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1、 毕业设计报告（论文）毕业设计报告（论文）(2012 届)题 目 ： 模块化柔性加工系统的设计与实现 所 属 系：自动化技术系 班 级：自动化 0913 学 生 姓 名：朱天胜 学 号：2009201150 同 组 成 员：杨梅 指 导 教 师：祝骅 常州工程职业技术学院 2012 届毕业设计II摘要摘要随着经济的发展和消费水平的提高，人们更注重产品的不断更新和多样化，中小批量、多品种生产已成为机械制造业的一个重要特征；科学技术的迅猛发展推动了自动化程度和制造水平的提高。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、
2、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。本设计主要利用 MPS 实训室提供的实训设备，设计并实现一个模块化生产的流水线，主要实现的流程：将仓库站中的成品按照需要放置在放到仓库站的原点位等待小车站的机械手将其抓取送到拆卸站进行拆卸并分拣，再将拆卸站拆卸完的半成品由小车站的机械手将其抓取送到仓库站，仓库站在将其送回原来的位置。除主流程外，要考虑手自动的切换以及各环节的急停逻辑。并利用组态软件进行整个系统的监控。关键字关键字：自动化 pl
3、c 组态王常州工程职业技术学院 2012 届毕业设计III目录目录摘要.II 目录.III 第一章 绪论.1 1. 柔性加工系统 .1 2. PLC 技术与发展的概述.1 3. 设计要求 .2 第二章 模块化柔性加工系统.3 2.1 系统的基本组成 .3 2.2 系统的基本功能 .3 2.3 系统的电气控制 .4 2.3.1 可编程控制器.4 2.3.2 控制系统.5 2.4 三菱 FX 系列 PLC N:N 通信.6 2.4.1 三菱 FX 系列 PLC N:N 通信网络的特性.6 2.4.2 安装和连接 N:N 通信网络 .7 2.4.3 N:N 通信网络软件实现.8 第三章 立体仓库站.
4、12 3.1 立体仓库站的组成 .12 3.2 I/O 清单.13 3.3 plc 程序的设计.13 第四章 自动输送站.15 4.1 自动输送站的组成 .15 4.2 I/O 清单.16 4.3 plc 程序的设计.16 第五章 拆卸分拣站.18 5.1 拆卸分拣站的组成 .18 5.2 I/O 清单.19 5.2 plc 程序的设计.19 第六章 组态画面设计.21 6.1 组态王的概述 .21 6.2 组态画面的设计 .21 6.2.1 工程设备配置.21 6.2.2 创建监控画面.22 6.2.3 数据库.23 6.2.4 画面命令语言.24 第七章 总结.26 致谢.27 参考文献.
5、28常州工程职业技术学院 2012 届毕业设计1第一章第一章 绪论绪论1. 柔性加工系统随着科学计算的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，是使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。在我系的 MPS 实训室中，有一套模块化柔性加工系统，该系统是用来学习自动控制技术、人工智能、计算机网络控制等先进技术的开放式的实验系统。该系统集成了现场通讯技术（Profibus）以太网通讯技术。它使得
6、学生方便地了解这套先进技术如同在工业上的应用，使得学生能近距离地学习这些技术。该系统具有多种驱动形式：有气压传动、传送带、步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、变频调速电机等工业常见的传动。系统为了方便学生进行电气控制的自由组合和创新性学习，每个单元均配置 SMT 智能教学实训台，这解决了生产线教学学生不能亲自设计控制系统的难题，是国内唯一也是最领先技术产品。2. PLC 技术与发展的概述可编程控制器（Programmable Logic controller，简称 PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器。它具有可靠性高、适应工业现场的高温、冲击和振动
7、等恶劣的特点，已成为解决自动化控制问题的最好有效工具，是当前先进工业自动化的三大支柱之一。PLC 是工控系统最重要的核心组件，是整个系统的大脑。PLC 的出现，是以往的继电器连接控制，成为过去时代。可编程控制器以体积小功能强大所著称，他不但可以很容易的完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、技术控制、数字运常州工程职业技术学院 2012 届毕业设计2算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是现在、由于信息、网络时代的到来，扩展了 PLC 的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。3. 设计要求利用 MP
8、S 实训室提供的实训设备，设计并实现一个模块化生产的流水线，主要实现的流程：将仓库站中的成品按照需要放置在放到仓库站的原点位等待小车站的机械手将其抓取送到拆卸站进行拆卸并分拣，再进拆卸站拆卸完的半成品由小车站的机械手将其抓取送到仓库站，仓库站在将其送回原来的位置。除主流程外，要考虑手自动的切换以及各环节的急停逻辑。利用组态王画面对整个系统进行控制，组态画面上分别有上电、复位、启动、停止等按钮，用指示灯显示正在运行的站点，并在画面显示出废品和成品的个数（黑色为废品，绿色为成品） 。按下上电按钮各站点上电；按下复位按钮各站点进行复位；按下启动按钮仓库站将指定的成品放置在放到仓库站的原点位等待小车站
9、的机械手将其抓取送到拆卸站进行拆卸并分拣，再进拆卸站拆卸完的半成品由小车站的机械手将其抓取送到仓库站，仓库站在将其送回原来的位置；按下停止各站点停止工作。常州工程职业技术学院 2012 届毕业设计3第二章第二章 模块化柔性加工系统模块化柔性加工系统2.1 系统的基本组成模块化柔性加工系统由 MPS 实训室提供的仓库站、小车站和拆卸站三个站组成的，其中，每一工作站都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各个工作站的执行机构基本上以气动执行机构为主，但小车站的整体运动则采取步进电机驱动，拆卸站的传送带驱动则采用了电动机的传动装置。在整个加工系统中还应用多种类型传感器，分别用于分辨颜
10、色的、物体通过的情况等，传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一，是现代工业实现高度自动化的前提之一。在控制方面，柔性加工系统采用了基于 RS485 串行通信的 PLC 网络控制方案，即每一工作站由一台 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。用户可根据需要选择不同厂家的 PLC 及其所支持的 RS485 通信模式，组建成一个小型的 PLC 网络。小型 PLC 网络以其结构简单，价格低廉的特点在小型自动生产线仍然有着广泛的应用，在现代工业网络通信中仍占据相当的份额。另一方面，掌握基于 RS485 串行通信的 PLC 网络技术，将为进一步学习现场总线技术、工业以太网技术等打下了良好的基础。2.2 系统的基本功能1、仓库站的基本功能：仓库站是整个系统的起始单元，在整个系统中，起着
