基于PLC的自动生产线系统设计

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1、XX工程学院本科毕业设计（论文）院（系）：机械与电气工程学院专业：2012级机械设计制造及其自动化姓名：XXX学号：XXX日期：2015年12月15日基于PLC的自动生产线系统设计摘要自动生产线训练系统是用来模拟工业生产的实际过程。根据教学仪器目前市场实际需求，对PUR提出了学生或员工的培训，设计了一套实用的自动生产线仿真培训系统。采用西门子S7-200系列PLC为控制核心，设置传感器、按钮和灯TS、电源模块、电机、气动元件、为一体的机械结构，分为进料、加工、装配、分拣、机器人单元，实现互联在单元控制器通过Profibus。它是用来模拟从原材料到成品在实际的工业生产线的各种制造

2、方面过程。此系统涵盖了机械原理、气动控制技术、传感器、电气控制技术、可编程逻辑控制器等相关知识点，支持专业实验自动化与机电一体化等课程。主体采用了一系列的实践观念。整个系统是完全开放的，学生可以有一个全面的看法，我们的内部情况；可自由拆装，可在单站或整体系统下运行；支持二次开发，可根据创新要求重新构建。1.简介自动生产线训练系统是用来模拟实际工业生产过程的。在高校的实训室，培养学生的认知能力、利用能力和开发的能力。为了适应当今高校教育理念和教学需要，培养系统设计一个综合性的实验理论教学与实践训练相结合的教学体系。通过演示实验，汇编调试和编程，可以激发学生的学习兴趣，锻炼实践能力

3、和思维技能，巩固专业知识，提高专业水平，引导学生适应未来工作的需求。1.1.研究现状在20年代，自动生产线多半出现在汽车产业；20年代，福特成立汽车行业的装配线；之后，结合自动化生产线逐渐出现；随着自动控制和计算机技术的发展，生产线朝着可调品种，灵活性高，速度快，成本低方向发展。由于自动生产线的跨越式发展，自动生产线仿真装置[2]技术的发展和完善也成为热门。目前，许多生产商已经实现自动化生产线模拟或快速发展dinances。今天的自动化生产模拟器大都实现了演示、调试操作、编程等基本功能，但有相当大的改善空间[3]。开发一个可移动、二次开发、工作分站或运行的在线培训系统是一个深远

4、的问题。1.2.要解决的问题本系统采用西门子S7-200系列PLC为控制核心，设置传感器、按钮和指示灯、电源模块、电机、气动元件、为一体的机械结构，分为进给，加工，装配，分拣，机器人单元，可以在单站或整体系统下运行。它是用来模拟工业生产的实际过程。整个系统是充分开放，自由可拆卸，支持二次开发，根据创新的要求可以重新建立新的组合。2.整体系统自动生产线训练系统由五个单元组成：进料单元、加工单元、装配单元、分拣单元和机器人单元。各单位都安装在铝合金轨道上，整体系统框图如图1所示。单在线旋钮在同一时间可以选择单站或整体系统的情况。系统的每个单元都需要单独供电。电源模块包括空气开关和一

5、个通道开关电源，一个通道的开关电源可以转换成220伏至24伏直流电，供各单位。该系统的每个单元是一个独立的机电系统。进给、加工、装配、分拣机组主要依靠气动执行器，机器人单元采用位置控制驱动模式为步进电机。在联机操作过程中，每个单元由PLC承担，并通过PROFIBUS实现单元控制器之间的互连。整个系统可以模拟不同工业生产线的生产、加工、组装、分拣、运输等过程。按钮和指示模块，包括启动，停止，复位，功能按钮，手动/自动，单/整体旋钮，报警指示和紧急停止按钮。启动和停止按钮是用来控制启动和停止操作的单位；复位按钮可以重置所有的动作元素对初始位置；功能按钮设置为二次开发；旋转手动/自动

6、.物料输送输送带驱动电机、驱动轮φ90X36毫米（轮径X轮厚），从动轮40X36毫米（轮径X轮厚）。微型交流减速电机和齿轮箱可调节9-135转[4之间的实际速度]。较低的速度不仅可以提供更大的扭矩，而且还可以使物料在输送带上平稳地落下，在较短的时间内得到了类似的速度，并具有较小的位移，从而保证了稳定性。选用SMC迷你笔型气缸，气缸推块在料斗的物料转移阶段推料，SMC单向连接。图1整体系统框图3.进给单元进料单元是第一单元，其起着向下一单元供应原材料的进料的作用。在筒仓的传输阶段它可以自动发射材料，使机器人将材料运输到其他单位。进给单元的配置图如图2所示。反馈单元选用光纤传感器和

7、放大器，光电传感器。光纤传感器安装在筒仓的底部，用于检测材料；光电传感器用于检测材料是否达到。电磁阀控制笔式汽缸的状态.电磁阀是一个单一的电子控制元件，它将控制单向缸，并返回到它的原始位置时，失去了电源。每一个气动回路由气缸、单向阀、二五通阀、手动阀、气动三联件、压力表、燃气供应、消声器等部件组成。当二五路阀线圈通电时，气缸活塞带动阀杆延伸和推动材料；当两个五通阀线圈被断电时，阀杆回到初始位置[5]。送料装置的流程图如图3所示。图2送料装置的结构图4.处理单元本单元有四个工作站。机器人抓取工