基于PLC的自动生产线控制系统的设计8431.docx

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1、安徽机电电职业技技术学院院毕业论文文基于PLLC的自自动生产产线控制制系统的的设计系部电气气工程系系专 业 机电一一体化 班 级机机电30082班班 姓 名蔡蔡丽莉 学 号 11302208331188 指导教师师赵光艺艺 20100 220111学年第 一 学期期摘 要随着科学学技术的的发展，人人类社会会对产品品的功能能与质量量的要求求越来越越高，产产品更新新换代的的周期越越来越短短，产品品的复杂杂程度也也随之增增高，传传统的大大批量生生产方式式受到了了挑战。这这种挑战战不仅对对中小企企业形成成了威胁胁，而且且也困扰扰着国有有大中型型企业。因为，在在大批量量生产方方式中，柔柔性和生生产率是是

2、相互矛矛盾的。众众所周知知，只有有品种单单一、批批量大、设设备专用用、工艺艺稳定、效效率高，才才能构成成规模经经济效益益；反之之，多品品种、小小批量生生产，设设备的专专用性低低，在加加工形式式相似的的情况下下，频繁繁的调整整工夹具具，工艺艺稳定难难度增大大，生产产效率势势必受到到影响。为为了同时时提高制制造工业业的柔性性和生产产效率，使使之在保保证产品品质量的的前提下下，缩短短产品生生产周期期，降低低产品成成本，最最终使中中小批量量生产能能与大批批量生产产抗衡，柔柔性自动动化系统统便应运运而生。PLC是是在传统统的顺序序控制器器的基础础上引入入了微电电子技术术、计算算机技术术、自动动控制技技术

3、和通通讯技术术而形成成的一代代新型工工业控制制装置；充分利利用计算算机技术术对生产产过程进进行集中中监视、控控制管理理和分散散控制；充分吸吸收了分分散式控控制系统统和集中中控制系系统的优优点，采采用标准准化、模模块化、系系统化设设计，配配置灵活活、组态态方便。本本论文主要要是模拟拟工业自自动生产产线通信信系统实实现以下下各站功功能。然然后利用用Proofibbus总总线进行行八站通通信连接接使之成成为一条条自动生生产线控控制模拟拟系统。关键字：PLCC、自动动生产线线、Prrofiibuss通信目录第一章绪绪论11.1自自动化生生产线的的介绍及及发展111.2工工业自动动化生产产线体系系结构4

4、4第二章可可编程控控制器552.1可可编程控控制器的的定义552.2可可编程控控制器的的发展概概况52.3可可编程控控制器的的基本组组成及特特点6第三章自自动生产产线实训训系统设设计与实实现73.1工工业自动动生产线线系统结结构73.2 工业自自动生产产线单站站功能及及系统程程序设计计93.3 工业自自动生产产线通信信系统设设计200第四章论论文总结结22参考文献献23致谢244- 34 -第一章绪绪论1.1自自动化生生产线的的介绍及及发展1、自动动化生产产线介绍绍自动化生生产线是是指劳动动对象按按照一定定的工艺艺路线,顺序的的通过各各个工作作地，并并按照统统一的生生产速度度（节拍拍）完成成工

5、艺作作业的连连续的重重复的生生产过程程。产品生产产过程所所经过的的路线，即即从原料料进入生生产现场场开始，经经过加工工、运送送、装配配、检验验等一系系列生产产活动所所构成的的路线。自自动化生生产线是是按对象象原则组组织起来来的，完完成产品品工艺过过程的一一种生产产组织形形式，即即按产品品专业化化原则，配配备生产产某种产产品（零零、部件件）所需需要的各各种设备备和各工工种的工工人，负负责完成成某种产产品（零零、部件件）的全全部制造造工作，对对相同的的劳动对对象进行行不同工工艺的加加工。随着科学学技术的的发展，人人类社会会对产品品的功能能与质量量的要求求越来越越高，产产品更新新换代的的周期越越来越

6、短短，产品品的复杂杂程度也也随之增增高，传传统的大大批量生生产方式式受到了了挑战。这这种挑战战不仅对对中小企企业形成成了威胁胁，而且且也困扰扰着国有有大中型型企业。因因为，在在大批量量生产方方式中，柔柔性和生生产率是是相互矛矛盾的。众众所周知知，只有有品种单单一、批批量大、设设备专用用、工艺艺稳定、效效率高，才才能构成成规模经经济效益益；反之之，多品品种、小小批量生生产，设设备的专专用性低低，在加加工形式式相似的的情况下下，频繁繁的调整整工夹具具，工艺艺稳定难难度增大大，生产产效率势势必受到到影响。为为了同时时提高制制造工业业的柔性性和生产产效率，使使之在保保证产品品质量的的前提下下，缩短短产

7、品生生产周期期，降低低产品成成本，最最终使中中小批量量生产能能与大批批量生产产抗衡，柔柔性自动动化系统统便应运运而生。2、自动动化生产产线的基基本构成成（1）自自动加工工系统自动动加工系系统，指指以成组组技术为为基础，把把外形尺尺寸(形形状不必必完全一一致)、重重量大致致相似，材材料相同同，工艺艺相似的的零件集集中在一一台或数数台数控控机床或或专用机机床等设设备上加加工的系系统。（2）物物流系统统物流流系统，指指由多种种运输装装置构成成，如传传送带、轨轨道、转转盘以及及机械手手等，完完成工件件、刀具具等的供供给与传传送的系系统，它它是柔性性生产线线的主要要组成部部分。 （3）信信息系统统信息息

8、系统，指指对加工工和运输输过程中中所需各各种信息息收集、处处理、反反馈，并并通过电电子计算算机或其其他控制制装置(液压、气气压装置置等)，对对机床或或运输设设备实行行分级控控制的系系统。 （4）软软件系统统软件件系统，指指保证柔柔性生产产线用电电子计算算机进行行有效管管理的必必不可少少的组成成部分。它它包括设设计、规规划、生生产控制制和系统统监督等等软件。柔柔性生产产线适合合于年产产量100001000,0000件之之间的中中小批量量生产。 3、柔性性自动化化生产线线的优点点柔性性生产线线是一种种技术复复杂、高高度自动动化的系系统，它它将微电电子学、计计算机和和系统工工程等技技术有机机地结合合

9、起来，理理想和圆圆满地解解决了机机械制造造高自动动化与高高柔性化化之间的的矛盾。具具体优点点如下。 第一一，设备备利用率率高。一一组机床床编入柔柔性生产产线后，产产量比这这组机床床在分散散单机作作业时的的产量提提高数倍倍。 第二二，在制制品减少少80%左右。 第三三，生产产能力相相对稳定定。自动动加工系系统由一一台或多多台机床床组成，发发生故障障时，有有降级运运转的能能力，物物料传送送系统也也有自行行绕过故故障机床床的能力力。 第四四，产品品质量高高。零件件在加工工过程中中，装卸卸一次完完成，加加工精度度嵩，加加工形式式稳定。 第五五，运行行灵活。有有些柔性性生产线线的检验验、装卡卡和维护护工

10、作可可在第一一班完成成，第二二、第三三班可在在无人照照看下正正常生产产。在理理想的柔柔性生产产线中，其其监控系系统还能能处理诸诸如刀具具的磨损损调换、物物流的堵堵塞疏通通等运行行过程中中不可预预料的问问题。 第六，产产品应变变能力大大。刀具具、夹具具及物料料运输装装置具有有可调性性，且系系统平面面布置合合理，便便于增减减设备，满满足市场场需要。 4、自动动化生产产线发展展趋势性能发展展方向：(1)高高速高精精高效化化，速度、精精度和效效率是机机械制造造技术的的关键性性能指标标。由于于采用了了高速CCPU芯芯片、RRISCC芯片、多多CPUU控制系系统以及及带高分分辨率绝绝对式检检测元件件的交流

11、流数字伺伺服系统统，同时时采取了了改善机机床动态态、静态态特性等等有效措措施，机机床的高高速高精精高效化化已大大大提高。(2)柔柔性化包包含两方方面：数数控系统统本身的的柔性，数数控系统统采用模模块化设设计，功功能覆盖盖面大，可可裁剪性性强，便便于满足足不同用用户的需需求；群群控系统统的柔性性，同一一群控系系统能依依据不同同生产流流程的要要求，使使物料流流和信息息流自动动进行动动态调整整，从而而最大限限度地发发挥群控控系统的的效能。(3)工工艺复合合性和多多轴化，以减少少工序、辅辅助时间间为主要要目的的的复合加加工，正正朝着多多轴、多多系列控控制功能能方向发发展。数数控机床床的工艺艺复合化化是

12、指工工件在一一台机床床上一次次装夹后后，通过过自动换换刀、旋旋转主轴轴头或转转台等各各种措施施，完成成多工序序、多表表面的复复合加工工。数控控技术轴轴，西门门子8880系统统控制轴轴数可达达24轴轴。(4)实实时智能能化早早期的实实时系统统通常针针对相对对简单的的理想环环境，其其作用是是如何调调度任务务，以确确保任务务在规定定期限内内完成。而而人工智智能则试试图用计计算模型型实现人人类的各各种智能能行为。技技术发展展到今天天，实时时系统和和人工智智能相互互结合，人人工智能能正向着着具有实实时响应应的、更更现实的的领域发发展，而而实时系系统也朝朝着具有有智能行行为的、更更加复杂杂的发展展，由此此

13、产生了了实时智智能控制制这一新新的领域域。在数数控技术术领域，实实时智能能控制的的研究和和应用正正沿着几几个主要要分支发发展：自自适应控控制、模模糊控制制、神经经网络控控制、专专家控制制、控制制、前馈馈控制等等。例如如在数控控系统中中配备编编程专家家系统、故故障诊断断专家系系统、参参数自动动设定和和刀具自自动管理理及补偿偿等自适适应调节节系统，在在高速加加工时的的综合运运动控制制中引入入提前预预测和预预算功能能、动态态前馈功功能，在在压力、温温度、位位置、速速度控制制等方面面采用模模糊控制制，使数数控系统统的控制制性能大大大提高高，从而而达到最最佳控制制的目的的。 功能发展展方向（1）用用户界

14、面面图形化化，用户界界面是数数控系统统与使用用者之间间的对话话接口。由由于不同同用户对对界面的的要求不不同，因因而开发发用户界界面的工工作量极极大，用用户界面面成为计计算机软软件研制制中最困困难的部部分之一一。当前前INTTERNNET、虚虚拟现实实、科学学计算可可视化及及多媒体体等技术术也对用用户界面面提出了了更高要要求。图图形用户户界面极极大地方方便了非非专业用用户的使使用，人人们可以以通过窗窗口和菜菜单进行行操作，便便于蓝图图编程和和快速编编程、三三维彩色色立体动动态图形形显示、图图形模拟拟、图形形动态跟跟踪和仿仿真、不不同方向向的视图图和局部部显示比比例缩放放功能的的实现。(2)可可视

15、化，科学计计算可视视化可用用于高效效处理数数据和解解释数据据，使信信息交流流不再局局限于用用文字和和语言表表达，而而可以直直接使用用图形、图图像、动动画等可可视信息息。可视视化技术术与虚拟拟环境技技术相结结合，进进一步拓拓宽了领领域，如如无图纸纸设计、虚虚拟样机机技术等等，这对对缩短产产品设计计周期、提提高产品品质量、降降低产品品成本具具有重要要意义。在在数控技技术领域域，可视视化技术术可用于于CADD/CAAM，如如自动编编程设计计、参数数自动设设定、刀刀具补偿偿和刀具具管理数数据的动动态处理理和显示示以及加加工过程程的可视视化仿真真演示等等。(3)插插补和补补偿方式式多样化化，多种插插补方

16、式式如直线线插补、圆圆弧插补补、圆柱柱插补、空空间椭圆圆曲面插插补、螺螺纹插补补、极坐坐标插补补、2DD+2螺螺旋插补补、NAANO插插补、NNURBBS插补补(非均均匀有理理B样条条插补)、样条条插补(A、BB、C样样条)、多多项式插插补等。多多种补偿偿功能如如间隙补补偿、垂垂直度补补偿、象象限误差差补偿、螺螺距和测测量系统统误差补补偿、与与速度相相关的前前馈补偿偿、温度度补偿、带带平滑接接近和退退出以及及相反点点计算的的刀具半半径补偿偿等。(4)内内装高性性能PLLC，数控系系统内装装高性能能PLCC控制模模块，可可直接用用梯形图图或高级级语言编编程，具具有直观观的在线线调试和和在线帮帮助

17、功能能。编程程工具中中包含用用于车床床铣床的的标准PPLC用用户程序序实例，用用户可在在标准PPLC用用户程序序基础上上进行编编辑修改改，从而而方便地地建立自自己的应应用程序序。(5)多多媒体技技术应用用，多媒体体技术集集计算机机、声像像和通信信技术于于一体，使使计算机机具有综综合处理理声音、文文字、图图像和视视频信息息的能力力。在数数控技术术领域，应应用多媒媒体技术术可以做做到信息息处理综综合化、智智能化，在在实时监监控系统统和生产产现场设设备的故故障诊断断、生产产过程参参数监测测等方面面有着重重大的应应用价值值。1.2工工业自动动化生产产线体系系结构1、集成成化采用高度度集成化化CPUU、

18、RIISC芯芯片和大大规模可可编程集集成电路路FPGGA、EEPLDD、CPPLD以以及专用用集成电电路ASSIC芯芯片，可可提高数数控系统统的集成成度和软软硬件运运行速度度。应用用FPDD平板显显示技术术，可提提高显示示器性能能。平板板显示器器具有含含量高、重重量轻、体体积小、功功耗低、便便于携带带等优点点，可实实现超大大尺寸显显示，成成为和CCRT抗抗衡的新新兴显示示技术，是是21世世纪显示示技术的的主流。应应用先进进封装和和互连技技术，将将半导体体和表面面安装技技术融为为一体。通通过提高高集成电电路密度度、减少少互连长长度和数数量来降降低产品品价格，改改进性能能，减小小组件尺尺寸，提提高

19、系统统的可靠靠性。2、模块块化硬件模块块化易于于实现数数控系统统的集成成化和标标准化。根根据不同同的功能能需求，将将基本模模块，如如CPUU、存储储器、位位置伺服服、PLLC、输输入输出出接口、通通讯等模模块，作作成标准准的系列列化产品品，通过过积木方方式进行行功能裁裁剪和模模块数量量的增减减，构成成不同档档次的数数控系统统。3、无人人化机床联网网可进行行远程控控制和无无人化操操作。通通过机床床联网，可可在任何何一台机机床上对对其它机机床进行行编程、设设定、操操作、运运行，不不同机床床的画面面可同时时显示在在每一台台机床的的屏幕上上。4、通用用型开放放式闭环环控制模模式采用通用用计算机机组成总

20、总线式、模模块化、开开放式、嵌嵌入式体体系结构构，便于于裁剪、扩扩展和升升级，可可组成不不同档次次、不同同类型、不不同集成成程度的的数控系系统。闭闭环控制制模式是是针对传传统的数数控系统统仅有的的专用型型单机封封闭式开开环控制制模式提提出的。由由于制造造过程是是一个具具有多变变量控制制和加工工工艺综综合作用用的复杂杂过程，包包含诸如如加工尺尺寸、形形状、振振动、噪噪声、温温度和热热变形等等各种变变化因素素，因此此，要实实现加工工过程的的多目标标优化，必必须采用用多变量量的闭环环控制，在在实时加加工过程程中动态态调整加加工过程程变量。加工过程程中采用用开放式式通用型型实时动动态全闭闭环控制制模式

21、，易易于将计计算机实实时智能能技术、网网络技术术、多媒媒体技术术、CAAD/CCAM、伺伺服控制制、自适适应控制制、动态态数据管管理及动动态刀具具补偿、动动态仿真真等高新新技术融融于一体体，构成成严密的的制造过过程闭环环控制体体系，从从而实现现集成化化、智能能化、网网络化。第二章 可编编程控制制器2.1可可编程控控制器的的定义PLC即即可编程程控制器器（Prrogrrammmablle llogiic CConttrolllerr），是是指以计计算机技技术为基基础的新新型工业业控制装装置。在在19887年国国际电工工委员会会（Innterrnattionnal Eleectrricaal CC

22、ommmitttee）颁颁布的PPLC标标准草案案中对PPLC做做了如下下定义：PLC是是一种专专门为在在工业环环境下应应用而设设计的数数字运算算操作的的电子装装置。它它采用可可以编制制程序的的存储器器，用来来在其内内部存储储执行逻逻辑运算算、顺序序运算、计计时、计计数和算算术运算算等操作作的指令令，并能能通过数数字式或或模拟式式的输入入和输出出，控制制各种类类型的机机械或生生产过程程。PLLC及其其有关的的外围设设备都应应该按易易于与工工业控制制系统形形成一个个整体，易易于扩展展其功能能的原则则而设计计。定义强调调了可编编程控制制控制器器是“数数字运算算操作的的电子系系统”，是是一种计计算机

23、。它它是“专专为在工工业环境境下应用用而设计计”的工工业计算算机，是是一种用用程序来来改变控控制功能能的工业业控制计计算机，除除了能完完成各种种各样的的控制功功能外，还还有与其其他计算算机通信信联网的的功能。这种工业业计算机机采用“面面向用户户的指令令”，因因此编程程方便。它它能完成成逻辑运运算、顺顺序控制制、定时时计数和和算术操操作，它它还具有有“数字字量和模模拟量输输出输入入控制”的的能力，并并且非常常容易与与“工业业控制系系统联成成一体”，易易于“扩扩充”。可编程控控制器能能直接应应用于工工业环境境，它需需具有很很强的抗抗干扰能能力、广广泛的适适应能力力和应用用范围。2.2可可编程控控制

24、器的的发展概概况随着计算算机控制制技术的的不断发发展，可可编程控控制器的的应用已已广泛普普及，成成为自动动化技术术的重要要组成部部分。可可编程控控制器最最先出现现在美国国，19968年年，美国国的通用用汽车公公司（GGM）提提出了研研制一种种新型控控制器的的要求，并并从用户户的角度度提出新新一代控控制器应应具备以以下十大大条件：(1) 编程简单单，可在在现场修修改程序序。(2) 维护方便便，最好好是插件件式。(3) 可靠性高高于继电电器控制制柜。(4) 体积小于于继电器器控制柜柜。(5) 可将数据据直接送送入管理理计算机机。(6) 在成本上上可与继继电器控控制柜竞竞争。(7) 输入可以以是交流

25、流1155V（即即用美国国的电网网电压）。(8) 输出为交交流1115V、22A以上上，能直直接驱动动电磁阀阀。(9) 在扩展时时，原有有系统只只需要很很小的变变更。(10) 用户程序序存储器器容量至至少能扩扩展到44KB。19699年，美美国数字字设备公公司（DDEC）研研制出了了世界上上第一台台可编程程序控制制器，并并应用于于通用汽汽车公司司的生产产线上，当当时叫可可编程逻逻辑控制制器PLLC，目目的是用用来取代代继电器器，以执执行逻辑辑判断、计计时、计计数等顺顺序控制制功能。特别是进进入200世纪880年代代以来，PPLC已已广泛地地使用116位甚甚至322位微处处理器作作为中央央处理器

26、器，输入入输出模模块和外外围电路路也都采采用了中中、大规规模甚至至超大规规模的集集成电路路。这时时的PLLC还同同时具有有数据处处理、PPID调调节和数数据通信信功能。PPLC是是微机技技术和传传统的继继电器-接触器器控制技技术相结结合的产产物，其其基本设设计思想想是把计计算机功功能完善善、灵活活、通用用等优点点和继电电器控制制系统的的简单易易懂、操操作方便便、价格格便宜等等优点结结合起来来。2.3可可编程控控制器的的基本组组成及特特点可编程控控制器主主要由CCPU、存存储器、基基本I/O接口口电路、外外设接口口、编程程装置、电电源等组组成。可可编程控控制器的的特点：1.可靠靠性高，抗抗干扰能

27、能力强PLC由由于采用用现代大大规模集集成电路路技术，采采用严格格的生产产工艺制制造，内内部电路路采取了了先进的的抗干扰扰技术，具具有很高高的可靠靠性。一一些使用用冗余CCPU的的PLCC的平均均无故障障工作时时间则更更长。故故障也就就大大降降低。此此外，PPLC带带有硬件件故障自自我检测测功能，出出现故障障时可及及时发出出警报信信息。这这样，整整个系统统具有极极高的可可靠性也也就不奇奇怪了。2编程程简单，使使用方便便。 梯形图是是用得最最多的可可编程序序控制器器的编程程语言，其其符号与与继电器器电路原原理图相相似。梯梯形图语语言形象象直观，易易学易懂懂。3 控制灵活活，程序序可变，具具有很好

28、好的柔性性。产品采用用模块化化形式，配配备有品品种齐全全的各种种硬件装装置供用用户选用用，用户户能灵活活地进行行系统配配置，组组成不同同功能、不不同规模模的系统统。硬件件配置确确定后，可可通过修修改用户户程序，不不用改变变硬件，方方便快速速适应工工艺条件件的变化化，具有有很好的的柔性。4功能能强，扩扩充方便便，性价价比高。有很强的的逻辑判判断、数数据处理理、PIID调节节和数据据通信功功能，可可以实现现非常复复杂的控控制功能能。扩充充非常方方便。5系统统的设计计、建造造工作量量小，维维护方便便，容易易改造PLC用用存储逻逻辑代替替接线逻逻辑，大大大减少少了控制制设备外外部的接接线，使使控制系系

29、统设计计及建造造的周期期大为缩缩短，同同时维护护也变得得容易起起来。6体积积小，重重量轻，能能耗低以超小型型PLCC为例，新新近出产产的品种种底部尺尺寸小于于1000mm，重重量小于于1500g，功功耗仅数数瓦。由由于体积积小很容容易装入入机械内内部，是是实现机机电一体体化的理理想控制制设备。第三章 自动动生产线线实训系统统设计与与实现3.1工工业自动动生产线线系统结结构工业自动动化生产产线实训训系统，是是为高职职学院学学生提高高动手能能力和实实践技能能而设计计的一套套实用性性实训设设备。该该装置由由八套各各自独立立而又紧紧密相连连的工作作站和一一套监控控站组成成。这八八站分别别为：上上料检测

30、测站、搬搬运站、加加工站、搬搬运分拣拣站、传传送站、安安装站、安安装搬运运站和分分类站。该实训装装置的一一大显著著特点是是：具有有较好的的柔性，即即每站各各有一套套PLCC控制系系统独立立控制。将将八个模模块分开开培训可可以容纳纳较多的的学员同同时学习习。在基基本单元元模块培培训完成成以后，通通过组建建PLCC网络，又又可以将将相邻的的两站、三三站直至八八站连在在一起，学学习复杂杂系统的的控制、编编程、装装配和调调试技术术。该系统囊囊括了机机电一体体化等专专业学习习中所涉涉及的诸诸如电机机驱动、气气动、PPLC（可可编程控控制器）、传传感器等等多种技技术，给给学生提提供了一一个典型型的综合合操

31、作平平台，使使学生将将学过的的各门专专业知识识在这里里得到全全面认识识、综合合训练和和相互提提升。1.系统统个硬件件结构（1）上上料检测测站由料斗、回回转台、工工件滑道道、提升升装置、检检测工件件和颜色色的光电电开关、开开关电源源、可编编程序控控制器、按按钮、II/O接接口板、直直流减速速电机、电电磁阀及及SMCC气缸组组成，主主要完成成回传上上料台将将工件依依次送到到检测工工位，提提升装置置将工件件提升并并检测工工件颜色色。（2）搬搬运站由机械手手、气爪爪、回转转台、电电感式传传感器、开开关电源源、可编编程序控控制器、按按钮、II/O接接口板、多多种类型型电磁阀阀及SMMC气缸缸组成，主主要

32、完成成将工件件从上站站搬至下下一站。（3）加加工站由回转工工作台、打打孔电机机组件、检检测缸组组件、检检测工件件转台到到位传感感器、开开关电源源、可编编程序控控制器、按按钮、II/O接接口板、直直流减速速电机、多多种类型型电磁阀阀及SMMC气缸缸组成，主主要完成成用回转转工作台台将工件件在四个个工位间间转换，钻钻孔单元元打孔，检检测打孔孔深度。（4）搬搬运分拣拣站由机械手手、气爪爪、电感感式传感感器、开开关电源源、可编编程序控控制器、按按钮、II/O接接口板、多多种类型型电磁阀阀及SMMC气缸缸组成，主主要完成成在加工工后的物物料送到到指定位位置，分分拣站的的机械手手开始左左右移动动分拣搬搬运

33、物料料，将合合格物料料搬运至至传送站站，其基基本原理理类同于于搬运站站。其分分拣是通通过传感感器IBB2来控控制的。（5）传传送站由交流电电动机、变变频器、传传送带、电电感式传传感器、开开关电源源、可编编程序控控制器、按按钮、II/O接接口板、，主主要完成成当分拣拣站将合合格物料料送至传传送站传传送带上上，此时时光电传传感器BB1检测测到信号号，PLLC驱动动变频器器，使电电机转动动，运送送物料；当物料料到达指指定位置置时，此此时光电电传感器器B2检检测到信信号，PPLC驱驱动变频频器，使使电机停停止转动动。（6）安安装站由吸盘机机械手、上上下摇臂臂部件、料料仓换位位部件、工工件推出出部件、真

34、真空发生生器、开开关电源源、可编编程序控控制器、按按钮、II/O接接口板、多多种类型型电磁阀阀及SMMC气缸缸组成，主主要完成成选择要要安装工工件的料料仓，将将工件从从料仓中中推出，将将工件安安装到位位。（7）安安装搬运运站由平移工工作台、回回转工作作台、塔塔吊臂、机机械手、气气爪、开开关电源源、可编编程序控控制器、按按钮、II/O接接口板、多多种类型型电磁阀阀及SMMC气缸缸组成，主主要完成成将上站站工件拿拿起放入入安装工工位，将将装好工工件拿起起放下一一站。（8）分分类站由滚珠丝丝杠、滑滑杠推出出部件、分分类料仓仓、开关关电源、可可编程序序控制器器、按钮钮、I/O接口口板、步步进电机机及驱

35、动动器、直直流减速速电机、电电磁阀及及SMCC气缸组组成，主主要完成成按工件件类型分分类，将将工件推推入不同同的仓位位。2.控制制技术1.该柔柔性自动动化生产产线实训训系统每每一站都都有一套套独立的的控制系系统，因因此，该该系统可可拆分开开来学习习，以保保证初学学者容易易入门和和足够的的学习工工位，而而将各站站联在一一起集成成为系统统后，能能为学员员提供一一个学习习复杂和和大型控控制系统统的学习习平台，该该系统可可用不同同厂商所所提供的的控制器器进行控控制。2.各站站与PLLC之间间由一个个标准电电缆进行行连接，通通过这个个电缆可可连接88个传感感器信号号和8个个输出控控制信号号。通过过该电缆

36、缆各站的的传感器器和输出出控制器器可得到到24VV电压。3.各站站都可通通过一块块控制面面板来控控制PLLC使各各站按要要求进行行工作，一一个控制制面板上上有5个个按钮开开关，二二个选择择开关和和一个急急停开关关。各开开关的控控制功能能定义如如表3-1所示示。表3-11开关的的控制功功能序号项目说明序号项目说明1.带灯按钮钮，绿色色开始5.两位旋钮钮，黑色色单站/联联网2.带灯按钮钮，黄色色复位6.按钮，红红色停止3.按钮，黄黄色调试按钮钮7.带灯按钮钮，绿色色上电4.两位旋钮钮，黑色色手动/自自动8.急停按钮钮，红色色急停3.工作作过程图3-11给出了了系统中中工件从从一站到到另一站站的物流

37、流传递过过程：上上料检测测站将大大工件按按顺序排排好后提提升送出出。搬运运站将大大工件从从上料检检测站搬搬至加工工站。加加工站将将大工件件加工后后送出工工位。搬搬运分拣拣站是将将加工好好的工件件搬运同同时分拣拣次品和和正品。传传送站是是将工件件传送到到下一站站。安装装搬运站站将大工工件搬至至安装工工位放下下。安装装站再将将对应的的小工件件装入大大工件中中。而后后，安装装搬运站站再将安安装好的的工件送送分类站站，分类类站再将将工件送送入相应应的料仓仓。图3-11系统工工作流程程图3.2 工业自自动生产产线单站站功能及及系统程程序设计计一、上料料检查站站1、上料料检测站站设计实现现的功能能下上电电

38、按钮，上上电灯亮亮，复位位灯闪烁烁下复位位按钮，复复位灯灭灭，气缸缸下降，开开始等闪闪烁 下开开始按钮钮，电机机转，送送物料 料至至升降台台，触动动货台光光电传感感器，气气缸通电电上升，直直至触动动传感器器的气缸缸上眼，升升降台停停 物物料被运运走，气气缸失电电下降到到下限位位停止 降降台下限限位传感感器在110S后后没有检检测到物物体，报报警灯亮亮，报警警鸣声 下下急停按按钮，系系统停止止，再次次从1步步骤开始始2、上料料检查站站设计的的系统程程序如图图3-22所示。图3-22上料检检查站设设计的系系统程序序3、上料料检查站站系统硬硬件接线线图如图图3-33所示。图3-33上料检检查站系系统

39、硬件件接线图图二、工件件搬运站站1、工件件搬运站站设计实实现的功功能按下上上电按钮钮，上电电灯亮，复复位灯闪闪烁（ff=1ss）。 按下复位位按钮，机机械手放放松，上上升臂缩缩回，机机械手左左旋，开开始灯闪闪烁，复复位灯灭灭。 按下下开始按按钮，调调试按钮钮，手臂臂出，机机械手下下降，夹夹紧物体体，手臂臂上升再再缩回，手手臂右旋旋。 手臂伸出出，下降降，机械械手放松松，再上上升，手手臂缩回回，再左左旋。2、工件件搬运站站设计的的系统程程序如图图3-44所示。图3-44工件搬搬运站设设计的系系统程序序3、工件件搬运站站系统硬硬件接线线如图3-55所示。图3-55工件搬搬运站系系统硬件件接线三、工

40、件件加工站站1、工件件加工站站设计实实现的功功能下上电电按钮，上上电灯亮亮，复位位灯闪烁烁（f=1s） 下复复位按钮钮，工作作台旋转转电机旋旋转，旋旋转到位位（辅助助加工，模模拟加工工台和加加工推台台回到初初始位置置）开始始灯闪烁烁（f=1s） 下开开始按钮钮，传感感器检测测到工件件，旋转转台旋转转，旋转转到位后后，模拟拟加工台台，辅助助加工台台，加工工推动台台的电磁磁阀动作作，Q00.2、 Q0.3、QQ0.44灯亮，模模拟加工工台，辅辅助加工工台下降降到下限限位，加加工推动动台前移移到前限限位后停停止，钻钻头旋转转电机动动作开始始加工工工件，即即Q0.1亮，加加工好后后(几秒后后)，模模拟

41、加工工台，加加工推动动器，后后移到后后限位下急停停按钮，系系统停止止，再次次上电以以1步骤骤，开始始运行。2、工件件加工站站设计的的系统程程序如图图3-66所示。图3-66工件加加工站设设计的系系统程序序3、工件件加工站站系统硬硬件接线线如图33-7所所示。图3-77工件加加工站系系统硬件件接线四、搬运运分拣站站1、搬运运分拣站站设计实实现的功功能下上电电按钮，上上电灯亮亮，复位位灯闪烁烁（f=1s）下复位位按钮，复复位灯灭灭，开始始灯闪烁烁 下开开始按钮钮，机械械手下降降，夹紧紧物体，机机械手上上升a 如果果物品是是正品，则则气夹右右移到右右限位下下降，气气夹张开开，放下下物品，然然后上升升

42、到上限限位，右右移，右右限位。b 如果果物品是是次品，则则机械手手右移到到中间限限位然后后下降，气气夹张开开，物品品掉下，然然后气夹夹上升，上上升到位位后右移移到位，气气缸把次次品推出出到次品品筐2、搬运运分拣站站设计的的系统程程序如图图3-88所示。图3-88搬运分分拣站设设计的系系统程序序图3-88搬运分分拣站设设计的系系统程序序3、搬运运分拣站站系统硬硬件接线线如图33-9所所示。图3-99搬运分分拣站系系统硬件件接线五、运输输传送站站1、运输输传送站站设计实实现的功功能按下上电电按扭，复复位灯闪闪烁，按按下复位位按扭，复复位动作作，开始始灯闪烁烁，按下下开始按按钮，电电机正转转，电机机

43、停止（循循环往复复动作，出出现故障障，应按按下急停停按钮，使使PLCC停止工工作）2、运输输传送站站设计的的系统程程序如图图3-110所示示。图3-110运输输传送站站设计的的系统程程序3、运输输传送站站系统硬硬件接线线如图33-111所示。图3-111运输输传送站站系统硬硬件接线线六、安装装站1、安装装站设计计实现的的功能下上电电按钮，上上电成功功，复位位灯闪烁烁，按下下复位按按钮，执执行复位位动作，使使手臂上上升到位位，并回回到初始始位置。下开始始按钮，按按照程序序的动作作流程依依次完成成气夹的的下降，上上升，手手臂的右右转到中中间位置置再下降降，手臂臂回到左左限位，并并完成各各汽缸的的动

44、作过过程2、安装装站设计计的系统统程序如如图3-12所所示。图3-112安装装站设计计的系统统程序3、安装装站系统统硬件接接线如图图3-113所示示。图3-113安装装站系统统硬件接接线七、安装装搬运站站1、安装装搬运站站设计实实现的功功能按下上电电按钮，复复位灯闪闪烁，按按下复位位按钮，复复位灯动动作，开开始灯闪闪烁，按按下开始始按钮，手手臂打出出，气缸缸推出，手手臂打回回，手臂臂缩回，吸吸盘吸和和，物料料桶移出出，手臂臂打出，吸吸盘停止止吸气，手手臂打回回第八站 网联2、安装装搬运站站设计的的系统程程序如图图3-114所示示。图3-114安装装搬运站站设计的的系统程程序3、搬运运安装站站系

45、统硬硬件接线线如图33-155所示。图3-115搬运运安装站站系统硬硬件接线线八、分类类站1、分类类站设计计实现的的功能按按工件类类型分类类，将工工件推入入不同的的仓位2、分类类站设计计的系统统程序如如图3-16所所示。图3-116分类类站设计计的系统统程序3.分类类站系统统硬件接接线如图图3-117所示示图3-117分类类站系统统硬件接接线3.3工工业自动动生产线线通信系系统设计计Proffibuus-DDP（DDeceentrraliizedd Peerippherry,分分布式外外围设备备），在在Proofibbus现现场总线线中，PProffibuus-DDP的应应用最广广。Prrof

46、iibuss-DPP协议主主要用于于PLCC与分布布式I/O和现现场设备备的高速速数据传传输。典典型的DDP配置置是单主主站结构构，也可可以是多多主站结结构。 Proofibbus-DP使使用第一一层、第第二层和和用户接接口层，这这种精简简的结构构保证了了数据的的高速传传输。它它的基本本功能如如下：1、总线线存取方方法各主站间间为令牌牌传送，主主站与从从站间为为主-从从循环传传送，支支持单主主站或多多主站系系统，总总线上最最多1226个站站。可以以采用点点对点用用户数据据通信、广广播（控控制指令令）方式式和循环环主-从从用户数数据通信信。2、循环环数据交交换DP-VV0可以以实现中中央控制制器（PPLC,PC或或过程控控制系统统）与分分布式现现场设备备（从站站，例如如I/OO、阀门门、变送送器和分分析仪等等）之间间的快速速循环数数据交换换，主站站发出请请求报文文，从站站收到后后返回响响应报文文。这种种循环数数据交换换是在被被