1、基于PLC的自动装配机系统（毕业设计） 摘要通过利用 PLC 强大的控制功能，实现利用可编程控制器控制装配工序的功能，可以提高自动化行业的发展，提高劳动效率。本文针对 PLC 控制的自动装配系统，对系统的控制要求、设计步骤、控制方案、主要控制元件、编程思路进行深入的剖析。在 PLC 基础上，系统还增加了组态软件 WINCC 对系统运行过程进行监控，本文亦介绍了组态软件 WINCC 对控制系统的组态及运行方法。通俗地讲，装配是指将产品的若干个零部件通过紧配、卡扣、螺纹连接、粘合、铆合、焊接等方式组合到一起得到符合预定的尺寸精度及功能的成品（半成品）。 由人工处理（接触、整理、抓取、移动、放置、施力等）每一个零部件而实现的装配，严格的讲，只能称为人工装配。 不需要由人工处理零部件而完成的装配，可称为自动装配。介于两者之间的为半自动装配。当前， PLC 因其强大的功能，被广泛应用于工业应用中，而随着管理信息系统和计算机集成制造系统的普及，生成现场数据的应用已不仅仅局限于数据采集和监控。在生产制造过程中，需要现场的大量数据进行流程分析和过程控制，以实现对生成流程的调整和优化。这就需要组态软件
2、wincc 来实现。本文针对 PLC 控制的自动装配系统，对系统的控制要求、设计步骤、控制方案、主要控制元件、编程思路进行深入的剖析。在 PLC 基础上，本文亦介绍了组态软件 WINCC 对控制系统的组态及运行方法。实验证明，通过利用 PLC 强大的控制功能，实现利用可编程控制器控制装配工序的功能，可以提高自动化行业的发展，提高劳动效率。关键词 : 可编程控制器 , 自动装配 , 控制系统AbstractUsing the Powerful control function of PLC, realizing the function of controlling assembly processes by using the programmable controller, it can improve labor efficiency and the development of automation industry. Base on the automatic assembly system controlled by PLC, this paper gives a thoro
3、ugh analysis on the controlling requirement of the system, the design procedure, the control scheme, the main control components and the programming ideas. In base on PLC, the system also increase the configuration software for system operation process WINCC monitoring, this paper also introduces the configuration software WINCC of control system configuration and operation method.Generally speaking, assembly refers to get the several parts of the product together with combination with accuracy
4、and functionality in line with a predetermined size of the finished(semi) by tight with clasps,threaded connection,bonding,riveting,welding,ect. Assembly by manual processing (contact, organize, capture, motion, position, force, etc.) of each component, strictly speaking, only be described as manual assembly. The assembly which d o not need to complete the assembly of the parts of the manual processing can be referred to as automated assembly. In between is semi-automatic assembly.At present,bec
5、ause of PLCs powerful features,it is widely used in industrial applications,along with the popularity of the management information systems and computer integrated manufacturing systems,the application of generated field data is not limited to data collection and monitoring. In the manufacturing process,we need the scene of large amounts of data flow analysis and process control,in order to achieve the adjustment and optimization of the generation.this requires the configuration software WinCC t
6、o achieve. Base on the automatic assembly system controlled by PLC, this paper gives a thorough analysis on the controlling requirement of the system, the design procedure, the control scheme, the main control components and the programming ideas. In base on PLC, this paper also introduces the configuration software WINCC of control system co nfiguration and operation methor.Experiment show that using the Powerful control function of PLC, realizing the function of controlling assembly processes
7、by using the programmable controller, it can improve labor efficiency and the development of automation industry.Key words: Programmable, controller, automatic assembly, control system1 绪论1.1 论文研究背景及意义可编程控制器是一种为工业机械控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中有着广泛的应用，它是在继电器控制和计算机控制基础上开发的产品，逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术，通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器在功能上只能进行逻辑控制，因而称为可编程程序逻辑控制器 (Programmable Logic Controller) 简称 PLC1 。 随着技术的发展，其控制功能不断增强，可编程程序控制器还可以进行算术运算，模拟量控制、顺序控制、定时、计数等，并通过数字，模拟的输入、输出控制各种类型的机械生产过程。长期以来， PLC 及其网络控制系统始终战斗在
8、工业自动化控制行业的主战场，其提供的安全和完善的解决方案，为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用，在电力、冶金、化工、机械等行业发挥了重大作用，被公认为现代工业自动化三大支柱之一。 近 20 年来计算机和信息技术的飞速发展，不断成倍扩大的功能和成倍降低的价格，使 PLC 、通信联网技术、过程控制软件都获得了长足进步，也使 PLC 的广泛应用成为可能。从 1968 年开始至今， PLC 已经经历了四次更新换代 , 现阶段的 PLC 产品不但全面使用 16 位、 32 位高性能微处理器，高性能片位式微处理器， RISC(Reduced Instruction Set Computer) 精简指令系统 CPU 等高级 CPU ，而且，在一台 PLC 中配置多个微处理器，进行多道处理。同时，生产了大量内含微处理器的智能模板，使得最新的 PLC 产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的名副其实的多功能处理器。 随着生产自动化程度的增加，单一的逻辑控制功能显然不能满足现代生产的要求，而 PLC 新增加的这些功能正好适应了生产发展的需求。相信在未来的
9、自动化生产控制中， PLC 及其网络必将得到更加广泛的 .1.2 PLC 控制系统发展及现状1968 年美国 GM （通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，并公开招标提 出十项标准 :(1) 编程方便，现场可修改程序；(2) 维修方便，采用模块化结构；(3) 可靠性高于继电器控制装置；(4) 体积小于继电器控制装置；(5) 数据可直接送入管理计算机；(6) 成本可与继电器控制装置竞争；(7) 输入可以是交流 115V ；(8) 输出为交流 115V, 2A 以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；(9) 在扩展时，原系统只要很小变更；(10) 用户程序存储器容量至少能扩展到 4K 。1969 年，美国数字公司 (DEC) 研制出了第一台可编程序控制器，满足了 GM 公司装配线的要求。这种新型的工业控制装置简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长，很快在美国其它工业领域推广使用。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有了第五代 PLC 产品。1.3 本论文研究内容 本文在 PLC 强大的控制功能基础上，设计了一个自动装配机控制系统，该控制系统可以实现流水式配件叠放，然后检测产品是否合格，合格的产品从合格产品通道传送到下一个工序，不合格产品从不合格产品通道送出收集起来。同时，本文利用组态软件 WINCC ，对控制系统的运行进行了监控。本文所研究的主要内容安排如下：第一章绪论 先介绍了本文的研究背景和意义，再介绍了 PLC 的发展及现状，最后说明了本文的研究内容第二章论文相关技术介绍 分析了西门子 S7-200 系列 PLC 以及组态软件 Wincc 的定义、优点、分类等第三章自动装配机控制系统分析及方案设计 分析了国外几种控制系统的实现，通过比较其优缺点，提出本文描述的控制方案，并分析方案的可行性。第四章自动装配机系统的实现 以 PLC 为对象，详细描述了该系统的实现及监控过程的实现。结论 对论文进行总结，提出了一些尚待研究的问题，并对下一步的工作进行了展望。2 设计相关技术介绍2.1 PL
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