毕业设计--装配流水线PLC控制系统

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1、 1 第 1 章 绪 论 1.1 课题研究的背景 在社会快速发展、竞争激烈的今天，提高生产效率，降低生产工艺成本，最大限度 的满足生产要求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步，赢得时间，占领市场甚至将 决定企业的生死存亡。为此，企业生产自动化无疑扮演着重要的角色，装配流水线自动 化作为工业自动化的一部分，能提高生产效率，降低工艺流程成本，最大限度的适应产 品变化，提高产品质量，它是现代化生产控制系统中的重要组成部分。 1.2 课题研究的现状 1.2.1 可编程控制器简介 工业控制计算机(简称工控机)是以计算机技术为基础的新型工业控制装置， 目前已 成为工业控制的标准设备，被广泛地应用于各行各业

2、，工控机是实现生产自动化的最佳 配套产品，而工业可编程序控制器(PLC)则在工控领域中占有主要的地位。PLC具有通用 性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。 可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器，目的是用 来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。其基本设计思想是把计 算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜 等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容写 入控制器的用户程序内，控制器和被控对象连接也很方便。 可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序

3、即可改变生产工艺，因此 可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造 生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的要求专门设计控制器， 适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并 得到迅速的发展。 PLC的定义有许多种，国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一 种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境下应用而设计。 它采用可编程序的存贮器， 用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并 通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及 其

4、有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置， 专为在工业现场应用而设 2 计，PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制 系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利 用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程 序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的 简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户 在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少

5、量的接线和简易的用户程序编制工作， 就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。 从结构上，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包 括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合 配置。 它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定 时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型 的机械或生产过程.流水线生产是产品按照设计好的工艺过程依次顺序地通过每个工作 站,并按照一定的作业速度完成每道工序的

6、作业任务。生产过程是一个连续的不断重复 的过程,具有高度的连续性。 由于PLC控制具有可靠性，易操作性，灵活性等优点，因而在很多领域内能取代原 来液压领域才能实现的功能，如精确控制功能。PLC的产品系列的丰富和发展，使PLC 从最小的只有十个I/O点的微型PLC，到8000点的大型PLC，本设计中的充分利用了PLC 编程控制功能实现部件的传递。 1.2.2 装配流水线简介 装配流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行 夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的装配要求。 （1）装配流水线的传输方式 装配流水线的传输方式有同步传输的/（强制式）也可以是非同步传输/（柔性式）， 根据配置的选择，实现手工装配或半自动装配。流水线在企业的批量生产中不可或缺。 （2）装配流水线的用途 从产品的开发设计,生产制造到销售整个过程都应做到规范化、科学化、制度化； 引进流水线,通过改变生产流程,推进快速流水作业,不仅提高了生产效率,也降低了经 营成本，提高企业管理效率。 流水线生产是目前生产线采取的主要方式之一,在流水线生产作业过程中,产品按 照设计好的工