PLC自动化生产线设计

PLC 自动化生产线设计 目录目录 摘要. 第一章概述0 第二章 自动化生产线的发展史.1 2.1 自动化生产线的简史及定义1 2.2 自动化生产线的特点1 2。3 自动化生产线的应用与发展前景.1 2。1基本组成 3 2.2基本功能 .4 2.3电气元件 .4 第三章电气控制5 3.1接线端子及主令部件 .5 3.2能源部件 .8 3.2.1供电电源 .8 3.3RS485 总线的电气连接.10 第四章供料与加工单元控制系统.11 4。1供料单元的结构和工作过程 .11 4。2供料单元的 PLC 工作任务 .12 4。3供料单元的编程思路 .13 4。4 PLC 的 I/O 分配及系统安装接线15 4.5供料加工单元气动控制回路 17 总结.18 致谢.19 参考文献.20 附录 1供料与加工单元电气原理图 .21 0 PLC 自动化生产线设计 摘摘要要 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。 关键字关键字：网络组态自动化 PLC电机 PLC 自动化生产线设计 第一章第一章概述概述 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。 0 PLC 自动化生产线设计 第二章第二章自动化生产线的发展史自动化生产线的发展史 2 2。。1 1 自动化生产线自动化生产线的简史及定义 的简史及定义 简史简史 : : 二十世纪 20 年代,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。在二十世纪 20 年代之前,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 急剧增加. 定义：定义：按一定工艺顺序排列的若干台自动机床，用工件传送装置和控制系统联 结起来， 按照规定的生产节拍，工件自动地依次经过各个加工工位进行自动加工 的连续作业线。 2 2。。2 2 自动化生产线的特点自动化生产线的特点 条件和优点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。 2 2。。3 3 自动化生产线自动化生产线的应用与发展前景 的应用与发展前景 应用：应用：自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、 医疗、服务和家庭等方面。采用自动生产线不仅可以把人从繁重的体力劳动、部 分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能， 极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。 发展前景：发展前景：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. 设备联结：设备联结：自动线中设备的联结方式有刚性联接和柔性联接两种。在刚性联接 1 PLC 自动化生产线设计 自动线中，工序之间没有储料装置，工件的加工和传送过程有严格的节奏性。当 某一台设备发生故障而停歇时，会引起全线停工。因此，对刚性联接自动线中各 种设备的工作可靠性要求高。在柔性联接自动线中,各工序（或工段）之间设有 储料装置，各工序节拍不必严格一致，某一台设备短暂停歇时,可以由储料装置 在一定时间内起调剂平衡的作用， 因而不会影响其他设备正常工作。 综合自动线、 装配自动线和较长的组合机床自动线常采用柔性联接。 传送系统传送系统: :自动线的工件传送系统一般包括机床上下料装置、 传送装置和储料装 置。 在旋转体加工自动线中，传送装置包