执行下一步工作计划。

项目实施过程中真正做到按部就班。

五、课题预期目标（成果）自动生产线上运用触摸屏发送命令及及时反馈各自需要的信号，使系统完成需要进行的工作。

整个系统从供料到供料再到加工，然后在进行分拣。

其中需要有急停信号的处理，单机、联机的处理，以及分拣出废料是否进行重新加工以及重新装配的过程。

具体的工艺流程是触摸屏先发出信号，给输送站，输送站复位，复位完成后，发出信号给供料站，供料站接受信号后，进行供料动作，然后输送站中的机械手通过伺服驱动器和伺服电机运行到供料站处进行抓取，抓取后再移动到装备站，到达后，向装配站发出装配请求，从而进行小工件的装配。

小工件装配完成后，向输送站发出抓取请求，然后再有输送站的机械手抓取送往加工站，到达加工站后，再向加工站发出加工请求。

当加工站加工完成后，再向输送站发出请求，从而送往分拣站进行分拣。

分拣站就按照颜色或者套件的要求进行分拣。

当人机界面上给定的套件完成时，输送站的机械手自动回复到原点位置。

再给定条件，按下启动时，还能进行如上动作。

- 3 -摘要从二十世纪20年代开始，随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展，机械制造中开始出现自动线，最早出现的是组合机床自动线。

在此之前，首先是在汽车工业中出现了流水生产线和半自动生产线，随后发展成为自动线。

第二次世界大战后，在工业发达国家的机械制造业中，自动线的数目出现了急剧增加。

采用自动线进行生产的产品应有足够大的产量；产品设计和工艺应先进、稳定、可靠，并在较长时间内保持基本不变。

在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，缩减生产占地面积，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。

机械制造业中有铸造、锻造、冲压、热处理、焊接、切削加工和机械装配等自动线，也有包括不同性质的工序，如毛坯制造、加工、装配、检验和包装等的综合自动线。

现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是在于它的综合性和系统性。

在这里的综合性是指，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下有机地融合在一起，并协调有序地工作。

自动生产线在铝合金导轨基础上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动机械生产线，系统的各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。

- 4 -AbstractFrom the beginning of twentieth Century 20's, with the car, rolling bearing, miniature motor and the sewing machine industry development, automatic line started in mechanical manufacturing, the earliest is the combined machine tool automatic line. Prior to this, the first is the production line and automatic production lines appear in the automotive industry, then become automatic line. After the Second World War, in the industrialized countries in mechanical manufacturing industry, a number of automatic line there has been a dramatic increase in. The use of automatic line for production of the product should be large enough to yield; product design and process should be advanced, stable, reliable, and kept in a long time basically unchanged. The use of automatic line in a large number of production can improve labor productivity, stabilize and improve product quality, improve working conditions, reduce the production area, reduce production cost, shorten production cycle, ensure the production balance, with significant economic benefits. A casting, forging, stamping, heat treatment, welding, machining and mechanical assembly line of auto machinery manufacturing industry, also including the different nature of the processes, such as integrated automatic line blank manufacturing, machining, assembly, testing and packaging etc..Automatic the modernization of production equipment (automatic production line) the biggest characteristic lies in its comprehensive and system of. Comprehensive here refers to, mechanical technology, microelectronics technology, electrical and electronic technology, sensor technology, interface technology, information transformation technology, network communication technology and other technology are organically combined, and integrated application to production equipment and systems; that is, the production line of sensing, processing and transmission, control, execution and driving mechanism in organic control of the micro processing unit under together, and coordination and orderly work.Automatic production line in aluminum alloy rail based on installation of feeding, processing, assembly, transportation, sorting unit of work, a typical automatic production line, the mechanism of the system adopts pneumatic drive, inverter drive and stepper (servo) motor position control technology.- 5 -关键字关键字：PLC 自动生产线联机运行传感器Keywords:PLC automatic production line to run online sensor- 6 -第一章绪论从二十世纪20年代开始，随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展，机械制造中开始出现自动线，最早出现的是组合机床自动线。