畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于plc的自動(dòng)化零件裝配線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　XXXXX學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目: 基于PLC的自動(dòng)化零件裝配線系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　姓名 XXX </p><p>　　學(xué)號(hào) XXXX

2、</p><p>　　專業(yè) 電氣自動(dòng)化技術(shù) </p><p>　　年級(jí) XXXX級(jí) </p><p>　　指導(dǎo)教師 XXX </p><p>　　完成時(shí)間 XXXX。XX。XX </p><p><b>　　任 務(wù)

3、 書</b></p><p>　　一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：基于PLC的自動(dòng)化零件裝配線系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作規(guī)定進(jìn)行的日期：2012年7月10 日起至2012年 11 月 15日 止</p><p>　　三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行地點(diǎn)： XXXXX </p&

4、gt;<p><b>　　四、任務(wù)書的內(nèi)容：</b></p><p>　　目的：畢業(yè)設(shè)計(jì)是高職高專全程教學(xué)中必修的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)科研與工程實(shí)踐相結(jié)合的重要途徑，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和技能去分析和解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力之重要手段。建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程技術(shù)設(shè)計(jì)的一般程序，是學(xué)生畢業(yè)前應(yīng)具備的基本技能。</p><p&

5、gt;　　自動(dòng)化生產(chǎn)線是產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程所經(jīng)過(guò)的路線，即從原料進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)加工、運(yùn)送、裝配、檢驗(yàn)等一系列生產(chǎn)按照規(guī)定的程序自動(dòng)進(jìn)行所構(gòu)成的路線。狹義的生產(chǎn)線是按對(duì)象原則組織起來(lái)的，完成產(chǎn)品工藝過(guò)程的一種生產(chǎn)組織形式，即按產(chǎn)品專業(yè)化原則，配備生產(chǎn)某種產(chǎn)品（零、部件）所需要的各種設(shè)備和各工種的工人，負(fù)責(zé)完成某種產(chǎn)品（零、部件）的全部制造工作，對(duì)相同的勞動(dòng)對(duì)象進(jìn)行不同工藝的加工。自動(dòng)化生產(chǎn)線綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)

6、、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等知識(shí)。</p><p>　　通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),使學(xué)生在掌握自動(dòng)化生產(chǎn)線技術(shù)的基礎(chǔ)上,還能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，并且在這個(gè)過(guò)程中還能鍛煉我們調(diào)查研究、閱讀收集文獻(xiàn)資料、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書或者論文報(bào)告的能力、思維能力、文字表達(dá)能力等。使學(xué)生能較快適應(yīng)未來(lái)的工作崗位,具有較強(qiáng)的應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和技能,解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。</p><p>　　任務(wù)：1、方案設(shè)計(jì)：<

7、;/p><p>　　完成一個(gè)工件的拆卸、分揀工作，模擬一個(gè)生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過(guò)程。首先由供料站提供原料，運(yùn)輸站將其送至加工站加工，然后送至裝配站進(jìn)行安裝，最后由分揀站進(jìn)行分揀。設(shè)計(jì)以送料、加工、裝配、輸送、分揀等工作單元作為自動(dòng)生產(chǎn)線的整體設(shè)計(jì)，構(gòu)成一個(gè)典型的自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械平臺(tái)</p><p><b>　　2、技術(shù)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　

8、　以PLC編程控制技術(shù)、變頻器控制技術(shù)、氣動(dòng)機(jī)械控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和伺服電機(jī)控制技術(shù)等，設(shè)計(jì)出包括供料單元、分揀單元、輸送單元、加工單元及裝配單元在內(nèi)的五個(gè)單元的程序，各單元為一個(gè)工作站，每個(gè)工作站均設(shè)置一臺(tái)PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過(guò)RS-485串行通信線實(shí)現(xiàn)互連，構(gòu)成分布式的控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　3、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)：</b></p><p>

9、;　　按照設(shè)計(jì)要求,繪制出基于PLC-200自動(dòng)化裝配線的梯形圖</p><p><b>　　工作日程安排：</b></p><p>　　第1周(2012.7.10——2012.7.17)：下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書， 分組明確設(shè)計(jì)課題，收集參考資料。</p><p>　　第2周(2012.7.18——2012.7.25)：編制設(shè)計(jì)方案。</p&

10、gt;<p>　　第2～3周(2012.7.25——2012.8.2)：方案設(shè)計(jì)。</p><p>　　第4～5周(2012.8.3——2012.8.17)：實(shí)施設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　第6～7周(2012.8.18——2012.9.1)：整理并撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書,完成初稿工作。</p><p>　　第8周(2012.9.2——2012.9.9

11、)：修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書，完成定稿工作。</p><p>　　第8周(2012.9.10——2012.9.17)：交畢業(yè)設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)審查后準(zhǔn)備答辯。</p><p>　　第10周(2012.9.18——2012.9.25)：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審閱評(píng)分并進(jìn)行答辯。</p><p>　　第12周(2012.9.26——2012.11.15)： 將畢業(yè)設(shè)計(jì)歸檔、清點(diǎn)、裝訂、裝袋后上

12、交歸檔。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)（論文）要求：</b></p><p>　　1、根據(jù)所選的課題，要求學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作，訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。</p><p>　　2、要求學(xué)生在通讀教材、理解和掌握所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的基礎(chǔ)上,查閱相關(guān)參考書,吃透每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),結(jié)合內(nèi)容進(jìn)行實(shí)例分析。</p>

13、<p>　　3、要求學(xué)生對(duì)基本概念要做到深刻理解,對(duì)基本原理要弄清弄懂,對(duì)基本方法要熟練掌握,通過(guò)工程知識(shí)和工程技能的綜合訓(xùn)練,以達(dá)到提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。</p><p>　　4、通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生科研和實(shí)際技能水平，提高識(shí)圖、制圖、查閱技術(shù)手冊(cè)，正確運(yùn)算、文字表達(dá)能力和組織管理的能力。</p><p>　　5、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力，進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)展專業(yè)知識(shí)，提

14、高自學(xué)能力和工作適應(yīng)能力。</p><p>　　6、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。</p><p>　　學(xué)生開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)書日期： 2012 年 7 月 10日 指導(dǎo)教師簽名： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　學(xué)生送交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

15、日期：2012年 11 月 15日 教研室主任簽名： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　學(xué)生簽名： </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p>&l

16、t;p><b>　　摘要及關(guān)鍵詞1</b></p><p><b>　　引 言2</b></p><p>　　第一章 自動(dòng)化裝配零件線系統(tǒng)思路和概述3</p><p>　　一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路3</p><p>　　二、系統(tǒng)各個(gè)單元功能概述3</p><p&g

17、t;　　第二章 供料單元的設(shè)計(jì)5</p><p>　　一、供料單元的基本功能5</p><p>　　二、供料單元結(jié)構(gòu)及工作原理5</p><p>　　三、供料單元?dú)鈩?dòng)控制回路6</p><p>　　四、供料單元的PLC控制系統(tǒng)7</p><p>　　第三章 加工單元的設(shè)計(jì)10</p><

18、p>　　一、加工單元的基本功能10</p><p>　　二、加工單元?dú)鈩?dòng)控制回路10</p><p>　　三、加工單元的PLC控制系統(tǒng)11</p><p>　　第四章 裝配單元的設(shè)計(jì)14</p><p>　　一、裝配單元的基本功能14</p><p>　　二、裝配單元?dú)鈩?dòng)控制回路15</p>

19、;<p>　　三、裝配單元的PLC控制系統(tǒng)15</p><p>　　第五章分揀單元的設(shè)計(jì)21</p><p>　　一、分揀單元的基本功能21</p><p>　　二、分揀單元?dú)鈩?dòng)控制回路22</p><p>　　三、分揀單元變頻器的設(shè)置22</p><p>　　四、分揀單元的程序結(jié)構(gòu)23<

20、;/p><p>　　第六章 輸送單元的設(shè)計(jì)24</p><p>　　一、輸送單元的基本功能24</p><p>　　二、輸送單元的結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程25</p><p>　　三、輸送單元?dú)鈩?dòng)控制回路25</p><p>　　四、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使用25</p><p>　　五、輸送單元的PLC

21、控制27</p><p>　　第七章整體控制29</p><p>　　一、系統(tǒng)整體控制流程29</p><p>　　二、主站與各從站網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信30</p><p>　　三、系統(tǒng)安裝調(diào)試32</p><p><b>　　總 結(jié)34</b></p><p>&

22、lt;b>　　致 謝36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表38</p><p><b>　　摘要及關(guān)鍵詞</b></p><p>　　摘 要：本系統(tǒng)完成一個(gè)工件的加工、組裝、分揀工作，模擬一個(gè)生產(chǎn)

23、流水線的生產(chǎn)過(guò)程。設(shè)計(jì)以供料、加工、裝配、輸送、分揀等工作單元作為自動(dòng)生產(chǎn)線的整體設(shè)計(jì)，構(gòu)成一個(gè)典型的自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械平臺(tái)，系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)的采用了氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、變頻器驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)位置控制等技術(shù)。系統(tǒng)的控制方式采用每一工作單元由一臺(tái)PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過(guò)RS485串行通訊實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。所以，本設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識(shí)，如氣動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)（機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械連接等）、傳感器應(yīng)用技術(shù)、PLC控制和組網(wǎng)、伺服電機(jī)位置控

24、制和變頻器技術(shù)等。</p><p>　　關(guān) 鍵 詞：網(wǎng)絡(luò)，組態(tài)，自動(dòng)化，PLC，裝配線，伺服</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　現(xiàn)代化的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備（自動(dòng)生產(chǎn)線）的最大特點(diǎn)是它的綜合性和系統(tǒng)性，在這里，機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、接口 技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合

25、，并綜合應(yīng)用到生產(chǎn) 設(shè)備中；而系統(tǒng)性指的是，生產(chǎn)線的傳感檢測(cè)、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng) 等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機(jī)地融合在一起。</p><p>　　可編程控制器（PLC）以其高抗干擾能力、高可靠性、高性能價(jià)格比 且編程簡(jiǎn)單而廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備中，擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)線的大腦--微處理單元的角色。</p><p>　　本系統(tǒng)模擬一個(gè)生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過(guò)程，完成一個(gè)

26、工件的加工、組裝、分揀工作。首先由供料站提供原料，運(yùn)輸站將其送至加工站加工，然后送至裝配站進(jìn)行安裝，最后由分揀站進(jìn)行分揀。整個(gè)過(guò)程要充分考慮生產(chǎn)過(guò)程中所出現(xiàn)的情況，對(duì)各種生產(chǎn)要求進(jìn)行處理，系統(tǒng)分成五個(gè)操作站：供料站、加工站、裝配站、運(yùn)輸站、分揀站。整個(gè)系統(tǒng)基于RS485串行通信的N：N網(wǎng)絡(luò)，使PLC、變頻器、伺服電機(jī)等組成一個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，是各種電氣控制的綜合應(yīng)用。</p><p>　　第一章 自動(dòng)化裝配零

27、件線系統(tǒng)思路和概述</p><p><b>　　一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是依靠PLC作為核心的控制元件，通過(guò)PLC發(fā)送脈控制伺服電機(jī)也就是機(jī)械手的精確移動(dòng)，通過(guò)PLC的輸出控制電磁閥工作。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)線的實(shí)際需要以及系統(tǒng)的靈活性，本系統(tǒng)設(shè)又分為五個(gè)單元，分別是供料單元，加工單元，裝配單元，

28、分揀單元，輸送單元。</p><p>　　由于自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線的基本特性，是將工件分別輸送到各個(gè)單元，進(jìn)行加工，組裝和分揀。因此采用西門子S7-200系列PLC，并以PPI協(xié)議的通信方式，連接到每個(gè)工作站，組成一個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線PPI網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　以輸送站為主站，把供料站提供的工件分別輸送到

29、加工站、裝配站、分揀站。輸送站通過(guò)PPI網(wǎng)絡(luò)，讀出每一個(gè)站的工作完成信號(hào)，然后取出工件輸送到下一個(gè)工作站。</p><p>　　二、系統(tǒng)各個(gè)單元功能概述</p><p>　　各工作單元在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的分布如圖1-2的俯視圖所示。</p><p>　　圖1-2各工作單元在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的俯視圖</p><p>　　1．供料單元的基本功能：供料單元是自動(dòng)化

30、裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的起始單元，在整個(gè)系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。具體的功能是：按照需要將放置在料倉(cāng)中待加工工件（原料）自動(dòng)地推出到物料臺(tái)上，以便輸送單元的機(jī)械手將其抓取，輸送到其他單元上。</p><p>　　2．加工單元的基本功能：把該單元物料臺(tái)上的工件（工件由輸送單元的抓取機(jī)械手裝置送來(lái)）送到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)下面，完成一次沖壓加工動(dòng)作，然后再送回到物料臺(tái)上，待輸送單元的抓取機(jī)械手裝置取出。</p&

31、gt;<p>　　3．裝配單元的基本功能：完成將該單元料倉(cāng)內(nèi)的黑色或白色小圓柱工件嵌入到已加工的工件中的裝配過(guò)程。</p><p>　　4．分揀單元的基本功能：完成將上一單元送來(lái)的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。</p><p>　　5．輸送單元的基本功能：該單元通過(guò)直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)抓取機(jī)械手裝置到指定單元的物料臺(tái)上精確定位，并在該物料

32、臺(tái)上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下，實(shí)現(xiàn)傳送工件的功能。</p><p>　　第二章 供料單元的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、供料單元的基本功能</p><p>　　供料單元是自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的起始單元，在整個(gè)系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。具體的功能是：按照需要將放置在料倉(cāng)中待加工工件（原料）自動(dòng)地推出到物料臺(tái)上，以便輸送單元的機(jī)

33、械手將其抓取，輸送到其他單元上。如圖2-1所示為供料單元實(shí)物的全貌。</p><p>　　圖2-1供料單元實(shí)物的全貌</p><p>　　二、供料單元結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　供料單元的主要結(jié)構(gòu)組成為：工件裝料管，工件推出裝置，支撐架，閥組，端子排組件，PLC，急停按鈕和啟動(dòng)/停止按鈕，走線槽、底板等。如圖2-1所示。</p><p&g

34、t;　　其中，管形料倉(cāng)和工件推出裝置用于儲(chǔ)存工件原料，在需要時(shí)將料倉(cāng)中最下層的工件推出到出料臺(tái)上。它主要由管形料倉(cāng)、推料氣缸、頂料氣缸、磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)、漫射式光電傳感器組成。</p><p>　　該部分的工作原理是：工件垂直疊放在料倉(cāng)中，推料缸處于料倉(cāng)的底層并且其活塞桿可從料倉(cāng)的底部通過(guò)。當(dāng)活塞桿在退回位置時(shí)，它與最下層工件處于同一水平位置，而夾緊氣缸則與次下層工件處于同一水平位置。在需要將工件推出到物料臺(tái)上時(shí)，

35、首先使夾緊氣缸的活塞桿推出，壓住次下層工件；然后使推料氣缸活塞桿推出，從而把最下層工件推到物料臺(tái)上。在推料氣缸返回并從料倉(cāng)底部抽出后，再使夾緊氣缸返回，松開(kāi)次下層工件。這樣，料倉(cāng)中的工件在重力的作用下，就自動(dòng)向下移動(dòng) 一個(gè)工件，為下一次推出工件做好準(zhǔn)備。</p><p>　　在底座和管形料倉(cāng)第4層工件位置，分別安裝一個(gè)漫射式光電開(kāi)關(guān)。它們的功能是檢測(cè)料倉(cāng)中有無(wú)儲(chǔ)料或儲(chǔ)料是否足夠。若該部分機(jī)構(gòu)內(nèi)沒(méi)有工件，則處于底層

36、和第4層位置的兩個(gè)漫射式光電接近開(kāi)關(guān)均處于常態(tài)；若僅在底層起有3個(gè)工件，則底層處光電接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作而第4層處光電接近開(kāi)關(guān)常態(tài)，表明工件已經(jīng)快用完了。這樣，料倉(cāng)中有無(wú)儲(chǔ)料或儲(chǔ)料是否足夠，就可用這兩個(gè)光電接近開(kāi)關(guān)的信號(hào)狀態(tài)反映出來(lái)。</p><p>　　推料缸把工件推出到出料臺(tái)上。出料臺(tái)面開(kāi)有小孔，出料臺(tái)下面設(shè)有一個(gè)園柱形漫射式光電接近開(kāi)關(guān)，工作時(shí)向上發(fā)出光線，從而透過(guò)小孔檢測(cè)是否有工件存在，以便向系統(tǒng)提供本單元出料臺(tái)

37、有無(wú)工件的信號(hào)。在輸送單元的控制程序中，就可以利用該信號(hào)狀態(tài)來(lái)判斷是否需要驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置來(lái)抓取此工件。</p><p>　　三、供料單元?dú)鈩?dòng)控制回路</p><p>　　氣動(dòng)控制回路是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制邏輯控制功能是由PLC實(shí)現(xiàn)的。氣動(dòng)控制回路的工作原理如圖2-2所示。圖中1A和2A分別為推料氣缸和頂料氣缸。1B1和1B2為安裝在推料缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)

38、，2B1和2B2為安裝在推料缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)。1Y1和2Y1分別為控制推料缸和頂料缸的電磁閥的電磁控制端。通常，這兩個(gè)氣缸的初始位置均設(shè)定在縮回狀態(tài)。</p><p>　　圖2-2 供料單元?dú)鈩?dòng)控制回路工作原理圖</p><p>　　四、供料單元的PLC控制系統(tǒng)</p><p><b>　　1.本地控制</b></p&

39、gt;<p>　　各工作單元作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行，但在供料單元中，主令信號(hào)輸入點(diǎn)被限制為1個(gè)，如果需要有啟動(dòng)和停止2種主令信號(hào)，只能由軟件編程實(shí)現(xiàn)。圖2-3是軟件實(shí)現(xiàn)用一個(gè)按鈕產(chǎn)生啟動(dòng)/停止信號(hào)的一個(gè)方法。</p><p>　　圖2-3 用一個(gè)按鈕產(chǎn)生啟動(dòng)/停止信號(hào)程序</p><p><b>　　2．網(wǎng)絡(luò)控制</b></p><p&g

40、t;　　采用RS485串行通信實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)控制方案，系統(tǒng)的主令信號(hào)均從連接到輸送站PLC（主站）的按鈕/指示燈模塊發(fā)出，經(jīng)輸送站PLC程序處理后，把控制要求存儲(chǔ)到其發(fā)送緩沖區(qū)，通過(guò)調(diào)用NET_EXE子程序，向各從站發(fā)送控制要求，以實(shí)現(xiàn)各站的復(fù)位、啟動(dòng)、停止等等操作。供料、加工、裝配、分揀各從站單元在運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)信號(hào)，應(yīng)存儲(chǔ)到該單元PLC規(guī)劃好的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，等待主站單元的讀取而回饋到系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。</p>

41、<p>　　程序應(yīng)包括兩部分，一是如何響應(yīng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止指令和狀態(tài)信息的返回，二是送料過(guò)程的控制。可以編寫實(shí)現(xiàn)這二個(gè)功能的子程序，在主程序中調(diào)用。</p><p>　　供料控制子程序的步進(jìn)順序流程則如下圖2-4所示。圖中，初始步S0.0在主程序中，當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒且接收到啟動(dòng)脈沖時(shí)被置位。</p><p>　　圖2-4 供料控制子程序流程圖</p>&l

42、t;p>　?。?）主程序如圖2-5所示:</p><p>　　圖2-5 主程序梯形圖</p><p>　?。?）啟動(dòng)/停止子程序如圖2-6所示：</p><p>　　圖2-6啟動(dòng)/停止子程序梯形圖</p><p>　?。?）送料子程序如圖2-7所示</p><p>　　圖2-7 送料子程序梯形圖</p>

43、;<p>　　4．根據(jù)工作單元裝置的工作要求，供料單元PLC選用S7-224 AC/DC/RLY主單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)繼電器輸出。PLC的 I/O信號(hào)分配及接線原理圖則見(jiàn)圖2-8。</p><p>　　圖2-8 供料單元PLC的I/O接線</p><p>　　第三章 加工單元的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、加工單元的基本功能</p>

44、<p>　　加工單元的功能是完成把待加工工件從物料臺(tái)移送到加工區(qū)域沖壓氣缸的正下方；完成對(duì)工件的沖壓加工，然后把加工好的工件重新送回物料臺(tái)的過(guò)程。如圖3-1所示為加工單元實(shí)物的全貌。</p><p>　　圖3-1加工單元實(shí)物的全貌</p><p>　　二、加工單元?dú)鈩?dòng)控制回路</p><p>　　氣動(dòng)控制回路的工作原理如圖3-2所示。1B1和1B2為安裝

45、在沖壓氣缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)，2B1和2B2為安裝在加工臺(tái)伸縮氣缸的兩個(gè)極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)，3B1為安裝在手爪氣缸工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)。1Y1、2Y1和3Y1分別為控制沖壓氣缸、加工臺(tái)伸縮氣缸和手爪氣缸的電磁閥的電磁控制端。</p><p>　　圖3-2 加工單元?dú)鈩?dòng)控制回路工作原理圖</p><p>　　三、加工單元的PLC控制系統(tǒng)</p>&

46、lt;p>　　1、在加工單元中，提供一個(gè)啟動(dòng)/停止按鈕和一個(gè)急停按鈕。與供料單元同樣，如果需要有啟動(dòng)和停止2種主令信號(hào)，只能由軟件編程實(shí)現(xiàn)。本單元的急停按鈕是當(dāng)本單元出現(xiàn)緊急情況下提供的局部急停信號(hào)，一旦發(fā)生，本單元所有機(jī)構(gòu)應(yīng)立即停止運(yùn)行，直到急停解除為止；同時(shí)，急停狀態(tài)信號(hào)應(yīng)回饋到系統(tǒng)，以便協(xié)調(diào)處理。</p><p>　　2、加工過(guò)程也是一個(gè)順序控制，其步進(jìn)流程圖如圖3-3所示。</p>&

47、lt;p>　　圖3-3 加工過(guò)程的流程圖</p><p>　　從流程圖可以看到，當(dāng)一個(gè)加工周期結(jié)束，只有加工好的工件被取走后，程序才能返回S0.0步，這就避免了重復(fù)加工的可能。</p><p>　　主程序如圖3-4 所示，它只是在每一掃描周期(SM0.0 ON)調(diào)用2個(gè)子程序，一個(gè)是啟動(dòng)/停止子程序，其功能是在讀取主站發(fā)送來(lái)的控制命令以及把本站狀態(tài)信號(hào)寫到通信數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。另一個(gè)子程序

48、則是完成加工工藝控制功能。</p><p>　　圖3-4 加工站主程序梯形圖</p><p>　　啟動(dòng)/停止子程序如圖3-5所示</p><p>　　加工子程序梯形圖3-6所示</p><p>　　圖3-6加工子程序梯形圖</p><p>　　3、加工單元選用S7-224 AC/DC/RLY主單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)

49、繼電器輸出。PLC的信號(hào)接線原理圖如圖3-7所示。 </p><p>　　圖3-7 加工單元PLC的I/O接線圖</p><p>　　第四章 裝配單元的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、裝配單元的基本功能</p><p>　　裝配單元是將該生產(chǎn)線中分散的兩個(gè)物料進(jìn)行裝配的過(guò)程。主要是通過(guò)對(duì)自身物料倉(cāng)庫(kù)的物料按生產(chǎn)需要進(jìn)行分配，

50、并使用機(jī)械手將其插入來(lái)自加工單元的物料中心孔的過(guò)程。裝配單元總裝實(shí)物圖如4-1。</p><p>　　圖4-1裝配單元總裝實(shí)物</p><p>　　裝配單元的功能是完成將該單元料倉(cāng)內(nèi)的黑色或白色小圓柱工件嵌入到放置在裝配料斗的待裝配工件中的裝配過(guò)程。</p><p>　　二、裝配單元?dú)鈩?dòng)控制回路</p><p>　　裝配單元的閥組6個(gè)二位五通

51、單電控電磁換向閥組成，這些閥分別對(duì)供料，位置變換和裝配動(dòng)作氣路進(jìn)行控制，以改變各自的動(dòng)作狀態(tài)。氣動(dòng)控制回路圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2裝配單元?dú)鈩?dòng)控制回路</p><p>　　三、裝配單元的PLC控制系統(tǒng)</p><p>　　裝配單元較為復(fù)雜，可細(xì)分為以下幾個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)：</p><p>　?。ㄒ唬┞淞蠙C(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)<

52、/p><p>　　落料機(jī)構(gòu)的工作原理可設(shè)計(jì)成，和供料單元相似，根據(jù)其結(jié)構(gòu)如圖4-3所示，設(shè)計(jì)的工作流程為：</p><p>　　檢測(cè)到料倉(cāng)有物料，且出料回轉(zhuǎn)臺(tái)無(wú)物料（延時(shí)1.5S）→頂料氣缸動(dòng)作頂料（延時(shí)1S）→頂料到位→擋料氣缸縮回→縮回到位（延時(shí)0.3S）→擋料氣缸伸出（延時(shí)0.3S）→頂料氣缸縮回→縮回到位→檢測(cè)物料回轉(zhuǎn)臺(tái)有無(wú)物料。</p><p>　　圖4-3落

53、料機(jī)構(gòu)工作流程圖</p><p>　?。ǘ┗剞D(zhuǎn)物料臺(tái)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在程序上，設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)物料臺(tái)的光電傳感器1、電傳感器2，分別為落料機(jī)構(gòu)和機(jī)械手的物料臺(tái)上有/無(wú)物料的檢測(cè)。如圖4-4所示。</p><p>　　回轉(zhuǎn)物料臺(tái)的工作過(guò)程是：當(dāng)光電傳感器1檢測(cè)到料盤中有物料，光電傳感器2檢測(cè)到料盤中無(wú)物料（延時(shí)1S）→擺動(dòng)氣缸旋轉(zhuǎn)180°。</p

54、><p>　　圖4-4 廻轉(zhuǎn)物料臺(tái)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　（三）裝配機(jī)械手的設(shè)計(jì)</p><p>　　裝配機(jī)械手是整個(gè)裝配單元的核心。當(dāng)裝配機(jī)械手正下方的廻轉(zhuǎn)物料臺(tái)料盤上有小園柱零件，且裝配臺(tái)側(cè)面的光纖傳感器檢測(cè)到裝配臺(tái)上有待裝配工件的情況下，機(jī)械手從初始狀態(tài)開(kāi)始執(zhí)行裝配操作過(guò)程。裝配機(jī)械手整體外形如圖4-5所示。</p><p>　　整體的

55、控制流程為：檢測(cè)到裝配臺(tái)有物料→手爪下降抓料→手爪夾緊→手爪上升→手爪上升到位→手爪伸出→手爪伸出到位→手爪下降→手爪下降到位→手爪松開(kāi)→手爪上升→手爪上升到位→手爪縮回初始位置</p><p>　　圖4-5裝配機(jī)械手的控制流程圖</p><p>　　6．在運(yùn)行中發(fā)生“零件不足”報(bào)警時(shí)，指示燈HL3以1Hz的頻率閃爍，HL1和HL2燈常亮；在運(yùn)行中發(fā)生“零件沒(méi)有”報(bào)警時(shí)，指示燈HL3以亮1

56、秒，滅0.5秒的方式閃爍，HL2熄滅，HL1常亮。</p><p>　　上述4部分的控制，可分別編寫相應(yīng)的子程序，在主程序中調(diào)用。圖4-6是主程序梯形圖。</p><p>　　圖4-6 裝配單元主程序梯形圖</p><p>　　啟動(dòng)/停止子程序梯形圖見(jiàn)圖4-7：</p><p>　　圖4-7啟動(dòng)/停止子程序梯形</p><

57、p>　　下料控制子程序清單見(jiàn)圖4-8</p><p>　　圖4-8下料控制子程序</p><p>　　抓料控制子程序清單見(jiàn)圖4-9：</p><p>　　圖4-9抓料控制子程序</p><p>　　警示燈控制子程序清單見(jiàn)圖4-10：</p><p>　　圖4-10警示燈控制子程序</p><p

58、>　　裝配單元由于使用的I/O點(diǎn)數(shù)較多，所以選用的PLC為S7-200-226CN，根據(jù)程序中是用到的I/O分配情況，畫出如下PLC接線原理圖。如圖4-11、4-12：</p><p>　　圖4-11 裝配單元PLC輸入口接線原理圖</p><p>　　圖4-12 裝配單元PLC輸出口接線原理圖</p><p>　　第五章分揀單元的設(shè)計(jì)</p>

59、<p>　　一、分揀單元的基本功能</p><p>　　分揀單元是YL-335A中的最末單元，完成對(duì)上一單元送來(lái)的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。當(dāng)輸送站送來(lái)工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測(cè)到時(shí)，即啟動(dòng)變頻器，工件開(kāi)始送入分揀區(qū)進(jìn)行分揀。如圖5-1所示分揀單元實(shí)物的全貌。</p><p>　　圖5-1分揀單元實(shí)物的全貌</p>

60、;<p>　　二、分揀單元?dú)鈩?dòng)控制回路</p><p>　　本單元?dú)鈩?dòng)控制回路的工作原理如圖5-2所示。通過(guò)傳感器的檢測(cè)，判別工件的種類，在PLC程序中分別實(shí)現(xiàn)對(duì)1Y1、2Y1和3Y1的控制，從而分別控制3個(gè)分揀氣缸。圖中1A、2A和3A分別為分揀一氣缸、分揀二氣缸和分揀三氣缸。1B1、2B1和3B1分別為安裝在各分揀氣缸的前極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)。</p><p>　

61、　圖5-2  分揀單元?dú)鈩?dòng)控制回路工作原理圖</p><p>　　三、分揀單元變頻器的設(shè)置</p><p>　　在分揀單元的設(shè)計(jì)上，首先有設(shè)計(jì)好傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此首先要先設(shè)置好變頻器的參數(shù)。變頻器采用的是西門子MM420。變頻器按照表5.1的內(nèi)容設(shè)置好之后，當(dāng)DIN1=1，DIN2=0，變頻器輸出25Hz（中速）；當(dāng)DIN1=0，DIN2=1，變頻器輸出15Hz（低速）；當(dāng)DIN3=

62、1，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。</p><p>　　表5.1   2段固定頻率控制參數(shù)表</p><p>　　四、分揀單元的程序結(jié)構(gòu)</p><p>　　分揀控制程序采用步進(jìn)順控程序：</p><p>　　1.當(dāng)檢測(cè)到待分揀工件下料到進(jìn)料口后，清零HC0當(dāng)前值，以固定頻率啟動(dòng)變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。梯形圖如圖5-3所示。</p>

63、<p>　　圖5-3分揀控制子程序初始步梯形圖</p><p>　　2.當(dāng)工件經(jīng)過(guò)安裝傳感器支架上的光纖探頭和電感式傳感器時(shí)，根據(jù)2個(gè)傳感器動(dòng)作與否，判別工件的屬性，決定程序的流向。HC0當(dāng)前值與傳感器位置值的比較可采用觸點(diǎn)比較指令實(shí)現(xiàn)。完成上述功能的梯形圖見(jiàn)圖5-4。</p><p>　　3.根據(jù)工件屬性和分揀任務(wù)要求，在相應(yīng)的推料氣缸位置把工件推出。推料氣缸返回后，步進(jìn)順

64、控子程序返回初始步。</p><p>　　圖5-4在傳感器位置判別工件屬性的梯形圖</p><p>　　根據(jù)程序中I/O端口的分配使用情況，畫出PLC的I/O接線原理圖5-5如下：</p><p>　　圖5-5I/O接線原理圖</p><p>　　第六章 輸送單元的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、輸送單元的基本功能<

65、;/p><p>　　輸送單元的基本功能：通過(guò)直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)抓取機(jī)械手裝置到指定單元的物料臺(tái)上精確定位，并在該物料臺(tái)上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下，實(shí)現(xiàn)傳送工件的功能。如圖6-1輸送單元總裝實(shí)物：</p><p>　　圖6-1輸送單元總裝實(shí)物</p><p>　　二、輸送單元的結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程</p><p>　　輸送單元工藝

66、功能是：驅(qū)動(dòng)其抓取機(jī)械手裝置精確定位到指定單元的物料臺(tái)，在物料臺(tái)上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下的功能。</p><p>　　輸送單元在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中擔(dān)任著主站角色，它接收來(lái)自觸摸屏的系統(tǒng)主令信號(hào)，讀取網(wǎng)絡(luò)上各從站的狀態(tài)信息，加以綜合后，向各從站發(fā)送控制要求，協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的工作。</p><p>　　抓取機(jī)械手裝置是一個(gè)能實(shí)現(xiàn)四自由度運(yùn)動(dòng)（即升降、伸縮、氣動(dòng)手指夾緊/松開(kāi)和沿垂

67、直軸旋轉(zhuǎn)的四維運(yùn)動(dòng)）的工作單元，該裝置整體安裝在直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)組件的滑動(dòng)溜板上，在傳動(dòng)組件帶動(dòng)下整體作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，定位到其他各工作單元的物料臺(tái)，然后完成抓取和放下工件的功能。</p><p>　　三、輸送單元?dú)鈩?dòng)控制回路</p><p>　　輸送單元的抓取機(jī)械手裝置上的所有氣缸連接的氣管沿拖鏈敷設(shè)，插接到電磁閥組上，其氣動(dòng)控制回路如圖6-2所示。</p><p>　

68、　圖6-2 輸送單元?dú)鈩?dòng)控制回路原理圖</p><p>　　四、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使用</p><p>　?。?）設(shè)置伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)</p><p>　　表2.3 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置表</p><p>　?。?）使用位控向?qū)Ь幊?lt;/p><p>　　STEP7 V4.0軟件的位控向?qū)茏詣?dòng)處理PTO脈沖的單段管線

69、和多段管線、脈寬調(diào)制、SM位置配置和創(chuàng)建包絡(luò)表。表2.4是本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)運(yùn)行所需的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)。</p><p>　　表2.4 伺服電機(jī)運(yùn)行的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)一覽表</p><p>　　五、輸送單元的PLC控制</p><p>　?。?）輸送單元在通電后，按下復(fù)位按鈕SB1，執(zhí)行復(fù)位操作，使抓取機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置。在復(fù)位過(guò)程中，“正常工作”指示燈HL1以1Hz的頻率閃

70、爍。</p><p>　　當(dāng)抓取機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置，且輸送單元各個(gè)氣缸滿足初始位置的要求，則復(fù)位完成，“正常工作”指示燈HL1常亮。按下起動(dòng)按鈕SB2，設(shè)備啟動(dòng)，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2也常亮，開(kāi)始功能測(cè)試過(guò)程。</p><p>　?。?）抓取機(jī)械手裝置從供料站出料臺(tái)抓取工件，抓取的順序是：手臂伸出→手爪夾緊抓取工件→提升臺(tái)上升→手臂縮回。</p><p>　　

71、（3）抓取動(dòng)作完成后，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置向加工站移動(dòng)，移動(dòng)速度不小于300mm/s。</p><p>　　（4）機(jī)械手裝置移動(dòng)到加工站物料臺(tái)的正前方后，即把工件放到加工站物料臺(tái)上。抓取機(jī)械手裝置在加工站放下工件的順序是：手臂伸出→提升臺(tái)下降→手爪松開(kāi)放下工件→手臂縮回。</p><p>　?。?）放下工件動(dòng)作完成2秒后，抓取機(jī)械手裝置執(zhí)行抓取加工站工件的操作。抓取的順序與供料站抓取工件

72、的順序相同。</p><p>　?。?）抓取動(dòng)作完成后，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置移動(dòng)到裝配站物料臺(tái)的正前方。然后把工件放到裝配站物料臺(tái)上。其動(dòng)作順序與加工站放下工件的順序相同。</p><p>　?。?）放下工件動(dòng)作完成2秒后，抓取機(jī)械手裝置執(zhí)行抓取裝配站工件的操作。抓取的順序與供料站抓取工件的順序相同。</p><p>　?。?）機(jī)械手手臂縮回后，擺臺(tái)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90

73、°，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置從裝配站向分揀站運(yùn)送工件，到達(dá)分揀站傳送帶上方入料口后把工件放下，動(dòng)作順序與加工站放下工件的順序相同。</p><p>　?。?）放下工件動(dòng)作完成后，機(jī)械手手臂縮回，然后執(zhí)行返回原點(diǎn)的操作。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置以400mm/s的速度返回，返回900mm后，擺臺(tái)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，然后以100mm/s的速度低速返回原點(diǎn)停止。</p><p>　　

74、6. 輸送單元程序控制流程圖。如圖6-3：</p><p>　　圖6-3 輸送單元程序控制流程圖</p><p>　　6．PLC的選型和I/O 口分配接線</p><p>　　輸送單元所需的I/O點(diǎn)較多。由于需要輸出驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的高速脈沖，PLC應(yīng)采用晶體管輸出型。PLC的I/O分配接線圖如下圖6-4所示。</p><p>　　圖6-4 輸

75、送單元PLC的I/O 口分配接線圖</p><p><b>　　第七章整體控制</b></p><p>　　一、系統(tǒng)整體控制流程</p><p>　　1．本系統(tǒng)各工作單元的安裝距離為:</p><p>　　原點(diǎn)位置與供料單元出料臺(tái)中心沿X方向重合。</p><p>　　供料單元出料臺(tái)中心至加工單元

76、加工臺(tái)中心距離410mm。</p><p>　　加工單元加工臺(tái)中心至裝配單元裝配臺(tái)中心距離330mm。</p><p>　　裝配單元裝配臺(tái)中心至分揀單元進(jìn)料口中心距離565mm。</p><p>　　2．系統(tǒng)的控制方式應(yīng)采用PPI網(wǎng)絡(luò)控制。其中，輸送站指定為主站，其余各工作站為從站。系統(tǒng)主令工作信號(hào)由連接到輸送站PLC的觸摸屏人機(jī)界面提供，整個(gè)系統(tǒng)的主要工作狀態(tài)除了

77、在人機(jī)界面上顯示外，尚須由安裝在裝配單元的警示燈顯示上電復(fù)位、啟動(dòng)、停止、報(bào)警等狀態(tài)。</p><p>　　3．系統(tǒng)在上電后，首先執(zhí)行復(fù)位操作，使輸送站機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置。這時(shí)，綠色警示燈以1Hz的頻率閃爍。輸送站機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置后，復(fù)位完成，綠色警示燈常亮，表示允許啟動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　4．按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)，綠色和黃色警示燈均常亮。</p><

78、;p>　　5．系統(tǒng)啟動(dòng)后，供料站把待加工工件推到物料臺(tái)上，向系統(tǒng)發(fā)出供料操作完成信號(hào)，并且推料氣缸縮回，準(zhǔn)備下一次推料。若供料站的料倉(cāng)和料槽內(nèi)沒(méi)有工件或工件不足，則向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警或預(yù)警信號(hào)。物料臺(tái)上的工件被輸送站機(jī)械手取出后，若系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)仍然為ON，則進(jìn)行下一次推出工件操作。</p><p>　　6．在工件推到供料站物料臺(tái)后，輸送站抓取機(jī)械手裝置應(yīng)移動(dòng)到供料站物料臺(tái)的正前方，然后執(zhí)行抓取供料站工件的操作。

79、</p><p>　　7．抓取動(dòng)作完成后機(jī)械手手臂應(yīng)縮回。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置移動(dòng)到加工站物料臺(tái)的正前方。然后按機(jī)械手手臂伸出→手臂下降→手爪松開(kāi)→手臂縮回的動(dòng)作順序把工件放到加工站物料臺(tái)上。</p><p>　　8．加工站物料臺(tái)的物料檢測(cè)傳感器檢測(cè)到工件后，執(zhí)行把待加工工件從物料臺(tái)移送到加工區(qū)域沖壓氣缸的正下方；完成對(duì)工件的沖壓加工，然后把加工好的工件重新送回物料臺(tái)的工件加工工序，并向

80、系統(tǒng)發(fā)出加工完成信號(hào)。</p><p>　　9．系統(tǒng)接收到加工完成信號(hào)后，輸送站機(jī)械手按手臂伸出→手爪夾緊→手臂提升→手臂縮回的動(dòng)作順序取出加工好的工件。</p><p>　　10．步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)夾著工件的機(jī)械手裝置移動(dòng)到裝配站物料臺(tái)的正前方。然后按機(jī)械手手臂伸出→手臂下降→手爪松開(kāi)→手臂縮回的動(dòng)作順序把工件放到裝配站物料臺(tái)上。</p><p>　　11．裝配站物料臺(tái)

81、的傳感器檢測(cè)到工件到來(lái)后，擋料氣缸縮回，使料槽中最底層的小圓柱工件落到回轉(zhuǎn)供料臺(tái)上，然后旋轉(zhuǎn)供料單元順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度（右旋），到位后裝配機(jī)械手按下降氣動(dòng)手爪→抓取小圓柱→手爪提升→手臂伸出→手爪下降→手爪松開(kāi)的動(dòng)作順序，把小園柱工件裝入大工件中，裝入動(dòng)作完成，向系統(tǒng)發(fā)出裝配完成信號(hào)。</p><p>　　機(jī)械手裝配單元復(fù)位同時(shí)，回轉(zhuǎn)送料單元逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度（左旋）回到原位；如果裝配站的料倉(cāng)或料槽內(nèi)沒(méi)有小園柱工

82、件或工件不足，則向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警或預(yù)警信號(hào)。</p><p>　　12．輸送站機(jī)械手伸出并抓取該工件后，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置從裝配站向分揀站運(yùn)送工件，然后按機(jī)械手臂伸出→機(jī)械手臂下降→手爪松開(kāi)放下工件→手臂縮回→返回原點(diǎn)的順序返回到原點(diǎn)→順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。</p><p>　　13．當(dāng)輸送站送來(lái)工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測(cè)到時(shí)，即啟動(dòng)變頻器，

83、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作，運(yùn)行頻率為10Hz。傳送帶把工件帶入分揀區(qū)，如果工件為白色，則該工件應(yīng)被推到1號(hào)槽里，如果工件為黑色，則該工件應(yīng)被推到2號(hào)槽中。當(dāng)分揀氣缸活塞桿推出工件并返回到位后，應(yīng)向系統(tǒng)發(fā)出分揀完成信號(hào)。</p><p>　　14．僅當(dāng)分揀站分揀工作完成，并且輸送站機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)，系統(tǒng)的一個(gè)工作周期才認(rèn)為結(jié)束。如果在工作周期沒(méi)有按下過(guò)停止按鈕，系統(tǒng)在延時(shí)1秒后開(kāi)始下一周期工作。如果在工作周期曾經(jīng)按下過(guò)

84、停止按鈕，系統(tǒng)工作結(jié)束，警示燈中黃色燈熄滅，綠色燈仍保持常亮。</p><p>　　15．如果發(fā)生物料不足夠的預(yù)報(bào)警信號(hào)，警示燈中紅色燈以1Hz的頻率閃爍，綠色和黃色燈保持常亮。如果發(fā)生物料沒(méi)有的報(bào)警信號(hào)，警示燈中紅色燈以1Hz的頻率閃爍，黃色燈熄滅，綠色黃色燈保持常亮。</p><p>　　二、主站與各從站網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信</p><p>　　本系統(tǒng)采用PPI網(wǎng)絡(luò)控制

85、。其中，輸送站指定為主站，其余各工作站為從站，輸送站PLC通過(guò)與各從站進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫，收集工件在系統(tǒng)中的供料、加工、裝配、分揀等完成信號(hào)，從而判斷該何時(shí)取出工件進(jìn)行下一步的加工。主/從站網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)列表如下。</p><p>　　（1）輸送站（1#站）發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)位定義：</p><p>　　(2）輸送站收2#站 接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)位定義：（數(shù)據(jù)來(lái)自供料站）</p><p&

86、gt;　　(3）輸送站收3#站 接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)位定義：（數(shù)據(jù)來(lái)自加工站）</p><p>　　(4）輸送站收4#站 接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)位定義：（數(shù)據(jù)來(lái)自裝配站）</p><p>　　(5）輸送站收5#站 接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)位定義：（數(shù)據(jù)來(lái)自分揀站）</p><p><b>　　三、系統(tǒng)安裝調(diào)試</b></p><p>　　由于本

87、系統(tǒng)涉及到用弱電控制強(qiáng)電，因此，應(yīng)該注意連接時(shí)出現(xiàn)的干擾，避免由于干擾造成伺服電機(jī)的誤動(dòng)作，或者由于連接不當(dāng)導(dǎo)致PLC或變頻器的損壞。所以本系統(tǒng)的安裝要注意以下事項(xiàng)。</p><p>　?。?）PLC本身應(yīng)按規(guī)定的接線標(biāo)準(zhǔn)和接地條件進(jìn)行接地，而且應(yīng)注意避免和變頻器使用共同的接地線，且在接地時(shí)使二者盡可能分開(kāi)。（2）當(dāng)電源條件不太好時(shí)，應(yīng)在PLC的電源模塊及輸入/輸出模塊的電源線上接入噪音濾波器和降低噪音用的變壓

88、器等，另外，若有必要，在變頻器一側(cè)也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。（3）伺服電機(jī)的主線應(yīng)和控制線分開(kāi)走，以免主線干擾伺服電機(jī)的信號(hào)接收及發(fā)送。</p><p>　?。?）PLC的主線應(yīng)和控制線分開(kāi)走，以免主線干擾PLC的信號(hào)接收及發(fā)送。</p><p>　　（5）通過(guò)使用屏蔽線和雙絞線達(dá)到提高噪音干擾的水平。</p><p>　?。?）在接線時(shí)要看清PLC是AC220V電源還

89、是DC24V電源。注意區(qū)分變頻器的輸入和輸出端。</p><p>　?。?）在安裝調(diào)試過(guò)程中要特別注意用電安全。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次的學(xué)習(xí)讓我的學(xué)習(xí)能力有了很大的提高，在任務(wù)設(shè)計(jì)中讓我對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線有所了解。一方面自動(dòng)化生產(chǎn)線包括諸多方面的知識(shí)如：機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、接

90、口技術(shù)、信息變換技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到生產(chǎn)設(shè)備中；另一方面對(duì)于模擬的一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的工作流程有個(gè)基本概念。一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的基本組成部分有傳感檢測(cè)、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機(jī)地把這些獨(dú)立部分融合在一起。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中應(yīng)用PLC技術(shù)，它是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，PLC編程控制器技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展異常迅速，各生產(chǎn)廠家也推出了許多強(qiáng)

91、大的新型PLC、各種特殊模塊和通信聯(lián)網(wǎng)器件，使可編程控制器成為集微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一種強(qiáng)有力的工具。經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)我學(xué)到很多很多的的東西，不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我運(yùn)用了課堂上的理論與實(shí)際相結(jié)合重要性，既要從理論中分析問(wèn)題，又要從實(shí)際中解決問(wèn)題發(fā)現(xiàn)才是根本。所以把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，才能真正的學(xué)以至用。</p><p>

92、　　在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了一些問(wèn)題，最主要的是在整體控制時(shí)，對(duì)各站之間的通信不是很了解，導(dǎo)致了整體控制實(shí)現(xiàn)不了。但后來(lái)和同組的同學(xué)共同討論問(wèn)題，找出問(wèn)題的所在，最終解決了問(wèn)題。所以通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉了我們處理問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，從而讓我們?yōu)榻窈蟮墓ぷ髯龀浞值臏?zhǔn)備。 我深刻的認(rèn)識(shí)到，要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí)，如：應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用、市場(chǎng)營(yíng)銷、外語(yǔ)交流等各個(gè)方面

93、能力進(jìn)行加強(qiáng)。 此外，我并沒(méi)有過(guò)多從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)考慮系統(tǒng)，由于對(duì)材料成本方面了解的欠缺，只能從性能的角度來(lái)討論問(wèn)題。這也是這篇論文的一個(gè)不足之處。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本課題的圓滿完成特別感謝指導(dǎo)老師詳細(xì)的指導(dǎo)。指導(dǎo)老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，和思考問(wèn)題的全面性給我在設(shè)計(jì)過(guò)程中有了多方面的設(shè)計(jì)思路中，也提前判斷設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的

94、問(wèn)題作了詳細(xì)的分析，從而使我少走很多彎路節(jié)省了很多時(shí)間。老師的高深的學(xué)術(shù)水平，科學(xué)的思維方法和深入淺出的講解更準(zhǔn)確更形象的把設(shè)計(jì)中的知識(shí)傳輸給我。再次感謝指導(dǎo)老師的幫助永遠(yuǎn)是我學(xué)習(xí)的榜樣，在此向他致以衷心的感謝。</p><p>　　同時(shí)感謝我的同組同學(xué)，在圓滿完成課題設(shè)計(jì)的過(guò)程中給予我毅力上的鼓勵(lì)，在資料的收集中給我提供了很多路徑，在設(shè)計(jì)安裝中也提出多種參考意見(jiàn)，以至與我能夠順利的完成。</p>

95、<p>　　真誠(chéng)地感謝所有在我讀書期間幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和朋友給我提出寶貴意見(jiàn)和熱情的幫助！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]呂景泉，可編程序控制器及其應(yīng)用[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[2]北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司，MCGS嵌入式用戶手冊(cè)[Z]，北京：

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