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1、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： 沈丽娜 系 别： 电子信息系 专 业： 机电一体化技术 班 级： 11 机电 4 班 姓 名： * 摘 要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。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
2、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。系统控制方式采用每一工作单元有一台 PLC 承担任务，各 PLC 之间通过 RS485 串行通讯实现互联的分布式控制方式，因此，综合应用了许多知识，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、和变频技术等。由于时间仓促以及编者水平有限，书中错误和不足之处在所难免，欢迎读者提出批评和建议。关键词：PLC;装配站目 录第一章 绪论 .11.1 设计背景 .11.2 设计的内容和结构 .1第二章 方案论证 .2第三章 硬件设计 .43.1 装配单元的结构与工作过程 .43.2 装配单元的
3、气动元件 .83.3 传感器 .113.4 PLC 的 IO 分配及系统安装接线 .15第四章 软件设计 .174.1 编写程序的思路 .17结束语 .19致 谢 .20附 录 .21参考文献 .27 第一章 绪论1.1 设计背景随着 PLC 技术的普及，企业对 PLC 技术人才的需求明显增加。目前，很多企业为了提高生产效率，自动化生产线越来越普及，它有效的加快了工作的效率，提高生产速度和生产质量。当工人按下按钮，生产线就会自动运行，以此来满足企业的需求。由于传送带的广泛应用使得，原材料均可在使用机械装置搬运的移动中，加工成为各种零件而部件。而装配和汽车总装配原则，采用移动装配法完成。由于把生
4、产工序分细，大大提高了操作熟练程度和劳动生产率。作业的速度也为传送带的速度所规定，借助于传送带的应用，使生产过程的各项作业能在同一时间进行并且各种零部件在各条流水线的投入和产出互相衔接配合，不至于发生在制品过多或不足的现象恰能保证总装配线的需要形成同步化的流水生产体系。本文介绍的是以 PLC 控制自动化生产线装配站系统的设计。1.2 设计的内容和结构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和结构；第二章“方案论证”介绍三种控制中心的设计方案，结合多方面的原因，选择其中的一种方案作为本次设计的方案；第三章“硬件设计”主要分析了系统的构成以及基本工作原理；第四章“软件设
5、计”介绍了软件流程图和部分关键程序；最后的总结对本次完成的工作进行总结，并对今后的工作提出建议。 第二章 方案论证下面介绍两种不同 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-FX3UFR-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
6、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。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
7、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 set computer)精简指令系统 CPU 等高级 CPU，而且在一台 PLC 中配置多个微处理器，进行多通道处理，同时生产了大量内含微处理器的智能模块，使得第四代 PLC 产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。三菱的优势在于离散控制和运动控制，三菱的指令丰富，有专用的定位指令，控制伺服和步进容易实现，要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项，而西门子在这块就较弱，没有专用的指令，做伺服或步进定位控制不是不能实现，而是程序复杂
8、，控制精度不高。过程控制与通信控制西门子是强项，西门子的模拟量模块价格便宜，程序简单，而三菱的模拟量模块价格昂贵，程序复杂，西门子做通信也容易，程序简单，三菱在这块功能较弱。所以针对不同的设备不同的控制方式，我们要合理的选用 PLC，用其长处，避其短处。 例如某设备只是些动作控制，如机械手，可选择三菱的 PLC，某设备有伺服或步进要进行定位控制，也选三菱的 PLC;像中央空调，污水处理，温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的 PLC 比较合适， 某设备现场有很多仪表的数据要用通信进行采集，选西门子的好控制。通过以上比较我们选用三菱 PLC 为主机控制装配站系统。 第三章 硬件设计3.
9、1 装配单元的结构与工作过程装配单元的功能是完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到放置在装配料斗的待装配工件中的装配过程。 装配单元的结构组成包括：管形料仓，供料机构，廻转物料台，机械手，待装配工件的定位机构，气动系统及其阀组，信号采集及其自动控制系统，以及用于电器连接的端子排组件，整条生产线状态指示的信号灯和用于其他机构安装的铝型材支架及底板，传感器安装支架等其它附件。其中，机械装配图如图 3-1 所示：图 3-1 装配单元机械装配图1、管形料仓 管形料仓用来存储装配用的金属、黑色和白色圆柱小零件。它由塑料圆管和中空底座构成。塑料圆管顶端放置加强金属环，以防止破损。工件竖直放入料仓的空心圆管内，由于二者之间有一定的间隙，使其能在重力作用下自由下落。 为了能对料仓供料不足和缺料时报警，在塑料圆管底部
