《柔性加工系统plc控制系统综合程序的开发--学位论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《柔性加工系统plc控制系统综合程序的开发--学位论文（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 （2015届）毕业设计（论文）柔性加工系统PLC控制系统综合程序的开发 所在学院 铁道供电与电气学院 班 级 铁道供电121 姓 名 学 号 201213230138 指导老师姓名 完成日期 2014年12月 摘 要 可编程控制器（programmable logic controller ，简称PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术和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、冲击和振动等恶劣环境的特点，已成为解决自动控制问题的最有效的工具，是当前先进工业自动化的三大支柱之一。 当今，科学技术飞速发展，人类活动给世界带来了巨大的改变。在科技进步的同时，以各
2、种控制器控制的不同类型的机械手以其突出的性能所以被越来越多的被人们所应用。机械手在不同的作业场合，尤其是在特殊的环境背景下，为人类活动的快速进行带来了极大的方便和益处，尤为明显的是在工业领域内。工业中大量的生产活动，存在着很多不便于人类操纵的环节，特别是在工作环境较危险的情况下，如果使用具有远程控制功能的机械手，则可以增加系统的安全性，大大的节约损耗，提高效率。可见，在自动化、工业化进程中，在特殊背景环境中使用机械手已成为一种必然的趋势。 关键词：PLC，机械手，步进电机，触摸屏ABSTRACT PLC (programmable logic controller, hereinafter r
3、eferred to as PLC) is based on microprocessor, a combination of computer technology and automation technology and development of a new generation of industrial controller. It has high reliability, to adapt to the industrial field of high temperature, impact and vibration, etc. The characteristics of
4、 bad environment, has become the most effective tool to solve the problem of automatic control, is one of the three pillars of the current advanced industrial automation. In todays society, science and technology rapid development, human activities create world a huge change. In the meanwhile, techn
5、ological progress in various controllers different types of manipulator with its outstanding performance more and more used by people. The homework in different occasions manipulator, especially in the special environment context for the human activity quickly smoothly caused great convenience and b
6、enefit, particularly obvious in the industrial and military field. Industrial large Numbers of production activity, there are many not it is easy for humans to manipulate the link, especially in a business environment is dangerous situation, if use has remote control functions may be increased manip
7、ulator, the security of the system, big save loss, improve efficiency. Visible, in automation, the process of industrialization, in special background environment using manipulator has become an inevitable trend. .Keywords: PLC, manipulator, stepping motor, touch screen I目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1
8、 课题背景11.2设计目的和意义11.3 本文主要工作2第2章可编程序逻辑控制器（PLC）和机械手概述42.1 可编程序逻辑控制器（PLC）42.1.1 PLC的结构42.1.2 PLC的发展历程52.1.3 PLC的硬件62.1.4 PLC的主要特点82.2 机械手92.2.1 机械手概述92.2.2 机械手的工作原理92.2.3 机械手的发展趋势102.3 步进电机102.3.1 步进电机的概述102.3.2 步进电机的工作原理102.3.3 步进电机的硬件设计112.3.4 步进电机的软件设计122.3.5程序调试14第3章 机械手的PLC设计153.1控制要求153.2 硬件设计153
9、.2.1 输入/输出端子地址分配153.2.2 PLC接线图163.2.3 流程图163.2.4 机械手程序设计17第4章 机械手与上料单元的综合设计204.1 上料单元204.2 机械手与上料单元综合plc软件设计214.3系统的调试28第5章 触摸屏的组态开发305.1触摸屏概述305.1.1触摸屏的发展305.1.2触摸屏的工作原理305.1.3触摸屏的基本类型305.2的触摸屏组态开发315.3系统调试37致 谢39参考文献40第1章 绪 论1.1 课题背景随着计算机技术的飞速发展，PLC（即可编程逻辑编程器的简称）已经进入日常生产、生活的各个方面，PLC的应用在各行各业已成为必不可少
10、的内容。PLC作为通用的工业计算机，其功能日益强大，已经成为工业控制领域的主流控制设备。PLC 从诞生至今，仅有30年的历史，但是得到了异常迅猛的发展，并与CAD/CAM、机器人技术一起被誉为当代工业自动化的三大支柱。在现代工业中生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业化的进一步发展，自动化已经成为现代企业中的重要支柱，无人车间、无人生产流水线等，已经随处可见。同时，现在生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合
11、的产物，并以现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射和污染的场合，应用更为广泛。在我国，近几年来也有较快发展，并取得一定效果，受到机械工业和铁路部门的重视。本次课题主要是应用西门子公司S7-200系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等；电气方面由交流电机、变频器、操作台等部件组成。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。1.2设计目的和意义科学技术的飞速发展，产品功能要求的日益增多
12、，复杂性增加，寿命期的缩短，更新换代速度加快。然而，产品的设计，尤其是机械产品方案的设计手段，则显得力不从心，跟不上时代发展的需要。目前，计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。为此，作者在阅读了大量文献的基础上，概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法，并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的的发展趋势。自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来。自主创新，就是从增强国家创新能力出发，加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。重点跨越，就是坚持有所为、
13、有所不为，选择具有一定基础和优势、关系国际民生和国家安全的关键领域，集中力量、重点突破，实现跨越式发展。支撑发展就是从现实的紧迫需求出发，着力突破重大关键、共性技术，支持经济社会的持续协调发展。引领未来，就是着眼长远，超前部署前沿技术和基础研究，创造新的市场需求，培育新兴产业，引领未来经济社会的发展。这一方针是我国半个世纪科技发展实践经验的概括总结，是面想未来，实现中华民族伟大复兴的重要抉择。科技人才是提高自主创新能力的关键所在，要把创造良好环境和条件，培养和凝聚各类科技人才特别是优秀拔尖人才，充分调动广大科技人员的积极性和创造性，作为科技工作的首要任务，努力开创人才辈出、人尽其才、才尽其用的
14、良好局面，努力建设一支与经济社会发展和国防建设相适用的规模宏大、结构合理的高素质科技人才队伍，为我国科学技术发展提供充分的人才支撑和智力保证。 1.3 本文主要工作1.课题概述EAPS100柔性加工PLC控制系统是我院和深圳科莱德公司共同开发的自动化、电机电器专业的综合实训设备，该柔性生产加工系统一般包括上料单元、冲压单元、清洗与烘干单元、组装单元、仓库存储、直线皮带线单元等等单元，这些单元都包括PLC、传感器、变频电机、步进电机、机械手、存储器、立体车库、触摸屏等等，在系统中安装了西门子PLC软件、触摸屏软件和组态软件。该柔性加工系统的每个单元都能完成步进电机的PLC控制、机械手的PLC控制
15、，上料单元、冲压单元等等单元PLC控制、触摸屏组态和力控组态。2.设计内容与要求（1）步进电机的PLC程序设计1）硬件连接2）软件程序（2）机械手的PLC综合程序设计1）硬件设计2）软件设计（3）送料单元（组装单元）的PLC综合程序设计1）硬件连接2）软件开发3）系统的运行与调试（4）触摸屏的组态开发送料单元（组装单元）的触摸屏组态开发及运行调试3.设计参考书EAPS100柔性加工系统实验实训指导书电气控制及PLC应用工厂电气控制设备 电工手册 小型可编程控制器实用技术 西门子PLC使用手册工厂电气控制设备实验与设计指导 可编程控制器应用技术4、设计说明书要求 1封面2目录3内容摘要(200400字左右，中英文)4引言5正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果说明
