1、畢業(yè)設(shè)計開題報告 電氣工程及其自動化 裝配流水線的PLC 控制設(shè)計一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義 國內(nèi)研究現(xiàn)狀： 我國可編程控制器的引進、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC的應(yīng)用。近年來我國在 PLC研制、生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展很快，尤其在應(yīng)用方面更為突出。在 20世紀70年代 末和80年代初，我國隨國外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進了不少國外的PLC此后，在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計中，PLC的應(yīng)用逐年增多，并取得顯著的經(jīng)濟效益，PLC在我國的應(yīng)用越來越廣泛，對提高我國工業(yè)自動化水平起到了巨大

2、的作用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。我國不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLC，如上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的DKKM D系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的 YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中 獲得了應(yīng)用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產(chǎn)廠家。可以預期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。國外研究現(xiàn)狀：20 世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機和超小型機；從控制能力上來說，誕生了各種各

3、樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。世界上有200 多家 PLC 廠商， 400 多品種的PLC 產(chǎn)品，按地域可分成美國、歐洲、和日本等三個流派產(chǎn)品，各流派PLC產(chǎn)品都各具特色，如日本主要發(fā)展中小型PLC,其小型PLC性能先進，結(jié)構(gòu)緊湊，價格便宜，在世界市場上占用重要地位。著名的PLC生產(chǎn)廠家主要有美國的 A-B (Allen-Bradly )公司、GE (Genera

4、l Electric)公司，日 本的三菱電機( Mitsubishi Electric ) 公司、 歐姆龍 ( OMRON ) 公司， 德國的 AEG 公司、 西門子 ( Siemens)公司，法國的 TE (Telemecanique) 公司等。發(fā)展趨勢：21世紀，PLC會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各

5、自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。研究依據(jù)：在PLCB現(xiàn)之前，自動化流水線是通過很多流程都可以用繼電器、行程開關(guān)、時間繼電器綜合實現(xiàn)，電路十分復雜，有時甚至會是一個很龐大的系統(tǒng)，而且各機構(gòu)的動作延時要長一些，設(shè)備故障率大，不易故障檢修。在PLCB現(xiàn)之后，PLCA微處理器為基礎(chǔ)，把計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和通信技術(shù)融為一體的，面向控制過程、面向用戶，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)自動裝置。隨著科學

6、技術(shù)的發(fā)展和高新技術(shù)推廣應(yīng)用的普及，自動化技術(shù)已逐步深入到生產(chǎn)、生活的各個角落，生產(chǎn)從機械化轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊跈C械加工、汽車制造、電腦裝配、食品生產(chǎn)、藥品包裝等等方面都在向自動化方向轉(zhuǎn)變，它們都有共同的規(guī)律（按一定規(guī)則節(jié)拍地動作），從而產(chǎn)生了新的自動化流水線（生產(chǎn)線、裝配線）。研究意義：PLC 以其簡單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長等一系列優(yōu)點，在汽車、鋼鐵、航空航天、船舶、化工、紡織、食品、造紙、軍工等工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，它的功能單元豐富，滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)。 PLC應(yīng)用于自動化流水線中使流水線自動化程度得到提高。PLC 易學易懂，控制簡

7、單，可以使自動化流水線，提高生產(chǎn)效率。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能，這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。這樣使得自動化流水線更能適應(yīng)高速發(fā)展的時代，便于開發(fā)更新進，自動化程度更高的流水線，以提高生產(chǎn)效率。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：裝配流水線的基本內(nèi)容是設(shè)計一個通過PLC控制實現(xiàn)的模擬裝配流水線系統(tǒng)，并且能控制多工位裝入、多工位裝配、單工位入庫等操作。1 了解什么是裝配流水線；2裝配流水線的組成及工作過程；3學會怎

8、么使用PLC 仿真軟件編寫程序和梯形圖；4怎么使用PLC 設(shè)計一個通過PLC 控制的裝配流水線。三、研究步驟、方法及措施：1 .收集相關(guān)的基于PLC勺裝配流水線資料，對其進行了解；2 . 以自動化實驗中心綜合實訓室的網(wǎng)絡(luò)型可編程序控制器實訓平臺為研究對象，了解裝配流水線的結(jié)構(gòu)組成，熟悉裝配流水線實際的工作流程，確定裝配流水線與PLC間關(guān)系，估計程序步數(shù)；3 .運行框圖、硬件接線圖繪制，畫出PLC!制的梯形圖，編制出語句表；4 .運行PLM程序，根據(jù)控制信號判斷動態(tài)模擬的動作是否與要求符合，以此來判斷編制的PL訊序是否符合要求；5 .如不符合對PLC旨令進行修改更正程序；6 .再次調(diào)試運行PLCS序并反復設(shè)計驗證；7整理設(shè)計思路、總結(jié)設(shè)計成果。四、參考文獻1 苗長兵 . 季漢棋 . PLC 控制的自動化制造流水線實驗臺J. 國內(nèi)外機電一體化技術(shù). 2007.10 ：1315.2 . 廖常初 . 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)M. 重慶：重慶大學出版社，1992.3 . 林小峰 . 可編程序控制器原理及