自动化装配设计

毕

业

设

计

题目名称：自动化装配设计学院：

专业：电气自动化

学生姓名：

班级：

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

目录

1 绪论 ................................................................................................ 错误!未定义书签。

2 论文相关技术介绍 ........................................................................ 错误!未定义书签。

2.1 PLC技术............................................................................... 错误!未定义书签。

2.1.1 PLC基本概念 (5)

2.1.2 PLC的定义 (6)

2.1.3 PLC的分类 (7)

2.1.4 PLC的特点 (8)

2.1.5 PLC的发展历史 (10)

2.1.6 PLC的应用领域 (11)

2.1.7 PLC发展趋势 (13)

2.2 S7-200系列PLC监控的主要方法 (13)

2.3 组态软件技术 (13)

2.3.1 博图软件的性能特点 (13)

2.3.2 博图软件的发展趋势 (16)

3自动装配机控制系统分析及方案设计 ......................................... 错误!未定义书签。

3.1系统控制要求分析 ............................................................... 错误!未定义书签。

3.2 PLC控制方案设计 (19)

3.2.1流程图 (20)

3.2.2 系统的I/O分配 (20)

3.3 监控系统方案设计 (21)

4自动装配机系统的实现 (21)

4.1PLC控制系统实现 (21)

4.1.1 控制系统的梯形图 (21)

4.1.2 梯形图对应的指令语句 (28)

4.2 监控系统实现 ...................................................................... 错误!未定义书签。

结论 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献 (31)

致谢 (31)

1 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PLC[1]。

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: