机电一体化课程设计

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1、淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第40页共40页1　引言1.1　课题简介本次毕业设计课题为“模块化生产控制系统设计”。其主要任务就是通过分析研究学校实验工作台系统，结合所学知识以及先进控制技术，对模块化生产线控制系统进行研究。1.2工业模块化系统发展现状工业模块系统是一种以机电一体化为基础的自动化系统，其中控制的部分现今在我国大都是采用的是PLC控制。PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。用户编

2、制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为END指令），然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟

3、量。大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。把计算结果送给PLC的控制器。最终达到控制的目的。工业模块与智能系统是六十年代以来在信号处理、人工智能、控制论、计算机技术等学科基础上发展起来的新型学科。该学科以各种传感器为信息源，以信息处理与模式识别的理论技术为核心，以数学方法与计算机为主要工具，探索对各种媒体信息进行处理、分类、理解并在此基础上构造具有某些智能特性的系统或装置的方法、途径与实现，以提高系统性能。工业模块与智能系统是一门理论与实际紧密结合，具有广泛应用价值的控制科学与工程的重要学科分支。淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第40页共40页2系统设计2.1系统概括该

4、模拟生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。它们分别是上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站。这六个站连接成生产线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类。上料检测站功能：回转上料台将工件依次送到检测工位；提升装置将工件提升并检测工件颜色。搬运站功能：将工件从上站搬运至下一站。加工站功能：用回转台将工匠在四个工位间转换；钻孔单元打孔；检测单元检测正、次品。安装站功能：选择要安装工件的料仓；将工件从料仓中推出；将工件安装到位。安装搬运站功能：正品：将上站正品工件拿起放入安装工位；将安装好工件拿起放下站。次品：将上站次品工件拿起放入堆放次品处。淮阴工学院毕业

5、设计说明书（论文）第40页共40页分类站功能：将工件类型分类；统计不同类型工件的数量。本次毕业设计课题的主要任务是对上料检测站、安装搬运站、分类站这三个站进行分析研究。整个系统采用西门子S7-200，型号为26，额定电压为220V，系统的传动以气动为主，气源为空气压缩机，工作压力为1Mpa,公称容积为10升，控制面板分别由开始、复位、特殊、手/自、单/联、上电、急停、停止组成，传感以光电开关为主。2.2系统的工作流程上料检测站将大工件按顺序排好后提升传送，搬运站将大工件从上料检测站搬至加工站，加工站将大工件加工并检测被加工的工件，产生成品或废品信息，通知下站，安装搬运站将成品送至

6、安装工位，安装站再将小工件装入大工件中，最后，由安装搬运站再将安装好的工件送至分类站，分类站将工件按类送入相应的料仓并统计工件的数量和总量，如加工站有废品产生，则安装搬运站将废品直接送入废品收料站。流程图如图2-1所示。上料检测站料检测站安装站搬运站运站加工检测站安装搬运站废料品存放分类站图2-1工作台的工作流程图2.3上料检测站说明及流程淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第40页共40页本站为上料检测站，回转上料台将工件依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色，向后站发出信息。此站的工作流程图如图2-2所示。图2-2上料检测站工作流程图2.4安装搬运站说明及流程淮阴工学

7、院毕业设计说明书（论文）第40页共40页本站为安装搬运站，在接收前站的信息后，根据正、次品信号，将上站正品工件拿起放入安装工位，待安装好后，将工件拿起放入下站；将上站次品工件拿起放人堆放次品处。安装搬运站的工作流程图如图2-3所示。图2-3安装搬运站工作流程图2.5分类站说明及流程分类站的作用是在接收前站的信息后，把工件分别并推入库房。此站的工作流程图如图2-4所示。淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第40页共40页图2-4分类站工作流程图3系统操作①注意事项•开机前请务必确保电器