下载文档原格式
基于PLC的电镀生产线控制系统设计摘要本文讨论了如何利用德国西门子PLC S7-200进行自动化电镀生产线控制，在本次设计中，我们从自动控制技术器件在国内的应用前景及电镀生产线生产现场的环境来考虑，以使该生产线真正具备自动生产运行为目的，从而采用在当前及以后都应用广泛且能适应多种环境的可编程控制器来控制整个工作流程的方案。
重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC控制I/O端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度，大大提高了工作人员的工作环境质量。
为适应现代传统的工业控制系统，还采用了基于组态王软件的系统作为上位机，配合下位机PLC完成了该系统的实时监控系统功能，更好的使该自动生产系统融入到现代工业控制领域中。
关键词：PLC，电镀，组态王Design of Galvanization Production Line ControlSystem Based on PLCABSTRACTThis article discussed how carried on the automated galvanization production line control using German Siemens PLC S7-200. In this design, we take consider of the automatic control technology component in the domestic application prospect and the environment of the galvanization production line, and this makes this production line truly to have the automatic production movement as the goal. We formulate a plan that uses a programmable controller which can adapt many kinds of environment in current and later to control the entire work. We analyzed the system software and hardware design with emphasis, and provide the system hardware wiring diagram, PLC I/O port distribution list and the overall program flow diagram and so on. This design realized the galvanization production automation, enhanced the product efficiency, and reduced the labor intensity. In order to adapt the modern tradition industry control system, we also used the King View software system which had taken on as the position machine. And coordinate PLC as lower position machine. All this has made this system had the function of current time monitoring. That caused this automatic production system integrate to the modern industry control system better.KEY WORDS: PLC, Galvanization, King View目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 控制系统概述与选题背景意义 (2)1.1.1 控制系统的概述 (2)1.1.2 课题的选题背景及意义 (2)1.2 控制对象的设计要求 (3)1.3PLC系统组成 (4)1.3.1 CPU (4)1.3.2 存储器 (4)1.3.3 输入/输出接口电路 (4)1.4PLC的基本工作原理 (5)1.5 小结 (5)第2章系统的硬件设计 (6)2.1 主电路设计 (6)2.2 PLC机型选择 (7)2.3 I/O分配表及其端子接线图 (7)2.3.1 I/O地址分配 (7)2.3.2 PLC外部接线图 (8)2.4 小结 (9)第3章系统的软件设计 (10)3.1 软件的组成及作用 (10)3.1.1 PLC内部资源 (10)3.1.2 PLC编程语言 (11)3.2 程序流程图设计 (12)3.3 程序梯形图设计 (13)3.4 指令表 (15)3.5 小结 (18)第4章系统组态画面设计 (19)4.1 组态软件介绍 (19)4.2 监控画面设计 (20)4.2.1 建立新工程 (20)4.2.2 创建组态画面 (22)4.2.3 定义I/O设备 (24)4.2.4 构造数据库 (27)4.2.5 动画连接 (29)4.2.6 编写语言命令 (30)4.3 小结 (31)第5章系统软硬件调试 (32)结论 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)外文资料翻译 (1)前言本设计的工作过程是这样的：在电镀生产线左侧，工人将零件装入行车的吊篮并发出自动启动信号，行车提升吊篮并自动前进。
广州城建职业学院毕业设计题目_基于S7-1200 PLC自动化生产线控制系统的设计_所在系机电与信息工程学院____专业班级14机电一体化2班____学生姓名_程广通_____ _学生学号__1409010202_指导老师曾一新_____ _ __广州城建职业学院教务处制基于S7-1200 PLC自动化生产线控制系统的设计14机电一体化2班程广通指导老师：曾一新摘要基于S7-1200 PLC自动化生产线控制系统是加工、组装的一套结合工业案例，按工业标准设计，集成主流、常用工业控制设备的教学仪器。
该系统设备采用西门子应用于制造行业中的SIMATIC S7-1200为核心，配合工业总线通讯接口，集成变频器、人机界面、通信网络、多种传感器（颜色、姿势、材质辨别等），实现自动化技术相关专业中PLC应用技术教学、训练和考核。
设备包含：自动送料功能模块、传送带功能模块、自动检测功能模块、气动、电动机械手功能模块、PLC与变频器控制系统、直流调速模块、步进驱动模块、报警功能模块、人机界面PLC网络通讯系统、气动控制系统等，构成自动分拣与姿势调整的主从工作站。
关键词S7-1200；西门子；PLC；自动化生产线目录引言 (5)第一章基于S7-1200PLC自动化生产线控制系统的概述 (6)一、自动化生产线控制系统的现状与发展 (6)二、自动化生产线控制系统的组成 (6)三、自动化生产线控制系统运行模式分析 (7)第二章PLC结构和工作原理及相关知识介绍 (8)一、PLC组成与基本结构 (8)二、PLC的系统结构 (8)三、PLC的基本工作原理 (9)四、西门子S7-1200系列PLC功能特点 (9)五、开放式用户通信简介..................................................................... 错误!未定义书签。
六、步进电机的结构及原理 (12)七、西门子MM420变频器介绍控制 (12)第三章基于S7-1200PLC自动化生产线控制系统方案设计 (15)一、系统的工作原理 (15)二、设计分析 (15)三、可行性分析 (16)四、可行性试验 (16)五、PLC的选择 (16)第四章PLC的硬件和硬件组态设置 (18)一、步进电机驱动器设置 (18)二、变频器参数设置 (18)三、硬件组态 (20)第五章系统硬件开发设 (23)一、硬件系统的结构 (23)二、控制系统I/O地址分配 (24)第六章系统软件控制设计 (26)一、控制要求 (26)二、梯形图编程流程图 (29)小结 (33)参考文献 (33)引言本论文是考虑到目前的自动化生产线发展的实际情况，现代化的自动生产设备是现今生产中最为普遍的生产方式，以及最有发展前景的生产方式，由本论文作者结合相关资料编写的一遍毕业论文。
目录第一章绪论 (1)1.1自动化生产线发展状况 (1)1.2 PLC的应用及目前的研究现状 (3)1.2.1生产线上的工艺过程 (3)1.2.2连续生产线 (4)1.2.3控制系统组成框图 (5)1.3课题主要研究的内容及意义 (6)第二章各单元硬件设备的说明 (7)2.1电感式接近开关的设备说明 (7)2.1.1电感式传感器简单介绍 (7)2.1.2电感式接近开关传感器的基本工作方式 (7)2.2电容式接近开关的设备说明 (8)2.2.1电容式传感器简单介绍 (8)2.2.2电容式接近开关传感器的使用 (8)2.3继电器的设备及微动开关的设备说明 (9)2.4电磁阀的设备说明 (9)第三章 S7-2OO PLC在自动线中的使用 (10)第四章各单元控制系统的设计 (12)4.1PLC对下料单元的控制 (12)4.1.1下料单元控制要求 (12)4.1.2下料单元控制流程图 (13)4.1.3下料单元I/O分配表 (14)4.1.4下料单元梯形图 (15)4.2 PLC对加盖单元的控制 (21)4.2.1加盖单元控制要求 (21)4.2.2加盖单元控制流程图 (22)4.2.3加盖单元I/O分配表 (23)4.2.4加盖单元梯形图 (24)4.3PLC对穿销单元的控制 (30)4.3.1穿销单元控制要求 (30)4.3.2穿销单元控制流程图 (31)4.3.3穿销单元I/O分配表 (32)4.3.4穿销单元梯形图 (33)4.4PLC对检测单元的控制 (39)4.4.1检测单元控制要求 (39)4.4.2检测单元控制流程图 (40)4.4.3检测单元的I/O分配表 (41)4.4.4检测单元梯形图 (41)4.5PLC对分拣单元的控制 (45)4.5.1分拣单元控制要求 (45)4.5.2分拣单元控制流程图 (47)4.5.3分拣单元的I/O分配表 (48)4.5.4单元梯形图 (49)第五章 S7-300 PLC硬件组态及编程 (56)5.1 硬件配置 (56)5.2 S7-3OO PLC在系统中的主站控制变量传送分配表 (64)5.3 S7-3OO PLC在系统中的主站控制的基本要求 (65)5.4 S7-300 PLC梯形图 (65)总结 (68)参考文献 (69)致谢 (70)第一章绪论1.1 自动化生产线发展状况自动线是能实现产品生产过程自动化的一种机器体系，通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸、运输的机器设备,组成高度连续的、完全自动化的生产线，来实现产品的生产，从而提高工作效率。
第一章概述4第二章PLC的发展史 (5)2.1 PLC的简史及定义 (5)2.2 PLC的特点 (6)2.3 PLC的应用与发展前景 (7)第三章自动生产线的组成及基本功能 (8)2.1基本组成 (8)2.2基本功能 (9)第三章电气控制 (10)3.1接线端子及主令部件 (10)3.2能源部件 (13)3.2.1 供电电源 (13)3.3RS485总线的电气连接 (15)第四章供料与加工单元控制系统 (16)4.1供料单元的结构和工作过程 (16)4.2供料单元的PLC工作任务 (17)4.3供料单元的编程思路 (18)4.4 PLC的I/O分配及系统安装接线 (20)4.5 供料加工单元气动控制回路 (22)总结 (24)致谢 (24)参考文献 (25)附录1 供料与加工单元电气原理图 (26)毕业设计报告题目：基于PLC的自动化生产线供料站设计所属系：电子信息工程系班级：应用电子技术092学员姓名：孙连银学号： 09401217 指导教师：侯秀丽2011年10月15日摘要自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性，综合性主要涉及机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。
本系统完成一个工件的拆卸、分拣工作，模拟一个生产流水线的生产过程。
首先由供料站提供原料，运输站将其送至加工站加工，然后送至装配站进行安装，最后由分拣站进行分拣。
设计以送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元作为自动生产线的整体设计，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。
系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。
摘要自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性，综合性主要涉及机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。
本系统完成一个工件的拆卸、分拣工作，模拟一个生产流水线的生产过程。
首先由供料站提供原料，运输站将其送至加工站加工，然后送至装配站进行安装，最后由分拣站进行分拣。
设计以送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元作为自动生产线的整体设计，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。
系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。
所以，本设计综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。
关键字：网络组态自动化 PLC 电机目录摘要 (I)一概述 (1)二自动生产线的组成及基本功能 (2)2.1基本组成 (2)2.2基本功能 (3)三电气控制 (4)3.1接线端子及主令部件 (4)3.1.2 控制系统 (5)3.2能源部 (6)3.2.1供电电源 (6)3.2.2 气源处理装置 (7)3.2RS485总线的电气连接 (8)3.2.1 安装和连接N:N 通信网络 (8)四加工单元控制系统 (8)4.1供料单元的PLC工作任务 (9)4.2加工单元的结构和工作过程 (9)4.3加工单元PLC工作任务 (10)4.4PLC的I/O分配及系统安装接线 (10)4.5加工单元气动控制回路 (12)总结 (15)致谢 (15)参考文献 (16)附录1加工单元电气原理图及程序 (17)1 概述1.1 二十世纪以来，为了实现自动化，人们研究和制造了成千上万种自动控制系统，极大地推动了生产劳动、社会服务、军事工程和科学研究等活动。
目录第一章绪论 (1)1。
1自动化生产线发展状况 (1)1.2 PLC的应用及目前的研究现状 (3)1。
2.1生产线上的工艺过程 (3)1.2.2连续生产线 (4)1.2。
3控制系统组成框图 (4)1。
3课题主要研究的内容及意义 (5)第二章各单元硬件设备的说明 (6)2。
1电感式接近开关的设备说明 (6)2.1。
1电感式传感器简单介绍 (6)2.1。
2电感式接近开关传感器的基本工作方式 (7)2.2电容式接近开关的设备说明 (7)2。
2.1电容式传感器简单介绍 (7)2。
2。
2电容式接近开关传感器的使用 (8)2。
3继电器的设备及微动开关的设备说明 (8)2.4电磁阀的设备说明 (9)第三章 S7—2OO PLC在自动线中的使用 (9)第四章各单元控制系统的设计 (11)4。
1PLC对下料单元的控制 (11)4。
1.1下料单元控制要求 (11)4。
1.2下料单元控制流程图 (13)4。
1.3下料单元I/O分配表 (14)4.1.4下料单元梯形图 (15)4。
2 PLC对加盖单元的控制 (21)4。
2。
1加盖单元控制要求 (21)4.2.2加盖单元控制流程图 (22)4。
2。
3加盖单元I/O分配表 (23)4.2.4加盖单元梯形图 (24)4.3PLC对穿销单元的控制 (30)4。
3。
1穿销单元控制要求 (30)4。
3。
2穿销单元控制流程图 (31)4。
3.3穿销单元I/O分配表 (32)4。
3。
4穿销单元梯形图 (33)4.4PLC对检测单元的控制 (39)4。
4。
1检测单元控制要求 (39)4.4.2检测单元控制流程图 (40)4。
4。
3检测单元的I/O分配表 (41)4.4.4检测单元梯形图 (41)4。
5PLC对分拣单元的控制 (45)4。
5。
1分拣单元控制要求 (45)4.5。
2分拣单元控制流程图 (47)4。
5。
3分拣单元的I/O分配表 (48)4。
5。
4单元梯形图 (49)第五章 S7—300 PLC硬件组态及编程 (56)5。
河南科技大学课程设计说明书课程名称＿电器控制题目自动售货机PC－PLC控制系统设计院系＿＿＿电子信息工程学院＿＿班级＿＿＿自动化083班＿＿＿＿＿学生姓名＿＿＿＿李金辉＿＿＿＿＿＿＿指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿日期＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称电器控制学生姓名李金辉专业班级自动化083班设计题目自动售货机PC－PLC控制系统设计一、课程设计目的通过对自动售货机PC－PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。
二、设计内容、技术条件和要求PLC机型采用FX2N为统一调试，将I/O功能分配如下，请务必按此设计程序：功能输入输出启动/停止开关X01元投币检测X12元投币检测X25元投币检测X3买汽水按钮X4买咖啡按钮X5找钱按钮X6汽水按钮指示灯Y0咖啡按钮指示灯Y1汽水排出Y2咖啡排出Y31元出币电机Y42元出币电机Y55元出币电机Y6找钱指示灯Y7（一）技术要求1、此售货机可投入1元、2元、或5元硬币。
2、当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；又当投入的硬币总值超过15元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。
3、当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动（闪0.5s,灭0.5s）。
4、当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动（闪0.5s,灭0.5s）。
5、若投入硬币总值超过按钮所需的钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指示灯亮，购货完毕后，按下找钱按钮，找钱动作，并退出多余的钱。
找钱完毕后，找钱指示灯灭。
6、找钱由三个出币电机带动（5元、2元、1元），找钱应按照最快捷的方式进行，如找8元=5元×1+2元×1+1元×1,用对应出币电机闪0.5s,灭0.5s 来表示出币。
目录第一章绪论 (1)1。
1自动化生产线发展状况 (1)1。
2 PLC的应用及目前的研究现状 (3)1。
2.1生产线上的工艺过程 (3)1.2。
2连续生产线 (4)1.2.3控制系统组成框图 (5)1.3课题主要研究的内容及意义 (6)第二章各单元硬件设备的说明 (7)2。
1电感式接近开关的设备说明 (7)2.1。
1电感式传感器简单介绍 (7)2.1。
2电感式接近开关传感器的基本工作方式 (7)2。
2电容式接近开关的设备说明 (8)2。
2。
1电容式传感器简单介绍 (8)2。
2.2电容式接近开关传感器的使用 (8)2.3继电器的设备及微动开关的设备说明 (9)2.4电磁阀的设备说明 (9)第三章 S7-2OO PLC在自动线中的使用 (10)第四章各单元控制系统的设计 (12)4.1PLC对下料单元的控制 (12)4.1.1下料单元控制要求 (12)4.1。
2下料单元控制流程图 (13)4。
1。
3下料单元I/O分配表 (14)4.1.4下料单元梯形图 (15)4。
2 PLC对加盖单元的控制 (21)4.2。
1加盖单元控制要求 (21)4.2。
2加盖单元控制流程图 (22)4.2.3加盖单元I/O分配表 (23)4。
2.4加盖单元梯形图 (24)4。
3PLC对穿销单元的控制 (30)4。
3.1穿销单元控制要求 (30)4.3。
2穿销单元控制流程图 (31)4。
3。
3穿销单元I/O分配表 (32)4.3。
4穿销单元梯形图 (33)4。
4PLC对检测单元的控制 (39)4.4.1检测单元控制要求 (39)4.4。
2检测单元控制流程图 (40)4。
4.3检测单元的I/O分配表 (41)4。
4.4检测单元梯形图 (41)4。
5PLC对分拣单元的控制 (45)4.5.1分拣单元控制要求 (45)4。
5.2分拣单元控制流程图 (47)4.5。
3分拣单元的I/O分配表 (48)4。
5。
4单元梯形图 (49)第五章 S7—300 PLC硬件组态及编程 (56)5。
摘要球团生产主要是提炼球团矿，球团与烧结是钢铁冶炼行业中作为提炼铁矿石的两种常用工艺。
球团矿就是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。
本文介绍了PLC的基本结构和工作原理，西门子S7-300/400系列PLC 的硬件结构、指令系统、编程方式以及STEP7软件的使用。
通过这些知识，对球团生产工艺中的供料系统进行PLC控制系统设计，介绍了PLC 硬件组态及软件编程的过程，最后应用仿真软件PLCSIM，对程序进行调试。
关键词：球团生产工艺、PLC、编程AbstractPellet production main refine pellets, pellets and sintering are the two commonly used technologies for refining iron ore in the steel smelting industry. Pellets is that the fine grinding essence of iron ore or other iron powder mixes a few additives, in the condition of water to wet, through Pelletier rolling into the ball, again after drying roasting, then it become the spherical iron materials with strength and metallurgical properties. This paper introduces the basic structure of PLC and working principle , the hardware structure, instruction system, programming method of Siemens s7-300 300/400 series PLC , and the use of STEP7 software. Through these knowledge, we design the feeding system of PLC control system in the production technology of pellets material introduces the PLC hardware configuration and software programming process, finally application simulation software PLCSIM to debug program.Keywords：Pellet production process、PLC、programming共 2 页第 3 页目录1绪论 (1)1.1球团工艺的发展状况 (1)1.2球团工艺简介 (1)1.2.1球团基础知识 (1)1.2.2球团生产工艺 (2)1.3本课题主要内容 (3)2PLC控制系统设计 (4)2.1可编程控制器简介 (4)2.1.1可编程控制器的基本结构 (4)2.1.2可编程控制器的工作原理 (4)2.2S7-300系列PLC简介 (5)2.2.1S7-300的CPU模块 (5)2.2.2S7-300的输入/输出模块 (6)2.2.3S7-300的其他模块 (7)2.3供料系统硬件设计 (7)2.3.1系统硬件选型 (7)2.3.2球团生产线在STEP7中的硬件配置 (7)2.3.3供料系统I/O典型连接图 (8)3西门子STEP7编程软件 (10)3.1西门子STEP7编程软件简介 (10)3.2S7-300用户程序的模块化结构 (11)3.3S7-PLCSIM仿真软件 (12)4供料系统程序设计流程 (14)4.1程序说明 (14)4.1.1供料系统简介 (14)4.1.2I/O点说明 (16)4.1.3供料程序设计 (19)4.2程序调试 (23)共 2 页第 1 页总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)顺序控制程序 (30)1绪论1.1球团工艺的发展状况由于天然富矿日趋减少，大量贫矿被采用；而铁矿石经细磨、选矿后的精矿粉，品位易于提高；过细精矿粉用于烧结生产会影响透气性，降低产量和质量；细磨精矿粉易于造球，粒度越细，成球率越高，球团矿强度也越高。
摘要自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性，综合性主要涉及机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合使用到生产设备中；而系统性指的是生产线的传感检测、传输和处理、控制、执行和驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。
本系统完成一个工件的拆卸、分拣工作，模拟一个生产流水线的生产过程。
首先由供料站提供原料，运输站将其送至加工站加工，然后送至装配站进行安装，最后由分拣站进行分拣。
设计以送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元作为自动生产线的整体设计，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。
系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。
所以，本设计综合使用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器使用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。
关键字：网络组态自动化 PLC 电机目录摘要 (I)一概述 (1)二自动生产线的组成及基本功能 (2)2.1基本组成 (2)2.2基本功能 (3)三电气控制 (4)3.1接线端子及主令部件 (4)3.1.2 控制系统 (5)3.2能源部 (6)3.2.1供电电源 (6)3.2.2 气源处理装置 (7)3.2RS485总线的电气连接 (8)3.2.1 安装和连接N:N 通信网络 (8)四加工单元控制系统 (8)4.1供料单元的PLC工作任务 (9)4.2加工单元的结构和工作过程 (9)4.3加工单元PLC工作任务 (10)4.4PLC的I/O分配及系统安装接线 (10)4.5加工单元气动控制回路 (12)总结 (15)致谢 (15)参考文献 (16)附录1加工单元电气原理图及程序 (17)1 概述1.1 二十世纪以来，为了实现自动化，人们研究和制造了成千上万种自动控制系统，极大地推动了生产劳动、社会服务、军事工程和科学研究等活动。
随着自动化技术的发展，这是机械化、电气化和自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。
早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。
20世纪60年代以后，由于电子计算机的使用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。
研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统（FMS）。
以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产设备自动化，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化（FA）。
1.2 现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。
70年代以来，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地使用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。
自动化的使用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。
自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到使用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。
工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。
1.3 本系统模拟一个生产流水线的生产过程，完成一个工件的拆卸、分拣工作。
首先由供料站提供原料，运输站将其送至加工站加工，然后送至装配站进行安装，最后由分拣站进行分拣。
整个过程要充分考虑生产过程中所出现的情况，对各种生产要求进行处理，系统分成五个操作站：供料站、安装站、加工站、运输站、分拣站。
整个系统基于三菱PLC的N：N网络，包括变频控制、伺服控制等，是各种电气控制的综合使用。
本课题由我和朱廷同学共同完成，在项目实施过程中，朱廷同学主要负责程序的编制，我主要负责机械部分的安装、电气原理图和气路的设计和连接、变频器和伺服放大器的参数设置。
2 自动生产线的组成及基本功能2.1 基本组成2.1.1 自动生产线由安装在铝合金导轨式台面上的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。
其外观如图2-1所示。
图2-1 自动生产线外观图2.1.2 其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。
各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。
分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置。
位置控制和变频器技术是现代工业企业使用最为广泛的电气控制技术。
2.1.3设计中使用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。
2.2 基本功能2.2.1 各工作单元在台面上的分布如图2-2的俯视图所示。
31433556图2-2 自动生产线设备俯视图2.2.2 加工单元的基本功能：把该单元物料台上的工件（工件由输送单元的抓取机械手装置送来）送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元的抓取机械手装置取出。
如图2-4所示为加工单元实物的全貌。
3 电气控制3.1 接线端子及主令部件3.1.1 接线端子3.1.1.1 本次任务的设备中的各工作单元的结构特点是机械装置和电气控制部分的相对分离。
每一工作单元机械装置整体安装在底板上，而控制工作单元生产过程的PLC装置则安装在工作台两侧的抽屉板上。
因此，工作单元机械装置和PLC装置之间的信息交换是一个关键的问题。
解决方案是：机械装置上的各电磁阀和传感器的引线均连接到装置侧的接线端口上。
PLC的I/O引出线则连接到PLC侧的接线端口上。
两个接线端口间通过多芯信号电缆互连。
图3-1和图3-2分别是装置侧的接线端口和PLC侧的接线端口。
图3-1 装置侧接线端口图3-2 PLC侧接线端口3.1.1.2 装置侧的接线端口的接线端子采用三层端子结构，上层端子用以连接DC24V电源的+24V端，底层端子用以连接DC24V电源的0V端，中间层端子用以连接各信号线。
3.1.1.3 PLC侧的接线端口的接线端子采用两层端子结构，上层端子用以连接各信号线,其端子号和装置侧的接线端口的接线端子相对应。
底层端子用以连接DC24V电源的+24V端和0V端。
3.1.1.4 装置侧的接线端口和PLC侧的接线端口之间通过专用电缆连结。
其中25针接头电缆连接PLC的输入信号，15针接头电缆连接PLC的输出信号。
3.1.2 控制系统任务每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也可以通过网络互连构成一个分布式的控制系统。
3.1.2.1 当工作单元自成一个独立的系统时，其设备运行的主令信号以及运行过程中的状态显示信号，来源于该工作单元按钮指示灯模块。
按钮指示灯模块如图3-3所示。
模块上的指示灯和按钮的端脚全部引到端子排上。
图3-3 按钮指示灯模块模块盒上器件包括：⑴指示灯（24VDC）：黄色（HL1）、绿色（HL2）、红色（HL3）各一只。
⑵主令器件：绿色常开按钮SB1一只红色常开按钮SB2一只选择开关SA（一对转换触点）急停按钮QS（一个常闭触点）2、当各工作单元通过网络互连构成一个分布式的控制系统时，对于采用三菱FX系列PLC的设备，各工作站PLC配置如下：（1）加工单元：FX2N-32MR主单元，共16点输入，16点继电器输出。
3.2 能源部3.2.1 供电电源外部供电电源为三相五线制AC 380V/220V，图3-4为供电电源模块一次回路原理图。
图中，总电源开关选用DZ47LE-32/C32型三相四线漏电开关。
系统各主要负载通过自动开关单独供电。
其中，变频器电源通过DZ47C16/3P三相自动开关供电；各工作站PLC均采用DZ47C5/2P单相自动开关供电。
此外，系统配置4台DC24V6A开关稳压电源分别用作供料、加工和分拣单元，及输送单元的直流电源。
图3-4 供电电源模块一次回路原理图图3-5 配电箱设备安装图3.2.2 气源处理装置本次任务的气源处理组件及其回路原理图分别如图3-6所示。
气源处理组件是气动控制系统中的基本组成器件，它的作用是除去压缩空气中所含的杂质及凝结水，调节并保持恒定的工作压力。
在使用时，应注意经常检查过滤器中凝结水的水位，在超过最高标线以前，必须排放，以免被重新吸入。
气源处理组件的气路入口处安装一个快速气路开关，用于启/闭气源，当把气路开关向左拔出时，气路接通气源，反之把气路开关向右推入时气路关闭。
图3-6 气源处理组件气源处理组件输入气源来自空气压缩机，所提供的压力为0.6～1.0MPa, 输出压力为0～0.8MPa可调。
输出的压缩空气通过快速三通接头和气管输送到各工作单元。
3.2 RS485总线的电气连接3.2.1 安装和连接N:N 通信网络网络安装前，应断开电源。
各站PLC应插上485-BD通信板。
它的LED显示/端子排列如图3-7所示。
图3-7 485-BD板显示/端子排列在N：N链接网络，各站点间用屏蔽双绞线相连，如图3-8所示，接线时须注意终端站要接上110欧姆的终端电阻（485BD板附件）。
图3-8 PLC链接网络连接四加工单元控制系统4.1 供料单元的PLC工作任务本章节只考虑供料单元作为独立设备运行时的情况，单元工作的主令信号和工作状态显示信号来自PLC旁边的按钮/指示灯模块。
并且，按钮/指示灯模块上的工作方式选择开关SA应置于“单站方式”位置。
具体的控制要求为：① 设备上电和气源接通后，若工作单元的两个气缸均处于缩回位置，且料仓内有足够的待加工工件，则“正常工作”指示灯HL1常亮，表示设备准备好。
否则，该指示灯以1Hz 频率闪烁。
② 若设备准备好，按下启动按钮，工作单元启动，“设备运行”指示灯HL2常亮。
启动后，若出料台上没有工件，则应把工件推到出料台上。
出料台上的工件被人工取出后，若没有停止信号，则进行下一次推出工件操作。
③ 若在运行中按下停止按钮，则在完成本工作周期任务后，各工作单元停止工作，HL2指示灯熄灭。
④ 若在运行中料仓内工件不足，则工作单元继续工作，但“正常工作”指示灯HL1以1Hz的频率闪烁，“设备运行”指示灯HL2保持常亮。
若料仓内没有工件，则HL1指示灯和HL2指示灯均以2Hz频率闪烁。
工作站在完成本周期任务后停止。
除非向料仓补充足够的工件，工作站不能再启动。
4.2 加工单元的结构和工作过程加工单元的功能是完成把待加工工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方；完成对工件的冲压加工，然后把加工好的工件重新送回物料台的过程。
