基于西门子PLC的柔性制造系统实现
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1 引言柔性制造系统(FMS)已成为当今乃至今后若干年机械制造自动化发展的重要方向。
基于FMS的发展前景,作为为社会培养工程技术人才的高等院校,需拥有FMS 技术的教学条件。
现利用已有数控机床,购置相关硬件及设备,解决机械加工、物料储运、控制调度、检测监控等机械、控制、通信和管理的关键技术,研制出一套用于教学实验的柔性制造系统。
该柔性制造柔性制造系统。
该柔性制造系统山可编程控制器PLC作为主要的控制设备,通过编写PLC程序使数控机床、运输线以及机械手等硬件设备协调运动;计算机系统作为中央监控系统,采用现场总线技术实现对该柔性制造系统的检测,控制并实时采集传送加工数据。
物料自动输送系统是柔性制造系统(FMS)的重要组成部分,它担负着使FMS物流畅通、高速运行的重任。
在该教学型FMS系统中,运输机构的主要功能为:实现对每个工件加工信息的管理;实现运送工件过程中的准确定位;实现对工件的分配。
本文介绍的是运输机构在工件运送过程中准确定位的一种技术。
该准确定位方法基于电动机的能耗制动原理,采用PLC和检测开关控制定位精度,其优点是经济可靠,定位精确。
2 总体机构柔性制造系统的物料自动输送系统为链式运输线整体机构,其设计如图1所示。
图1 物料自动输送系统输送线采用链传动结构,能实现自动定位检测及启停控制,有效工作长度5000mm,速度1-3 m/min,定位精度1-3 mm;主传动山额定功率2.2kW,额定转速960r/min的交流电机提供,采用变频器实现速度连续可调。
3 精确定位原理三相交流电机的制动方式主要有三种:反接制动、反馈制动、能耗制动。
反接制动用于准确停车有一定的困难,因为它容易造成反转,而且电能损耗比较大;反馈制动虽是比较经济的制动方法,但是它只能在高于同步转速下使用;相比较之下,能耗制动可以较好地实现该运输机构的准确定位。
采用能耗制动时,将定子脱离交流电源(即1KM断开),立即在定子的两相绕组中通入直流励磁电流(即2KM闭合),使定子产生静止磁场,旋转的转子导体切割定子的磁场感应电流,它与静止的磁场相互作用产生与转子实际转动方向相反的制动转矩,在此作用下,电动机的转速迅速下降,此时运动系统储存的机械能被电动机转换成电能后消耗在转子回路的电阻中。
基于PLC的柔性自动化生产线系统研究随着社会经济的快速发展,人们开始关注与重视柔性自动化的相关研究工作。
通过柔性自动化生产线系统的运用与完善能够更好的满足制造业的发展需要。
文章首先对柔性自动化的相关理论进行了研究,在此基础上探讨了基于PLC 的柔性自动化生产线系统的设计。
标签:PLC;柔性自动化生产线;设计柔性自动化生产线系统在制造业中有着越来越广泛的应用,具有提高生产效率、降低生产周期、降低生产成本的和重要作用。
在柔性自动化生产线中,能够最大限度地提高设备的利用率,从而为产品的生产提供相对稳定的生产能力,同时促进产品质量与应变能力的提高。
当前,我国的柔性自动化生产线的相关研究与应用处于初级阶段,与发达国家存在较大的差距。
因此,要注重柔性自动化生产线系统的研究与开发,为柔性自动化生产线的应用与推广提供借鉴。
1 PLC工作原理1.1 上电处理在PLC系统上电之后,上电处理工作的主要内容包括:第一,将硬件系统设置为默认状态;第二,对I/O模块装置的工作形式进行检查;第三,对系统的其他还原默认值进行处理。
这些上电处理工作都属于PLC的内部工作,在PLC 出厂时就已经设定好了,与客户的程序控制之间存在的联系不大。
因此,PLC 上电处理具有较强的稳定性,而且其运转所需的时间也较短。
1.2 PLC扫描在完成上电处理之后要进行PLC扫描。
在PLC扫描过程中,首先要进行输入工作,在输入工作完成之后要正确处理PLC系统与外设通信体统之间的关系,及时实现时钟与寄存器的更新工作。
当PLC系统的CPU为RUN模式时,PLC 系统会进行反复扫描;当PLC系统的CPU为STOP模式时,PLC系统会进行自我检查。
PLC扫描步骤中又包括三个阶段:首先,输入采样阶段。
在PLC扫描的输入采样阶段中,首先应该对连接终端进行扫描,将连接终端的状态在相应的寄存器中进行保存,实现寄存器的更新。
寄存器仅在输入采样阶段实现内容更新,该阶段结束之后将处于与外界隔离的状态中,直到进入下一次采样阶段才会重新输入内容。
基于PLC控制的柔性生产线中自动分拣系统的研究一、内容综述随着科技的不断发展,自动化技术在各个领域得到了广泛的应用。
在制造业中,柔性生产线作为一种新型的生产模式,以其高效、灵活的特性逐渐成为企业提高生产效率和降低成本的关键手段。
而自动分拣系统作为柔性生产线中的重要环节,其性能直接影响到整个生产线的运行效率和产品质量。
因此研究基于PLC控制的柔性生产线中自动分拣系统具有重要的理论和实际意义。
本文首先对国内外自动分拣系统的发展趋势进行了梳理,分析了各种自动分拣技术的特点和优缺点,为后续的研究提供了理论依据。
接着本文详细介绍了PLC控制的基本原理、结构特点以及在自动分拣系统中的应用,通过对PLC控制在自动分拣系统中的实际应用案例进行分析,揭示了PLC控制在提高自动分拣系统性能方面的作用机制。
在此基础上,本文提出了一种基于PLC控制的柔性生产线中自动分拣系统的设计方案,该方案充分考虑了柔性生产线的特点,采用了模块化设计思想,使得系统具有良好的可扩展性和可维护性。
同时本文还针对该方案进行了详细的仿真分析,验证了其可行性和有效性。
本文对基于PLC控制的柔性生产线中自动分拣系统的发展前景进行了展望,指出了当前研究中存在的问题和挑战,并提出了未来研究的方向和建议。
1. 柔性生产线的概念和特点柔性生产线是一种高度自动化的生产方式,它通过将各种生产设备、工具和控制系统连接在一起,实现对整个生产过程的实时监控和管理。
柔性生产线的主要特点包括高度灵活性、快速换线能力、高效率和低成本。
高度灵活性:柔性生产线可以根据生产需求快速调整生产线的布局和配置,以适应不同产品的生产。
这使得企业能够迅速应对市场变化,提高生产效率和降低库存成本。
快速换线能力:柔性生产线具有很强的换线能力,可以在短时间内完成产品结构的转换,从而实现多品种、小批量的生产。
这有助于企业在激烈的市场竞争中保持竞争力。
高效率:柔性生产线采用先进的自动化设备和技术,实现了生产过程的高度自动化和智能化。
基于PLC的柔性自动化生产线系统研究与设计作者:孙彤来源:《消费导刊》2018年第06期摘要:柔性自动化生产线技术的应用,可以让工业生产更好地满足市场的发展需求,也可以为产品更新速度的提升提供一定保障。
系统的可靠性与实用性是柔性自动化技术领域的核心要素。
本文主要从柔性自动化生产线对设备的要求入手。
对柔性自动化生产线系统的整体设计和PLC控制系统设计问题进行了分析。
关键词:柔性自动化生产线系统 PLC技术系统监控组网设计前言柔性自动化技术具有着提升生产效率、缩短生产周期和降低生产成本的作用。
加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统是柔性自动化生产线系统中不可缺少的内容。
现阶段我国柔性自动化领域的自主知识产权产品数量较少,柔性自动化生产线研究工作的强化,有助于这一技术在工业实践领域应用与推广。
一、柔性自动化生产线对设备的要求(一)工序集中。
工序集中性是柔性自动化生产线设备的主要特点。
柔性自动化生产线对生产线的自动化水平有着较为严格的要求。
科学化、合理化的生产线设备数量控制措施的应用,可以在降低运送负担的基础上,为生产线的生产质量提供保障。
(二)高柔性与高生产率。
高柔性要求与高生产率标准也可以被看作是柔性自动化生产线对设备的要求。
现阶段柔性自动化技术与现代化及其制造技术的融合,模块化在生产中心建设已经成为了一些学者所关注的内容。
在笔者看来,与之相关的可调式机床是对传统大批量生产的机床进行柔性化处理的产物,人们可以格局不同加工目标的要求,构建不同的再生产中心。
(三)易控制性。
柔性自动化技术建立在集成化生产线体系基础之上,因而生产线管控系统的自动控制水平是人们在柔性自动化技术领域所不可忽视的要求。
二、柔性自动化生产线系统设计(一)柔性自动化生产线系统的整体设计。
基于PLC技术的柔性自动化生产线包含有供料单元、装配单元和暂存单元等多个部分。
CP5611上位机可以在这一系统之中发挥上位机的作用。