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 (5)

1.3课题主要研究的内容及意义 (6)

第二章各单元硬件设备的说明 (7)

2.1电感式接近开关的设备说明 (7)

2.1.1电感式传感器简单介绍 (7)

2.1.2电感式接近开关传感器的基本工作方式 (7)

2.2电容式接近开关的设备说明 (8)

2.2.1电容式传感器简单介绍 (8)

2.2.2电容式接近开关传感器的使用 (8)

2.3继电器的设备及微动开关的设备说明 (9)

2.4电磁阀的设备说明 (9)

第三章S7-2OO PLC在自动线中的使用 (10)

第四章各单元控制系统的设计 (12)

4.1PLC对下料单元的控制 (12)

4.1.1下料单元控制要求 (12)

4.1.2下料单元控制流程图 (13)

4.1.3下料单元I/O分配表 (14)

4.1.4下料单元梯形图 (15)

4.2 PLC对加盖单元的控制 (21)

4.2.1加盖单元控制要求 (21)

4.2.2加盖单元控制流程图 (22)

4.2.3加盖单元I/O分配表 (23)

4.2.4加盖单元梯形图 (24)

4.3PLC对穿销单元的控制 (30)

4.3.1穿销单元控制要求 (30)

4.3.2穿销单元控制流程图 (31)

4.3.3穿销单元I/O分配表 (32)

4.3.4穿销单元梯形图 (33)

4.4PLC对检测单元的控制 (39)

4.4.1检测单元控制要求 (39)

4.4.2检测单元控制流程图 (40)

4.4.3检测单元的I/O分配表 (41)

4.4.4检测单元梯形图 (41)

4.5PLC对分拣单元的控制 (45)

4.5.1分拣单元控制要求 (45)

4.5.2分拣单元控制流程图 (47)

4.5.3分拣单元的I/O分配表 (48)

4.5.4单元梯形图 (49)

第五章S7-300 PLC硬件组态及编程 (56)

5.1 硬件配置 (56)

5.2 S7-3OO PLC在系统中的主站控制变量传送分配表 (64)

5.3 S7-3OO PLC在系统中的主站控制的基本要求 (65)

5.4 S7-300 PLC梯形图 (65)

总结 (68)

参考文献 (69)

致谢 (70)

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，扩大工艺范围，提高加工精度和自动化程度，同计算机结合实现整体自动化车间与自动化工厂。

自动生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的，它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序，达到相应的工艺要求，生产出合格的产品，为了能够实现这个目标，可以采用自动输送和其他一些辅助装置，根据工艺顺序把不同的机械加工装置组成一个整体，各个部件之间的动作是通过气压系统和电气制动系统组合起来的，使它能够实现规定的程序而进行自动工作，这种自动工作的机械装置系统被我们称为自动生产线。

现在科学技术日新月异，在工业生产中自动化生产技术也使用得非常的普遍了，并且在电子和机械制造等领域已经研究并生产出许多各种类型的自动生产线，正是因为这些自动生产线的飞速发展和广泛使用，提高了我们的生产效率及产品的质量、改善了工作的条件、降低了能源的损耗、节约了材料等等，在各方各面都获得了显著的效果。

自动生产线能构成一个完整的系统，是由于它是综合了传感技术、驱动技术、机械技术、接口技术、计算机技术等技术，自动生产线在各国有着各种生产的需要，有效的综合及组织，来优化整体的设备，自动生产线虽然是源于传统的流水生产线，但它的功效是远远优于传统流水生产线，并且还有着多种显著的区别，其主要的特点是自动生产线有非常高的自动化控制，还有传统流水生产线所没有的精密的生产节奏，它是一个统一的自动控制系统，其工作要按照规定的工序顺序来完成。

在各个不同的应用领域,不同种类的自动线的结构不同，大小也不同，功能也不同，它们基本都包含检测、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。