基于PLC主站网络的物料加工及检测控制系统设计.docVIP

摘要 本文所研究的是基于PLC主站网络的物料加工及检测控制系统，它是由上料检测模块、搬运模块、加工及检测模块构成，利用S7-200 PLC作为硬件开发来实现控制要求。三个模块间既可以单独工作，实现单独加工的需求，也可以通过PPI协议进行不同工作模块间的通信，实现联机工作，最终达到自动化生产流水线的目的。 关键词 PPI协议；S7-200 PLC；自动化生产流水线 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） ，， 第PAGE \* Arabic 1页，共 NUMPAGES \* Arabic 53页 引言 科学技术的不断进步，让人们对当今的工业水平提出了更高的要求同时，也促进产品的发展；产品更新换代速度加快，但同时产品制造的复杂程度却随之增加。本课题主要叙述基于西门子S7-200 PPI主站网络的物料检测及加工系统控制的设计思路与设计过程。在控制方面，每站各有一套PLC控制系统独立控制，随后将几台可编程控制器连接起来，达到流水线顺序控制；采用气动驱动技术，实现产品的升降转运和加工；通过各类传感器来实现产品的颜色分类。 本文从自动化生产流水线的特点出发，通过研究国外生产流水线的发展，结合国内的实际加工需求，旨在设计出一整套物料加工及检测控制系统。 本课题首先从软件入手，选择适合工业环境的PLC来对设备进行开发，针对系统由三个模块组成的特点，利用PLC自带的PPI通讯协议来进行三个模块的联机工作。然后是分析控制系统构成和硬件组成，充分了解每一部分的作用，考虑适合系统的动作流程，从而编写出适当的程序。 最后对于已经设计完成的控制系统进行调试，测试能否达到当初预想的结果。系统采用模块化设计的方法，保证能够单独工作的基础上，进行各工作模块的联机工作。实验发现，本控制系统具有良好的性能，能够达到预期设想的效果，完成相应的操作。 第一章 绪论 1.1研究背景 近些年来，经济的快速发展，使人们在适应快节奏生活的同时也提高了商品品质的要求，追求商品的独特性。传统的量产化已不能满足当今的需求，柔性自动化生产流水线就是在这样的大环境下诞生的。目前，在美国、德国、日本等工业发达的国家，自动化生产流水线普遍被使用。近年来我国在自动化生产流水线的研究方面有了显著的突破，如北京机床研究所、大连机床设备研究所开发的自动生产线目前在国内得到大范围推广使用。自动化生产流水线的发展不仅增强企业在同行业中的竞争力，而且促进了工业的发展，大大提高了工作的效率，适合工厂的流水线生产加工。 1.2发展现状 近20 年来，全球市场在慢慢转型、不断变化中，从之前的稳定型过渡到多变型，市场的需求和企业产品特点表现为：在市场需求增加的同时，不仅竞争在增加，而且市场需求也由商家和企业主导的卖方市场过渡为由买家和顾客引导的买方市场，消费市场复杂多变，环境瞬息万变。目前各类加工企业首先面临的问题是，如何在这种全球化竞争的市场中生存下去，当前的制造系统已不能适应瞬息万变的市场环境，企业需要找到一种更高效率的加工制造系统来取代之前的，以期用最快的速度来对市场的变化做出合理的反馈，使包括工厂、加工仪器及人力在内的各种资源得高效利用，从而达到企业生产经营能力整体优化的目的。目前可以通过计算机辅助和制造系统结合来形成设计自动化，或是通过管理生产来实现制造自动化。 1.3 本课题研究意义 本课题讨论的自动化生产流水线设备集合了可编程控制器、液压气动技术、和传感技术等知识，很大程度上覆盖电气自动化专业所学的大部分专业知识。设备的各工作模块是彼此独立的，具有独立的PLC控制器，在操作时可以单机运行也可以联机运行，具有很好的灵活性和开放性。该套设备在功能和结构方面都与实际的柔性生产线非常相近，方便模拟真实的工作环境，对于改进实际工业控制的生产加工流水线有重要的意义。 1.4主要研究内容与特色 1.4.1主要研究内容 本课题是通过S7-200PLC进行系统开发，借助实验设备进行硬件仿真操作，通过PPI协议连接各个从站，在每个工作站做好独立的任务后，还可以将当前信息反馈给下一工作站，实现了流水线生产的目的。 经过对整个系统的了解，有两个工作需要完成：一是开发程序。根据实际的生产要求，对控制系统提出加工需求，分析加工需求的可操作性，合理性，从实验设备能够顺利完成实验的角度考虑来完善解决方案，随后，针对加工要求开发相应的PLC程序进行单独调试，单独调试通过后，才可以进行后续通信模式。二是进行PPI主站通信。PPI通信是本次系统控制的重要一环，是实现流水线生产的重要保证，将其中一个站台设为主站，其余站台为从站，主—从模式，主站发送信息，从站接收信息。 1.4.2本课题主要特色 本课题主要研究基于西门子S7-200 PPI主站网络的物料检测系统控制，通过S7-200 PLC进行控制系统的开发设计，并在实