自动化生产线之装配站设计_毕业设计(论文)
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毕 业 设 计 （论 文）
课题名称：自动化生产线之装配站设计
指导教师：
系别：电子信息系
专业：机电一体化技术
班级：
姓名：
摘要
随着时代和科技的发展，自动化生产技术慢慢的代替了以往的流水线生产。现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，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协调有序地工作，有机地融合在一起。
关键字：plc；机电一体化；装配
第一章
1.
随着社会的进步和科技的发展，生产线已经从传统的人工模式，向智能化，电子化，信息化，网络化的高科技自动化模式的方向迅猛发展。自动化生产线系统已经在全国各大生产行业都有广泛的应用，它有效的减小了因人工生产出现的居多问题，缩短了生产时间。大大提高生产效率。自动化生产设备利用一整套的工作流程，以全自动的供料，加工，装配，分拣，传输方式来实现现实生产的需求。本文主要介绍的是自动化生产线中装配站的系统设计。
二、西门子系列PLC
西门子股份公司（SIEMENS AG FWB：SIE, NYSE：SI）是世界最大的机电类公司之一，1847年由维尔纳?冯?西门子建立。西门子SIAMTIC模块化控制器有着很大的优势，它可以即买即用，长期兼容性和可用性，可以在恶劣环境下工作，模块还可以扩展和升级。西门子的产品十分的抗震动，通过集中式和分布式I/O控制。所以西门子在最近的一些年内能够很有力的打进中国的市场并能在中国的市场牢牢的扎根。这和西门子产品的质量和性能有着十分大的关系.其中就有S7-200、S7-300、S7-400。
可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。因此，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC技术及PLC网络技术的技术人材是当务之急。
YL-335B综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用YL-335B，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。
3. FX的PLC支持顺序控制。
可编程控制器的扫描周期是恒定模式，采用次模式可以以固定的周期处理和运算同步执行的指令。在设备不停机的情况下也可以对运行过程中的程序进行改变的功能。
4.应用指令
FX系列PLC基于追求“基本功能、高速处理、便于使用”的规范理念，FX可编程控制器具有数据的传送和比较，四则运算及逻辑运算、数据的循环和位移等基本指令，还有输入输出刷新、中断、高速计算器专用比较指令、高速脉冲输出等高速处理指令，以及在SFC控制方面，将机械控制的标准动作封袋化的状态初始化指令等。此外，还提供了可适应更复杂的控制的浮点运算及PID运算等。
1.
设计的内容共分为五章：第一章“绪论”概括了课题的设计背景和设计的内容与结构，以及系统的基本原理等内容；第二章“系统方案论证”通过比较plc的类型及实现方法的不同从而结合了多方面原因，选择出其中的一种方案作为本次设计的方案；第三章“系统硬件设计”主要分析了装配站系统的构成部分和各设配的基本工作原理，并介绍了详细安装工作过程。第四章“系统的软件设计”介绍了软件开发流程及应用说明；最后的结束语对本次完成的工作进行总结，并对今后的工作提出建议。
FR-FX2NC FR-AFR-Q，下面我们主要介绍FX1N和FX2N系列。
FX1N系列:是三菱电机推出的功能强大的普及型PLC。具有扩展输入输出，模拟量控制和通讯、链接功能等扩展性。是一款广泛应用于一般的顺序控制三菱PLC。
FX2N系列:是三菱PLC是FX家族中最先进的系列。具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
YL-335B采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块放置架，具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试，达到模拟生产性功能和整合学习功能的目标，十分适合教学。
本书主要阐述亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备中装备站的的基本结构、工作原理和工作过程。本书力求采用项目教学的方法介绍本装备所涉及的技术，使学生在知识的学习和综合应用，PLC的编程和组网能力，设备的安装与调试等。
S7-200它适用于一系列机械设备的制造或用作独立的解决方案，微型自动化系统的组成部分，STEP 7 Micro/WIN工程组态软件应用于它，，应用于性能要求较低的自动化任务。它是低成本的微型系统。西门子S7-300它设计紧凑，安装在DIN导轨上，在CPU中集成了许多功能，通过在微型存储器上保持数据实现免维护，PROFIBUS上的等时模式，属于故障
1.编程语言
在FX系列可编程控制器控制器中，除基本的指令表变成方式外，还可以采用在图形画面上进行阶梯符号作图的梯形图编程方式，以及对应机械动作流程进行顺控设计的SFC（顺序功能图）方式，而且，这些程序可以相互转换换。指令表及梯形图程序如果按一定的规则编写，也可以实现到SFC图的逆变换。
2.高速处理
三菱系列PLC可以实现高速处理，FX系列可编程控制器内置的高速计数器，对来自特定的输入继电器的高速脉冲进行中断处理，因此与扫描时间无关，可以进行高达60kHz/h的高速脉冲。在可编程控制器中设置了C-R滤波器，以防止输入信号的震动和噪音的影响。可以对脉冲进行捕捉，在脉冲捕捉中可以监视来自特定输入的脉冲信号，也可以在输入时采用中断处理设置特殊辅助继电器。
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ章
本课题的要求是以可编程控制器(plc)为主机控制核心的装配站系统的设计与实现。
下面介绍两种不同plc为控制核心的设计方案。
一、三菱系列的PLC
三菱PLC英文名又称：Mitsubish Power Line Communication，是三菱电机在大连生产的主力产品。三菱PLC在中国市场常见的有以下型号：FR-FX1N FR-FX1S FR-FX2N FR-FX3U
课题名称：自动化生产线之装配站设计
指导教师：
系别：电子信息系
专业：机电一体化技术
班级：
姓名：
摘要
随着时代和科技的发展，自动化生产技术慢慢的代替了以往的流水线生产。现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，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协调有序地工作，有机地融合在一起。
关键字：plc；机电一体化；装配
第一章
1.
随着社会的进步和科技的发展，生产线已经从传统的人工模式，向智能化，电子化，信息化，网络化的高科技自动化模式的方向迅猛发展。自动化生产线系统已经在全国各大生产行业都有广泛的应用，它有效的减小了因人工生产出现的居多问题，缩短了生产时间。大大提高生产效率。自动化生产设备利用一整套的工作流程，以全自动的供料，加工，装配，分拣，传输方式来实现现实生产的需求。本文主要介绍的是自动化生产线中装配站的系统设计。
二、西门子系列PLC
西门子股份公司（SIEMENS AG FWB：SIE, NYSE：SI）是世界最大的机电类公司之一，1847年由维尔纳?冯?西门子建立。西门子SIAMTIC模块化控制器有着很大的优势，它可以即买即用，长期兼容性和可用性，可以在恶劣环境下工作，模块还可以扩展和升级。西门子的产品十分的抗震动，通过集中式和分布式I/O控制。所以西门子在最近的一些年内能够很有力的打进中国的市场并能在中国的市场牢牢的扎根。这和西门子产品的质量和性能有着十分大的关系.其中就有S7-200、S7-300、S7-400。
可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。因此，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC技术及PLC网络技术的技术人材是当务之急。
YL-335B综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用YL-335B，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。
3. FX的PLC支持顺序控制。
可编程控制器的扫描周期是恒定模式，采用次模式可以以固定的周期处理和运算同步执行的指令。在设备不停机的情况下也可以对运行过程中的程序进行改变的功能。
4.应用指令
FX系列PLC基于追求“基本功能、高速处理、便于使用”的规范理念，FX可编程控制器具有数据的传送和比较，四则运算及逻辑运算、数据的循环和位移等基本指令，还有输入输出刷新、中断、高速计算器专用比较指令、高速脉冲输出等高速处理指令，以及在SFC控制方面，将机械控制的标准动作封袋化的状态初始化指令等。此外，还提供了可适应更复杂的控制的浮点运算及PID运算等。
1.
设计的内容共分为五章：第一章“绪论”概括了课题的设计背景和设计的内容与结构，以及系统的基本原理等内容；第二章“系统方案论证”通过比较plc的类型及实现方法的不同从而结合了多方面原因，选择出其中的一种方案作为本次设计的方案；第三章“系统硬件设计”主要分析了装配站系统的构成部分和各设配的基本工作原理，并介绍了详细安装工作过程。第四章“系统的软件设计”介绍了软件开发流程及应用说明；最后的结束语对本次完成的工作进行总结，并对今后的工作提出建议。
FR-FX2NC FR-AFR-Q，下面我们主要介绍FX1N和FX2N系列。
FX1N系列:是三菱电机推出的功能强大的普及型PLC。具有扩展输入输出，模拟量控制和通讯、链接功能等扩展性。是一款广泛应用于一般的顺序控制三菱PLC。
FX2N系列:是三菱PLC是FX家族中最先进的系列。具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
YL-335B采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块放置架，具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试，达到模拟生产性功能和整合学习功能的目标，十分适合教学。
本书主要阐述亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备中装备站的的基本结构、工作原理和工作过程。本书力求采用项目教学的方法介绍本装备所涉及的技术，使学生在知识的学习和综合应用，PLC的编程和组网能力，设备的安装与调试等。
S7-200它适用于一系列机械设备的制造或用作独立的解决方案，微型自动化系统的组成部分，STEP 7 Micro/WIN工程组态软件应用于它，，应用于性能要求较低的自动化任务。它是低成本的微型系统。西门子S7-300它设计紧凑，安装在DIN导轨上，在CPU中集成了许多功能，通过在微型存储器上保持数据实现免维护，PROFIBUS上的等时模式，属于故障
1.编程语言
在FX系列可编程控制器控制器中，除基本的指令表变成方式外，还可以采用在图形画面上进行阶梯符号作图的梯形图编程方式，以及对应机械动作流程进行顺控设计的SFC（顺序功能图）方式，而且，这些程序可以相互转换换。指令表及梯形图程序如果按一定的规则编写，也可以实现到SFC图的逆变换。
2.高速处理
三菱系列PLC可以实现高速处理，FX系列可编程控制器内置的高速计数器，对来自特定的输入继电器的高速脉冲进行中断处理，因此与扫描时间无关，可以进行高达60kHz/h的高速脉冲。在可编程控制器中设置了C-R滤波器，以防止输入信号的震动和噪音的影响。可以对脉冲进行捕捉，在脉冲捕捉中可以监视来自特定输入的脉冲信号，也可以在输入时采用中断处理设置特殊辅助继电器。
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ章
本课题的要求是以可编程控制器(plc)为主机控制核心的装配站系统的设计与实现。
下面介绍两种不同plc为控制核心的设计方案。
一、三菱系列的PLC
三菱PLC英文名又称：Mitsubish Power Line Communication，是三菱电机在大连生产的主力产品。三菱PLC在中国市场常见的有以下型号：FR-FX1N FR-FX1S FR-FX2N FR-FX3U