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1、亚龙YL-335A型自动生产线控制系统设计 -装配站控制系统设计The Control Design Of Yalong YL-335A Automatic Production Line -The Control Design Of Assembly station目 录摘要IABSTRACTII前言1第1章 YL335A自动化生产线实训考核装备概述21.1 YL-335A 的基本组成21.2 YL-335A 的基本功能31.3 YL-335A的特点和实训项目41.4 技术参数41.5 YL-335A 的公共模块和器件51.6 气源处理组件51.7 YL-335A 的PLC 网络控制方案81
2、.8 YL-335A的整体控制8第2章 装配单元的结构112.1 装配单元的功能112.2 装配单元的结构组成142.3 气动控制回路20第3章 装配单元的PLC 控制223.1 PLC的I/O接线原理图223.2 装配单元的编程23总结词35致谢词36参考文献37摘要 本设计在进行了一系列的实地考察后，根据现实的工程需求，加上对可编程控制器的理解和分析，采用可编程序控制器（Programmable Controller，简称PLC）来实现自动装配站的控制设计。详细讲述了自动装配站的设计步骤，着重对软件开发与调试做了介绍，完成了装配的硬件配置和软件设计。本设计共分三部分，其中第一部分对前人的Y
3、L-335A自动化生产线做了简要的介绍，并结合实地的考察经验，对本次设计做了简要的分析和设想。第二部分根据毕业设计要求，结合自己的实践经验，提出了装配站的合理设计方案，并对设计步骤作了进一步的介绍。另外对资源的配置以及在现实中装配装置的各个部件及原理做了介绍。第三部分对装配站软件的设计进行了细致的讲解，并对编程软件和编程中所用到的一些指令作了介绍，对部分程序作了详细的解读。整个设计，对具体的模拟过程作了详细的叙述，并配有画面，使整个设计形象，完美，实用。 本设计通过软硬件之间的配合与调试，从而达到工业设计的要求，实现装配站的自动化控制。关键词：可编程序控制器 装配站第II页ABSTRACT I
4、n this design, after a series of site visits, based on realistic engineering demands, together with the programmable logic controller for the understanding and analysis, the use of PLC (Programmable Controller, referred to as PLC) achieves control design of automatic assembly station. Details about
5、the design of automatic assembly station steps, focusing on software development and debugging done, the completed assembly of the hardware configuration and software design. The design of a total is divided of three parts, of which the first part of the predecessors of the YL-335A automated product
6、ion line has done a brief introduction, combined with experience in the field of study, the design of this analysis of a brief and ideas. According to the design of the second part of graduation requirements, combined with my practical experience, made a reasonable assembly station design, and desig
7、n of introduction of further steps. In addition to the allocation of resources, as well as assembly devices in the real world and the principle of the various components is introduced. The third part of the assembly station design software and detailed explanation of the programming software and pro
8、gramming was introduced on part of the reading process in detail. The entire design, simulation of specific narrative detail, and with a screen so that the image of the whole design, the perfect, practical. Through the design and the interface between the hardware and software debugging, so as to ac
9、hieve the requirements of industrial design, to achieve automatic control of assembly stations. Keywords: PLC; assembly station.前言 现代化的自动化生产设备（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
10、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网络技术的技术人才是当务之急。 亚龙YL-335A型自动生产线实训考核设备在铝合金轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动化生产线的机械平台，系统各机构都采用了气动驱动、变频器驱动和步进电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元有一台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控制方式。因此，YL-335A综合应用了多种技术知识，如气动
11、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-335A，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。 YL-335A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，十分适合教学实训考核或技能竞赛的需要。 本论文主要阐述了YL-335A型自动化生产线实训考核装备中装配站的基本结构、工作
12、原理、工作过程及所采用的各种传感技术和机电一体化技术。第1章 YL335A自动化生产线实训考核装备概述1.1 YL-335A 的基本组成 亚龙YL-335A型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。其外观如图1-1 所示。图1-1 外观图其中，每一工作单元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。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用
13、变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业企业应用最为广泛的电气控制技术。在YL-335A 设备上应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。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，YL-335A 采用了基于RS485 串行通信的PLC 网络控制方案，即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。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
14、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。1.2 YL-335A 的基本功能YL-335A 各工作单元在实训台上的分布如图1-2的俯视图所示。图1-2 俯视图各个单元的基本功能如下：1、供料单元的基本功能：按照需要将放置在料仓中待加工的工件自动送出到物料台上，以便输送单元的抓取机械手装置将工件抓取送往其他工作单元。2、加工单元的基本功能：把该单元物料台上的工件（工件由输送单元的抓取机械手装置送来）送到冲压机构下面，完成
15、一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元的抓取机械手装置取出。3、装配单元的基本功能：完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到已加工的工件中的装配过程。4、分拣单元的基本功能：完成将上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流的功能。5、输送单元的基本功能：该单元通过到指定单元的物料台精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下的功能。1.3 YL-335A的特点和实训项目YL-335A 设备是一套半开放式的设备，用户在一定程度上可根据自己的需要选择设备组成单元的数量、类型，最多可由5 个单元组成，最少时一个单元即可自成一个独立的控制系统。由多个单元组成的系统，PLC 网络的控制方案可以体现出自动生产线的控制特点。设备中的各工作单元均安放在实训台上，便于各个机械机构及气动部件的拆卸和安装，控制线路的布线、气动电磁阀及气管安装。其中，输送单元采用了最为灵活的拆装式模块结构：组成该单元的按钮/指示灯模块、电源模块、PLC 模块、步进电机驱动器模块等均放置在抽屉式模块放置架上；模块之间、模块与实训台上接线端子排之间的连接方式采用安全导线连接，最大限度地满足了综合性实训的要求。总的来说，YL-335A 综合应用了多种技术知识，如气动
