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基于s7-1200系列plc自动化生产线设计-职业学院机电一体化大学论文

来源:用户分享 时间:2025/5/18 18:11:15 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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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。

现代化的自动生产设备的最大特点是它的综合性和系统性,在这里,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。可编程序控制器(PLC)以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中,担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。因此,培养掌握机电一体化技术,掌握PLC技术及PLC网络技术的技术人材是当务之急。

该论文设计的是一套基于PLC技术的自动化生产线设备系统可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程,得到的一个非常接近于实际的自动化生产线系统。从而缩短了理论与实际应用之间的距离。自动分拣站需完成对上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣。使不同颜色、姿势和材质的工件从不同的料槽分流的功能。当输送站送来工件放到传送带上并为入料口光电传感器检测到时,即启动变频器,工件开始送入分拣区进行分拣。

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第一章基于S7-1200PLC自动化生产线控制系统的概述

一、自动化生产线控制系统的现状与发展

我国人口众多,人均资源相对不足,可利用的土地越来越少,人口数量庞大。因此,对

是否可持续发展的问题非常重视。由于以上的问题,自动化生产线这个拥有生产产品量大;产品设计和工艺先进、稳定、可靠;在大批、大量生

产中采用自动线能提高劳动生产率;稳定和提高产品质量、改善劳动条件、缩减生产占地面积、降低生产成本;缩短生产周期、保证生产均衡性等优点的一个控制系统。 自动化的出现可谓是缓解了我国的是否可持续发展的问题。

自动化生产线的联结方式是刚性和柔性,即是机器与人的互相配合。自动化生产线的发展还是有点历史的,从二十世纪20年代开始,随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展,机械制造中开始出现自动线,最早出现的是组合机床自动线。在二十世纪20年代之前,首先是在汽车工业中出现了流水生产线和半自动生产线,随后发展成为自动线。第二次世界大战后,在工业发达国家的机械制造业中,自动线的数目急剧增加。

随着中国经济的不断发展和社会的进步,人们对商品的需求量也越来越大,不仅如此,对商品的质量要求也日渐增高,这给我们的工业化生产带来了很大的阻碍,在这样严峻的情况下,自动生产线应运而生。自动化生产线的出现使得我们面临的问题迎刃而解,自动化生产线一出现就受到了我们工业制造领域的热捧成为了现代化工业中不可或缺的帮手,相较于人手来说产量高出太多,最重要的是它的技术很先进,也能保证产品的质量。它的出现无疑是现代工业的巨大福音,可以最大程度满足市场对产品的需求量,提高劳动生产率,还能改善劳动的环境从而提高产品的质量,减少工人的数量和厂房的占地面积,降低商品的成本。但是由于引进自动化设备费用高、国内自动化集成设备水平较低、国内政策等问题,使得我国自动化生产水平陷入了尴尬的局面。

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二、自动化生产线控制系统的组成

自动线的控制系统主要CPU的软件程序控制系统、人机交换界面系统,以及辅助设备按

照规定的工作循环和联锁要求正常工作,并设有故障寻检装置和信号装置。为适应自动线的调试和正常运行的要求,控制系统有三种工作状态:调整(手动)和自动。在调整状态时可手动操作和调整,实现单台设备的各个动作;在自动状态时自动线能连续工作。

控制系统有“预停”控制机能,自动线在正常工作情况下需要停车时,能在完成一个工作循环、各机床的有关运动部件都回到原始位置后才停车。自动线的其他辅助设备是根据工作需要和自动化程度设置的。为提高自动线的生产率,必须保证自动线的工作可靠性。影响自动线工作可靠性的主要因素是运行的稳定性和设备工作可靠性。自动线的发展方向主要是提高生产率和增大多用性、灵活性。为适应多品种生产的需要,将发展能快速调整的可调自动线。

三、自动化生产线控制系统运行模式分析

在该自动化生产线控制系统中由手动和自动两种运行模式控制运行系统。

(一)手动运行模式是指系统控制通过操作人员控制系统的运行一个单个系统工作段,通常用于调试系统以及系统的维护。而在本系统中,手动运行模式是通过旋钮把默认的自动运行模式切换为手动运行模式的,然后在人机交换界面系统的触摸屏上控制系统的单个工作段。

(二)自动运行模式是指系统控制通过一次启动后不需要其他人为或其他控制自动自行连续完成整个系统预设的工作流程。在这个系统中,和手动运行模式一样通过旋钮切换运行模式。系统上电后系统就会自行工作,直至完成预设的工作流程。

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第二章 PLC结构和工作原理及相关知识介绍

一、PLC组成与基本结构

PLC是微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物,从广义上讲,PLC也是一种计算机系统,只不过它比一般计算机具有更强的扩展性与工业过程相连接的输入/输出接口,具有更适用于控制要求的编程语言,具有更适应于工业环境的抗干扰性能。因此,PLC是一种工业控制用的专用计算机,它的实际组成与一般微型计算机系统基本相同,也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。

而S7-1200PLC的结构紧凑、功能全面、扩展方便,其CPU模块集成有工业以太网通信接口和多种工艺功能,可以作为一组件集成在完整的综合自动化系统中。

S7-1200PLC主要由CPU模块、信号板、信号模块、通信模块和编程软件组成,各种模块安装在标准的导轨上。通过CPU模块或通信模块上的通信接口,PLC被连接到通信网络上,可以与计算机、其他CPU或设备通信。 二、 PLC的系统结构

目前PLC种类多,功能和指令系统也都各不相同,但都是以微处理器为核心用做工业控制的专用计算机,所以其结构和工作原理都大致相同,硬件和微机相似。主要包括CPU、存储器RAM和ROM、输入输出接口电路、电源、I/O扩展接口、外部设备接口等。其内部也是采用

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