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基于PLC的装配流水线控制系统的设计.pdf
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2023-07-06
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基于PLC的装配流水线控制系统的设计.pdf
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题目:基于 PLC 的装配流水线控制系统的设计
目 录
1.设计背景
...................................................................................................................
1
1.1 产品设计的必要性与可行性分析
...................................................................
1
1.2 设计要求
...........................................................................................................
2
1.3 设计条件
...........................................................................................................
2
1.4 设计环境
...........................................................................................................
2
2.系统总体设计
...........................................................................................................
2
2.1 总体方案设计
...................................................................................................
2
2.2 方案选择
...........................................................................................................
3
3.系统硬件设计
...........................................................................................................
3
3.1 PLC 元器件选型
................................................................................................
3
3.2 系统硬件连线图
...............................................................................................
6
4.系统软件设计
...........................................................................................................
7
4.1 编程软件介绍
...................................................................................................
7
4.2 I/O 地址分配
....................................................................................................
7
4.3 程序编写
...........................................................................................................
8
4.4 程序下载
.........................................................................................................
14
5.硬件连线与调试
.....................................................................................................
15
5.1 根据硬件连线图进行接线
..............................................................................
15
5.2 系统调试
..........................................................................................................
19
6.总结
.........................................................................................................................
21
参考文献
.....................................................................................................................
22
1
基于 PLC 的装配流水线控制系统的设计
1.设计背景
1.1 产品设计的必要性与可行性分析
先以汽车装配为例来解释流水线的工作方式。假设装配一辆汽车需要 4 个步骤:
冲压、焊接、涂装、总装,同时对应地需要冲压、焊接、涂装和总装四个工人。采
用流水线的制造方式,同一时刻四辆汽车在装配。如果不采用流水线设备,那么第
一辆汽车依次经过上述四个步骤装配完成之后,下一辆汽车才开始进行装配,最早
期的工业制造就是采用的这种原始的方式,不久之后就发现,某个时段中一辆汽车
在进行装配时,其它三个工人处于闲置状态,显然这是对资源的极大浪费!于是开
始思考能有效利用资源的方法,在第一辆汽车经过冲压进入焊接工序的时候,立刻
开始进行第二辆汽车的冲压,而不是等到第一辆汽车经过全部四个工序后才开始。
之后的每一辆汽车都是在前一辆冲压完毕后立刻进入冲压工序,这样在后续生产中
就能够保证四个工人一直处于运行状态,不会造成人员的闲置。可编程逻辑控制器
是种专门为在工业环境下自动化控制而设计的数字运算操作电子系统,可编程控制
器由内部 CPU,指令及数据存储器、输入输出单元、电源模块、数字模拟等单元所模
块化组合成,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过
程,装配流水线由于其外部环境复杂,须方便操作等特性,故我们采用了具有如下
优势的 PLC 进行控制系统的设计:
[1]
(1)抗干扰能力强,可靠性高,PLC 的平均无故障时间一般可达 3-5 万小时;
(2)适应性强,应用灵活;
(3)系统设计、安装、调试方便;
(4)维修方便,维修工作量小,功能完善;
(5)体积小,重量轻,功耗低。
2
1.2 设计要求
(1)工件经过传送工位 D 送至传送工作 A。
(2)在此工位完成加工再经传送工位 E 送至操作工位 B。
(3)B 加工完成再经传送工位 F 送至操作工位 C,C 加工完再经工位 G 送至仓库
操作工位 H,至此装配过程结束,开始下一轮循环。
1.3 设计条件
基于 PLC 的装配流水线控制系统控制系统的设计,要求能够完成对装配流水线
控制系统的调控,使装配流水线控制系统能够有序运行。
1.4 设计环境
AMX-200(CPU224XP)PLC,STEP7 Micro/WIN SP9 程序开发软件。
2.系统总体设计
2.1 总体方案设计
本设计采用启动开关控制装配流水线的运行,通过程序设计来控制装配流水线
按指定的顺序来控制工件在传送工位和操作工位之间传送,本设计采用信号灯模拟
工位上工件的传送,装配流水线系统模拟示意图如图 2-1 所示,外设预留了接口,
以方便系统升级的情况下接入传感器或进行装配流水线的扩充。
图 2-1
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