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1、东海科学技术学院本科生毕业论文装配流水线的PLC控制设计郑巧（东海科学技术学院 机电工程系，浙江 舟山 316000）摘要本设计以当今自动化水平越来越高的现状。装配流水线在生产过程中代替人力发挥出越来越重要的作用。以此为背景从它的概念和特点出发，提出了装配流水线生产上的问题和不足，如：生产不平衡、效率低、现场管理混乱等。各企业通过调整装配作业指导、运用工序同期化和加强现场管理等方法来改善这些问题。对装配生产流水线进行改进，最终达到使整个装配线趋于平衡、装配效率有效提高和提高现场管理的目的。PLC是现代通用的工业控制计算机。其接口容易，同时PLC的编程语言简单易懂很容易被不管是否有电路基础的用户
2、都能很快上手和掌握。在各个领域都得到广泛的应用，特别是工业自动化领域。装配流水线是现在企业批量生产和扩大发展中不可或缺的的生产方式。目前，PLC在装配流水线上应用广泛。而本设计是在电脑上模拟控制整个装配流水线的流程，以现在较为流行的PLC(可编程控制器)为基础来实现装配流水线的控制功能。本次设计我以饮料装瓶为例。其程序是通过PLC控制8盏LD灯的闪烁来模拟饮料装配流水线的传送、装瓶、盖盖、贴签和成品入库。在程序设计中，我使用了大量的置位与复位指令，并运用比较指令来选择不同的操作工位，结合传感器使饮料瓶到达装配工位时停止传送。经过多次的程序设计和模拟仿真，程序已能实现移位、三工位装配和单工位入库
3、等操作。关键词：装配流水线；PLC；控制系统AbstractNowadays, this design occupies important position in automation level. The assembly line to replace human in the process of production playing an increasingly important role, as the background.Proceeding from its concept and characteristic，It Puts forward the problems a
4、nd the insufficiency in the assembly line of production .Such as: production imbalance, the efficiency is low, the site management confusion, etc. In order to solve these problems ,we can take measures like adjusting the assembling work instruction，synchronization in using process, strengthening the
5、 site management .Making improvement of the assembly production line, can finally make the whole assembly line in equilibrium, and effectively improve the assembly efficiency and enhance the site management .PLC is the control computer of modern general industrial. Its interface is easy, meanwhile t
6、he programming language of PLC is simple and can be easily understand and quickly handcuffed and master whether the users have circuit basis or not. In every field it is widely used, especially in industrial automation. Assembly line is the indispensable mode of production in enterprise of expanding
7、 and batch production. At present, the PLC is widely used in the assembly line. While this design on the computer which is controlling the entire process in the assembly line, with current relatively popular PLC (programmable controller) as the basis for realizing simulation control function of the
8、assembly line. After many program design and simulation, it can basically achieve the required functions. This designs me with the beverage bottle for example. Its procedure is the flicker that controls 8 LD lights through PLC to imitate the transmission of the beverage assembles flowing water line,
9、 bottle, cover cover, stick label and finished product to store in ware house. In the program design, I used to in great quantities place with reset instruction, and make use of to compare instruction to choose different operation work, stop transmission while combining to spread a feeling machine t
10、o make beverage bottle arrive to assemble a work. Imitate really after many program designs and emulation, the procedure can already carry out to move and 3 to assemble and list the work store in warehouse etc. operation.Keywords: assembly line; PLC; Control system.目录前言1第1章 装配流水线及传感器的基本介绍21.1 装配流水线的
11、基本介绍21.1.1 装配流水线的起源21.1.2 装配流水线的概述21.1.3 装配流水线的发展21.1.4 装配流水线生产的形式21.1.5 装配流水线生产的组织条件31.2 PLC控制饮料装瓶流水线的优势31.3 传感器的基本介绍及选择41.3.1 传感器的概念与组成41.3.2 传感器的选择4第2章 PLC的基础知识及选型62.1 可编程控制器概述62.1.1 PLC的产生62.1.2 PLC的定义72.1.3 PLC的发展72.2 PLC的特点82.3 PLC的组成及其工作原理92.3.1 PLC的组成92.3.2 PLC的工作原理102.4 PLC的编程语言112.5 PLC的分类
12、及其应用领域112.6 PLC与其他工业控制系统的比较122.7 PLC选型122.7.1 FX2N系列PLC的功能及基本性能132.7.2 FX2N系列适用范围14第3章 装配流水线的PLC控制程序设计部分153.1 设计任务153.1.1 装配流水线的PLC控制系统的工作原理153.1.2 控制要求163.2 硬件设计173.2.1 输入/输出端口配置173.2.2 PLC的外部接线图173.3 梯形图分析183.4 调试过程及结果22小结23致谢24参考文献25附录 指令表26II东海科学技术学院本科生毕业论文前言本设计的目的是通过对装配流水线的PLC控制设计，进一步熟悉PLC的概念、特
13、点和控制原理。在设计过程中，我以饮料装瓶流水线的生产为对象，使我的设计更有针对性。装配流水线是将人和机器有效的结合起来，更加充分的发挥了机器设备的灵活性和稳定性，同时节约了人力资源，提高了效率。装配流水线包括了输送系统、随行夹具、在线专机、检测设备等。他们的有机组合广泛的满足了产品的装配要求。在现代装配流水线的传输方式中主要有两种，分别是同步传输（强制式）和非同步传输（柔韧式），在生产过程中根据配置选择，实现手工装配或半自动装配。装配流水线是现在企业批量生产和扩大发展中不可或缺的。本次设计我主要是实现装配流水线的半自动装配。当然随着装配流水线的发展，日渐成熟和新的技术的应用，但在生产上也会出现
14、问题，如：生产不平衡、效率低、生产事故的出现、现场管理混乱等。本次设计是在电脑上控制整个装配流水线的流程，以现今较为流行的PLC（可编程控制器）为基础来实现装配流水线的模拟控制功能。PLC在装配流水线中的应用，使其更具可靠性、安全性和灵活性。PLC是现代通用的工业控制计算机。其接口容易，同时PLC的编程语言简单易懂很容易被不管是否有电路基础的用户所上手和掌握。在各个领域都得到广泛的应用，特别是工业自动化领域。本次设计我选用的PLC是三菱公司的FX2N系列。研究这个课题的意义在于通过设计和调试，让我更好的熟悉PLC并加强我的实际动手能力。 第1章 装配流水线及传感器的基本介绍1.1 装配流水线的
15、基本介绍1.1.1 装配流水线的起源20世纪初,美国人亨利.福特首先采用了流水线生产方法,在他的工厂内,专业化地将分工分的非常细,仅仅一个生产单元的工序竟然达到了7882种,为了提高工人的劳动效率,福特反复试验,确定了一条装配线上所需要的工人,以及每道工序之间的距离。这样里来,每个汽车底盘的装配时间就从12小时28分缩短到1小时33分。大量生产的主要生产组织方式为流水生产，其基础是由设备、工作地和传送装置构成的设施系统，即流水生产线。最典型的流水生产线是汽车转配生产线。流水生产线是为特定的产品和预定的生产大纲所设计的；生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出规定。1.1.2 装配流水线的概述在大量生产中,为了提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件,不仅要求机床能自动的对工件进行加工,而且要求工件的装卸、工件的工序间的输送、工序间加工精度的检测、废品的剔除等都能自动的进行。因此,把设备按工件的加工工序顺序依次排列,用自动输送装置将他们联成一个整体,并用控制系统将各个部分的动作协调起来,使其按照规定的动作自动的进行工作,这种自动化的加工系统就称为自动化生产流水线。流水线是人和机器
