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基于PLC控制的系统毕业论文 第1章 绪 论 1 1.1 引言 1 1.2 本文的主要工作 2 1.3 本文的结构 2 第2章 方案论证 3 2.1 系统的工艺流程 3 2.2 系统总体方案设计 4 第3章 硬件设计 6 3.1 PLC的选择 6 3.2 现场总线及总线分支模块的选择 8 3.2.1 现场总线的选择 8 3.2.2 INTERBUS总线的网络结构 9 3.2.3 INTERBUS的OSI层次 10 3.2.4 INTERBUS的帧结构 10 3.2.5 INTERBUS传输的可靠性 10 3.2.6 总线分支模块的选择 11 3.3 操作面板的设计 11 3.4 气缸和传感器信号线的选择 13 3.5 电磁阀控制电路的设计 15 3.5.1 气源处理器和电磁阀控制设计 15 3.5.2 气电转换控制 16 3.6 现场夹具控制电路的设计 17 3.7 电气柜内元器件选择及供电方案 21 第4章 软件设计 23 4.1 软件设计方案及输入输出符号的地址分配 23 4.1.1 软件设计方案 23 4.1.2 输入输出符号的地址分配 23 4.2 主程序流程图 31 4.3 启动条件与工位控制流程图 33 4.4 气缸动作控制流程图 34 第5章 系统调试 35 第6章 结论 39 参考文献 40 致 谢 41 附 录 Ⅰ 42 附 录 Ⅱ 49 附 录 Ⅲ 56 绪 论 引言 近年来，中国的汽车工业发展飞速，汽车制造业已经成为我国国民经济的支柱产业，与房地产业并驾齐驱拉动我国经济的快速增长。众所周知，汽车的整车生产能力取决于车身的制造，汽车的更新换代在很多程度上取决于车身技术的发展。汽车车身工程是目前世界汽车工业中研究最活跃、发展最迅速的一个领域。车身的焊接工业也是各汽车企业相互竞争的一个平台，车身焊接被国内汽车制造企业视为车辆制造的四大工艺之一。车身的焊接工艺直接决定着汽车的安全性，直接关系到广大汽车消费者的人身安全。早期，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期越来越短，继电器控制装置就需要经常的重新设计和安装，阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一状态，在1969年，美国数字设备公司研制出第一台PLC，即可编程逻辑控制器，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。 目前，我国的汽车生产线技术多数是采用国际标准，大多数汽车企业的车身焊接生产线都是用PLC来进行自动化的控制，在汽车焊接生产线中部分的使用机器人代替人工进行焊接以提高工作效率。相比之下，国外的焊接生产线已经全部使用机器人进行焊接生产。1111111111111111111111111111111111122222222222222222222222222223333333333333333333333333333 在国外的汽车工业焊接总体趋势倾向于柔性化发展。柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将计算机和系统工程等技术有机的结合起来，理想而圆满的解决了机械制造高度自动化和高柔性化之间的矛盾。随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。随着汽车产品更新换代的加快和个性化的需求汽车生产设备要适应这种多品种、轮番生产的特点对控制系统提出了程序可变的柔性控制要求。 采用PLC控制系统可以通过改变程序而不改变硬件的条件下，便能改变生产工艺。特别是在汽车生产中起到决定汽车质量和生产效率的焊装生产线上，采用PLC控制系统，可以更好的满足柔性控制要求。 本文的主要工作 本课题的主要工作是对上海大众汽车POLO车型两厢和三厢侧围焊装分拼夹具的控制，通过PLC控制气缸的打开和夹紧来实现分拼夹具对车身侧围的固定。本控制系统可以在自动状态也可以在手动状态，在自动方式下运行可以极大的提高生产效率，使生产更加稳定、高效。在手动方式下运行，可以更好的与实际情况相结合，针对具体情况可以具体操作。在课题中，对控制系统的软、硬件分别进行了设计，在硬件部分主要考虑了PLC的选择，合适的PLC可以更加经济有效的控制整个系统的运行，其次是现场总线的选择，现场总选不光完成系统的要求还要更好的避免工业现场的各种干扰，使各个模块之间的通信安全稳定。为了保证生产线的安全性，在每个工位配置了一定数量的传感器，保证了焊接工人的安全和生产线的安全运行。 本文的结构 本文共分为五个部分： 第一部分为绪论，总体介绍了课题的背景来源以及此系统设计开发的内容； 第二部分为方案论证，设计分析了整个控制系统的方案及技术指标； 第三部分为生产线控制系统的硬件设计，选择PLC型号及分配I/O地