1、远 程 与 继 续 教 育 学 院本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ）题目： PLC 在生产线中的应用 学习中心： 郴州学习中心 学 号： 025F31123002 姓 名： 吕智峰 专 业： 电气工程及其自动化 指导教师： 谭赞良 2014 年 10 月 13 日中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表学生姓名： 吕智峰 学号： 025F31123002 专业： 电气工程及其自动化 毕业设计（论文）题目： PLC 在生产线中的应用 指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范
2、和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。 ）1.该生论文选题符合专业培养目标，能够达到综合训练目标，题目有一定难度，工作量一般。选题具有学术研究（参考）价值（实践指导意义） 。2.该生查阅文献资料能力一般，能收集关于电气工程及自动化专业的资料，写作过程中基本能综合运用专业技术知识。3.论文篇幅符合学院规定，内容基本完整，层次结构安排一般，主要观点集中有一定的逻辑性，但缺乏个人见解。指导教师结论： 合格 （合格、不合格）指导教师姓名 谭赞良 所在单位 郴州职业技术学院 指导时间2014 年 10 月14 日中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）评
3、阅教师评阅意见表学生姓名： 吕智峰 学号： 025F31123002 专业： 电气工程及其自动化 毕业设计（论文）题目： PLC 在生产线中的应用 评阅意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。 ）填写要求：1.请评阅教师按以上要求填写意见，2.上传论文时不得将以上括号内的内容删除。3.当学生论文评阅成绩不及格重写时，评阅教师要重新填写意见及新的评阅日期。 （评阅教师填写指导意见时请将填写要求删除）修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意
4、见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。 ）毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）： 评阅结论： （同意答辩、不同意答辩、修改后答辩）评阅人姓名 所在单位 评阅时间论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文PLC 在生产线中的应用 ，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。论文作者（签字）： 吕
5、智峰日期： 2014 年 10 月 13 日摘 要近年来随着科技的飞速发展,自动线所涉及的技术领域是越来越广泛了，它的发展、完善是与各种相关技术的进步及互相渗透紧密相连的。各种技术的不断更新推动了它的迅速发展。 可编程控制器是一种以顺序控制为主，网路调节为辅的工业控制器。它不仅能完成逻辑判断、定时、记数、记忆和算术运算等功能，而且能大规模地控制开关量和模拟量，担负着生产线的大脑微处理单元的角色。基于这些优点，可编程控制器取代了传统的顺序控制器，开始广泛应用于自动化生产中的控制系统。 进入二十一世纪，自动化的功能在计算机技术、网络通信技术和人工智能技术的推动下，将生产出智能控制的设备，使工业生产
6、过程有一定的自适应能力。所有这些支持自动化生产的相关技术的进一步发展，使得自动化生产技术功能更加齐全、完善、先进，从而能完成技术性更复杂的操作和生产或装配工艺更高的产品。 关键词： 1. 可编程序控制器PLC 2.触摸屏HMI 3.伺服 目 录第一章:认识与了解自动生产线.61.1 自动生产线的概述.61.2 自动生产线的发展.71.3 认知 YL335B 自动生产线.8第二章:YL335B 生产线的基本功能简介.92.1 供料单元的基本功能.92.2 加工单元的基本功能.9 2.3 装配单元的基本功能.9 2.4 分拣单元的基本功能.9 2.5 输送单元的基本功能.9 第三章:YL335B
7、生产线的结构和工作过程.103.1 供料单元的结构和工作过程.103.2 加工单元的结构和工作过程.103.3 装配单元的结构和工作过程.113.4 分拣单元的结构和工作过程.123.5 输送单元的结构和工作过程.133.6 人机界面的结构和工作过程.14第四章:结论.15致谢.16参考文献.16第一章：认识与了解自动生产线1.1 自动生产线的概述 自动生产线是由工件传送系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统，简称自动线。自动生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活
8、动所构成的路线。狭义的生产线是按对象原则组织起来的，完成产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。自动线的工件传送系统一般包括机床上下料装置、传送装置和储料装置。在旋转体加工自动线中，传送装置包括重力输送式或强制输送式的料槽或料道，提升、转位和分配装置等。有时采用机械手完成传送装置的某些功能。在组合机床自动线中当工件有合适的输送基面时，采用直接输送方式，其传送装置有各种步进式输送装置、转位装置和翻转装置等对于外形不规则、无合适的输送基面的工件，通
9、常装在随行夹具上定位和输送，这种情况下要增设随行夹具的返回装置。自动线的控制系统主要用于保证线内的机床、工件传送系统，以及辅助设备按照规定的工作循环和联锁要求正常工作，并设有故障寻检装置和信号装置。为适应自动线的调试和正常运行的要求，控制系统有三种工作状态：调整、半自动和自动。在调整状态时可手动操作和调整，实现单台设备的各个动作；在半自动状态时可实现单台设备的单循环工作；在自动状态时自动线能连续工作。自动线的发展方向主要是提高生产率和增大多用性、灵活性。为适应多品种生产的需要，将发展能快速调整的可调自动线。图1-1 自动生产线例子。图 1-1 自动生产线例子1.2 自动生产线的发展 过去，人们
10、对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。随着科技的发展，自动化生产线变得更加智能化了。例如在汽车工业、电子工业、核工业等工业部门，自动化的应用极大地提高劳动生产率，减轻的劳动强度，实现了安全生产，保障了产品质量，降低了成本。尤其是在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体及放射性等恶劣的环境中，通过数据传送到机器代替人工能正常工作，再
11、同过自动检测把数据反馈给操作者，这样工作者就可以远程进行加工了，所以自动化生产线在当代作用就及其重要了。从二十世纪20年代开始，随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展，机械制造中开始出现自动线，最早出现的是组合机床自动线。在此之前，首先是在汽车工业中出现了流水生产线和半自动生产线，随后发展成为自动线。第二次世界大战后，在工业发达国家的机械制造业中，自动线的数目出现了急剧增加。进入二十一世纪，自动化的功能在计算机技术、网络通信技术和人工智能技术的推动下，将生产出智能控制的设备，使工业生产过程有一定的自适应能力。所有这些支持自动化生产的相关技术的进一步发展，使得自动化生产技术功能更加齐全
12、、完善、先进，从而能完成技术性更复杂的操作和生产或装配工艺更高的产品。 1.3 认知 YL335B 自动生产线 YL335B 自动生产线由安装在铝合金导轨式的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元 5 个单元组成。其外观如图 1-2 所示图1-2 本自动生产线外观图其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装
13、置。系统中应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。在控制方面，本生产线采用了基于 RS485 串行通信的 PLC 网络控制方案，即每一工作单元由一台 PLC 承担其控制任务，各 PLC 之间通过 RS485 串行通讯实现互连的分布式控制方式。用户可根据需要选择不同厂家的 PLC 及其所支持的 RS485 通信模式，组建成一个小型的 PLC 网络。小型 PLC 网络以其结构简单，价格低廉的特点在小型自动生产线仍然有着广泛的应用，在现代工业网络通信中仍占据相当的份额。第二章：YL335B 生产线的基本功能简介 本生产线各工作单元在实训台上的分布如图
14、2-1 的俯视图所示。 图 2-1 本自动生产线俯视图 2.1 供料单元的基本功能：供料单元是本生产线中的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用。具体的功能是：按照需要将放置在料仓中待加工工件（原料）自动地推出到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其他单元上。2.2 加工单元的基本功能：把该单元物料台上的工件（工件由输送单元的抓取机械手装置送来）送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元的抓取机械手装置取出。如图 1-5 所示为加工单元实物的全貌。 图 2-3 加工单元外观图 2.3 装配单元的基本功能：完成将该单元料仓内的金属、黑色或白色小圆柱零件嵌入到已加工的工件中的装配过程。装配单元总装实物图如 1-6。 图 2-4 装配单元外观图 2.4 分拣单元的基本功能：完成将上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，实现不同属性（颜色、材料等）的工件从不同的料槽分流的功能。2.5 输送单元的基本功能：该单元通过直线运动传动机构驱动抓取机械手装置到指定单元的物料台上精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下，实现传送工件的功能。
