基于PLC的自动化生产线供料站毕业设计

1第一章概述..........................................................................................................................................4第二章PLC的发展史....................................................................................................................52.1PLC的简史及定义...........................................................................................................................52.2PLC的特点.......................................................................................................................................62.3PLC的应用与发展前景...................................................................................................................7第三章自动生产线的组成及基本功能..............................................................................................82.1基本组成......................................................................................................................................82.2基本功能.....................................................................................................................................9第三章电气控制................................................................................................................................103.1接线端子及主令部件...............................................................................................................103.2能源部件...................................................................................................................................123.2.1供电电源............................................................................................................................123.3RS485总线的电气连接............................................................................................................14第四章供料与加工单元控制系统....................................................................................................154.1供料单元的结构和工作过程...................................................................................................154.2供料单元的PLC工作任务.......................................................................................................164.3供料单元的编程思路...............................................................................................................174.4PLC的I/O分配及系统安装接线......................................................................................194.5供料加工单元气动控制回路..............................................................................................21总结....................................................................................................................................................23致谢....................................................................................................................................................23参考文献................................................................................................................................................24附录1供料与加工单元电气原理图.................................................................................................252毕业设计报告题目：基于PLC的自动化生产线供料站设计所属系：电子信息工程系班级：应用电子技术092学员姓名：孙连银学号：09401217指导教师：侯秀丽2011年10月15日3摘要自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性，综合性主要涉及机械技术、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。本系统完成一个工件的拆卸、分拣工作，模拟一个生产流水线的生产过程。首先由供料站提供原料，运输站将其送至加工站加工，然后送至装配站进行安装，最后由分拣站进行分拣。设计以送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元作为自动生产线的整体设计，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统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。系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。所以，本设计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。关键字：网络组态自动化PLC电机4第一章概述二十世纪以来，为了实现自动化，人们研究和制造了成千上万种自动控制系统，极大地推动了生产劳动、社会服务、军事工程和科学研究等活动。随着自动化技术的发展，这是机械化、电气化和自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统（FMS）。以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产设备自动化，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化（FA）。现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。70年代以来，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。本系统模拟一个生产流水线的生产过程，完成一个工件的拆卸、分拣工作。首先由供料站提供原料，运输站将其送至加工站加工，然后送至装配站进行安装，最后由分拣站进行分拣。整个过程要充分考虑生产过程中所出现的情况，对各种生产要求进行处理，系统分成五个操作站：供料站、安装站、加工站、运输站、分拣站。整个系统基于三菱PLC的N：N网络，包括变频控制、伺服控制等，是各种电气控制的综合应用。本课题由我和朱廷同学共同完成，在项目实施过程中，朱廷同学主要负责程序的编制，我主要负责机械部分的安装、电气原理图和气路的设计和连接、变频器和伺服放大器的参数设置。5第二章PLC的发展史2.1PLC的简史及定义1.继电器控制用弱电信号控制强电信号。故障查找与排除非常困难、改造工期长、费用高。①GM首先提出【可编程序控制器】设想–编程简单，可在现场修改程序；–维护方便，采用插件式结构；–可靠性高于继电器控制柜；–体积小于继电器控制柜；–成本可与继电器控制柜竞争；–可将数据直接送入计算机；–可直接使用115V交流输入电压；–输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等负载；–通用性强，扩展方便；–能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB.②1969年DEC研制出世界上第一台可编程序控制器从上述10项指标可以看出，它实际上就是当今可编程序控制器最基本的功能。将它们归纳一下，其核心为以下四点：(1)用计算机代替继电器控制盘。(2)用程序代替硬件接线。(3)输入/输出电平可与外部装置直接连接。(4)结构易于扩展。可编程序控制器的定义1985年1月，国际电工委员会（IEC）定义：可编程序控制器是：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，