毕业论文(设计)——气动自动生产线检测系统的电路及控制设计

三 江 学 院 本科毕业设计（论文）

题目 气动自动生产线检测系统的电路及控制设计 三江高职 院（系） 机械设计制造及其自动化 专业 起讫日期 2012年12月17日―2013年4月5日 设计地点 三江学院 摘 要

随着现代化工业生产的发展，气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术网

络及通讯技术等紧密结合而形成的机电液、机电气、机电光一体化的自动化控制技术的应用在工业生产中起着越来越重要的作用，自动化生产系统已成为当今工业生产的重要组成部分。德国FESTO公司研制的MPS(Modular Production System）模块化生产系统就是一个工业自动化生产系统，是基于机电气（液）一体化技术、PLC控制与机器人结合的全自动、可完成气缸加工装配的系统。 本文所研究的课题是以MPS启动自动生产线的检测单元为例，对检测单元的模块化控制系统进行研究。主要进行两个方面的工作一是对检测单元的硬件设备的电路进行设计，二是对其控制系统进行设计。以SIEMENS S7-200 PLC 为核心控制系统，完成了检测单元总体的功能设计与分解以及各个模块的功能设计与分解，完成了各模块工艺流程的详细设计、程序设计、为模块之间的协调工作设计了合理的传递信息，完成了各个模块的联机工作工艺流程详细设计。 关键字：PLC；检测单元；生产线；气动 ABSTRACT With the development of modem industrial production, pneumatic technology,hydraulic technology, sensor technology, PLC network and communications technology, technology integration and the formation of the close hydraulic, aircraft electrical, mechanical and electrical integration, automatic control technology optical applications in industry production is playing an increasingly important role in automated production systems have become an important component of industrial production. Point. Germany FESTO company developed MPS(Modular Production System)modular production system for industrial an automation on a production system is based on the electrical machine(liquid) integration technology, PLC control combined with automatic robot can complete the processing and assembling of the cylinder systems. The subject in this paper si to MPS pneumatic automatic production line detection unit as an example, the detection unit of the modular control system. Two main areas of work carried out, one of the detection unit hardware circuit design, and second, to design its control system. To SIEMENS S7-200 PLC as the core control system, complete detection unit and decomposition process of each module to complete the detailed design,program design, coordination between the modules reasonably designed to transmit information, complete the online work of each module detailed design process. Key words:PLC; detection unit; production lines; pneumatic 目 录 第一章 绪论 ............................................... 1 1.1课题背景 ...................................................... 1 1.1.1工业自动化技术 .......................................... 1 1.1.2工业和自动化技术的现状与发展 ............................ 1 1.2课题的主要内容 ................................................ 3 1.2.1课题研究目的 ............................................ 3 1.2.2课题研究任务 ............................................ 3

第二章 检测单元总体功能设计与分解 ......................... 5 2.1检测单元的总体功能设计 ........................................ 5 2.2检测单元的模块分解 ............................................ 6 2.2.1传感模块 ................................................ 6 2.2.2起重模块 ................................................ 7 2.2.3测量模块 .................................................... 7 2.2.4气垫滑梯模块 ................................................ 8

第三章 检测单元控制系统设计 ............................... 9 3.2可编程控制器的介绍 ............................................ 1 3.2.1PLC的工作原理 ............................................... 1 3.5安装结构控制图 ................................................ 7

第四章 检测单元的程序编制及调试 .......................... 10 4.1程序的编制 ................................................... 10 4.1.1编程软件step7介绍 ..................................... 10 4.1.2模块化编程法实现系统控制 ............................... 11 4.1.3检测系统PLC外部接线图 ................................. 12 4.1.4检测系统的资源分配 ..................................... 13 4.1.5用顺序控制编程法实现检测单元程序的编制 ................. 14 4.1.6检测单元编程的具体实现过程 ............................. 15 4.2程序的调试 ................................................... 19 4.2.1仿真软件的介绍 ......................................... 19 4.2.2程序的调试及仿真 ....................................... 20

结束语 .................................................... 23

致 谢 .................................................... 24 参考文献 .................................................. 25 附录 ...................................................... 26

三江学院2013届本科生毕业设计（论文） 1 第一章 绪论 1.1课题背景 1.1.1工业自动化技术 制造业正在通过技术创新,提供高质产品和具有吸引力的产品价格等方式加强自身的竟争力。在实现这些目标的过程中,生产线检测系统在生产流程中扮演重要的角色。通过在线检测，企业可以提高生产质量,削减更多的成本并提高产品质。 工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。 工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术应用。 国家在“十五”期间，制定了“用信息化带动工业自动化”的指导方针。“十五”期间，作为以信息化带动工业化战略的重要组成部分，科技部组织实施制造业信息化工程。其目标是在“九五”CAD（计算机辅助设计）应用公共流程和CIMS(计算机集成制造系统)应用示范公共流程公共能做成果的基础上，实现基业管理的信息化、生产过程的自动化以及装备的现代化。并要培养锻炼一大批人才，形成一支推进工业化发展的基本队伍。