自動(dòng)化生產(chǎn)線檢測(cè)系統(tǒng)

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1、 控制系統(tǒng)綜合課程 設(shè)計(jì)報(bào)告 姓 名: 學(xué) 號(hào)： 學(xué)院(系): 計(jì)算機(jī) 專 業(yè): 自動(dòng)化 指導(dǎo)教師: 2013 年 6 月 自動(dòng)化生產(chǎn)線檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 概述 自動(dòng)化生產(chǎn)線是能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程自動(dòng)化的一種機(jī)器體系，通過采用一套能自動(dòng)進(jìn)行加工、檢測(cè)、裝卸、運(yùn)輸?shù)臋C(jī)器設(shè)備,組成高度連續(xù)的、完全自動(dòng)化的生產(chǎn)線，來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)，從而提高工作效率。降低生產(chǎn)成本、提高加工

2、質(zhì)量、快速更換產(chǎn)品，是機(jī)械制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)志，它的發(fā)展趨勢(shì)是提高可調(diào)性，擴(kuò)大工藝范圍，提高加工精度和自動(dòng)化程度，同計(jì)算機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)整體自動(dòng)化車間與自動(dòng)化工廠。 自動(dòng)生產(chǎn)線是在流水線的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的，它不僅要求線體上各種機(jī)械加工裝置能自動(dòng)地完成預(yù)定的各道工序，達(dá)到相應(yīng)的工藝要求，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，可以采用自動(dòng)輸送和其他一些輔助裝置，根據(jù)工藝順序把不同的機(jī)械加工裝置組成一個(gè)整體，各個(gè)部件之間的動(dòng)作是通過氣壓系統(tǒng)和電氣制動(dòng)系統(tǒng)組合起來的，使它能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)定的程序而進(jìn)行自動(dòng)工作，這種自動(dòng)工作的機(jī)械裝置系統(tǒng)被我們稱為自動(dòng)生產(chǎn)線。 現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)

3、日新月異，在工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)也使用得非常的普遍了，并且在電子和機(jī)械制造等領(lǐng)域已經(jīng)研究并生產(chǎn)出許多各種類型的自動(dòng)生產(chǎn)線，正是因?yàn)檫@些自動(dòng)生產(chǎn)線的飛速發(fā)展和廣泛使用，提高了我們的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量、改善了工作的條件、降低了能源的損耗、節(jié)約了材料等等，在各方各面都獲得了顯著的效果。 自動(dòng)生產(chǎn)線能構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，是由于它是綜合了傳感技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)，自動(dòng)生產(chǎn)線在各國(guó)有著各種生產(chǎn)的需要，有效的綜合及組織，來優(yōu)化整體的設(shè)備，自動(dòng)生產(chǎn)線雖然是源于傳統(tǒng)的流水生產(chǎn)線，但它的功效是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)流水生產(chǎn)線，并且還有著多種顯著的區(qū)別，其主要的特點(diǎn)是自動(dòng)生產(chǎn)線有非常高

4、的自動(dòng)化控制，還有傳統(tǒng)流水生產(chǎn)線所沒有的精密的生產(chǎn)節(jié)奏，它是一個(gè)統(tǒng)一的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其工作要按照規(guī)定的工序順序來完成。 在各個(gè)不同的應(yīng)用領(lǐng)域,不同種類的自動(dòng)線的結(jié)構(gòu)不同，大小也不同，功能也不同，它們基本都包含檢測(cè)、機(jī)械本體、信息處理、輸入、輸出接口部分以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等五部分。 自動(dòng)化生產(chǎn)線支持技術(shù)的飛速發(fā)展，驅(qū)動(dòng)了自動(dòng)線的大力發(fā)展，使得可以生實(shí)現(xiàn)技術(shù)更加復(fù)雜的生產(chǎn)和操作以及裝配工藝要求更高的流程，現(xiàn)在這些技術(shù)在向更深的領(lǐng)域發(fā)展，提高了生產(chǎn)的效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量。 自動(dòng)化生產(chǎn)線是產(chǎn)品生產(chǎn)過程所經(jīng)過的路線，即從原料進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)開始，經(jīng)過加工、運(yùn)送、裝配、檢驗(yàn)等一系列生產(chǎn)生產(chǎn)線活動(dòng)所構(gòu)成的路線。狹

5、義的生產(chǎn)線是按對(duì)象原則組織起來的，完成產(chǎn)品工藝過程的一種生產(chǎn)組織形式，即按產(chǎn)品專業(yè)化原則，配備生產(chǎn)某種產(chǎn)品所需要的各種設(shè)備和各工種的工人，負(fù)責(zé)完成某種產(chǎn)品的全部制造工作，對(duì)相同的勞動(dòng)對(duì)象進(jìn)行不同工藝的加工。 1.1 關(guān)鍵字 PC機(jī)、WX2-RM PLC 工業(yè)控制 組態(tài)王 1.1.1自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)物圖 2 自動(dòng)化生產(chǎn)線檢測(cè)裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)簡(jiǎn)介及系統(tǒng)組成 2.1 檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介 自動(dòng)化生產(chǎn)線檢測(cè)技術(shù)是整個(gè)自動(dòng)化技術(shù)中的重要基礎(chǔ)。檢測(cè)技術(shù)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)信息進(jìn)行獲取、傳遞、處理的一系列技術(shù)的總稱

6、。它的基本任務(wù)就是獲取有用的信息，通過借助專門的儀器、設(shè)備，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方法以及進(jìn)行必要的信號(hào)分析與數(shù)據(jù)處理，從而獲得與被測(cè)對(duì)象有關(guān)的信息，最后將其結(jié)果提供顯示或輸入其他信息處理裝置、控制系統(tǒng)。 檢測(cè)技術(shù)在大型設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測(cè)中應(yīng)用廣泛。通常設(shè)置故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以對(duì)溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)和噪聲等多種參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以避免嚴(yán)重的突發(fā)事故，保證設(shè)備和人員安全，提高經(jīng)濟(jì)效益。（1） 自動(dòng)化檢測(cè)裝置 2.2 傳感器簡(jiǎn)介 傳感器是指將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一種與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系可用信號(hào)輸出的器件或裝置。這里的信號(hào)指便于處理，傳

7、輸?shù)男盘?hào)，一般為電信號(hào)，它處于被測(cè)對(duì)象和檢測(cè)系統(tǒng)的接口位置，是信息輸入的主要窗口，他為檢測(cè)系統(tǒng)提供必要的原始信息。（2） 2.3 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成 指示儀 記錄儀 被測(cè)量→傳感器→信號(hào)處理電路 數(shù)據(jù)處理裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

8、 (2) 2.4 PLC技術(shù)簡(jiǎn)介 PLC的全稱為可編程邏輯控制器。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系

9、統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶在購(gòu)到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡(jiǎn)易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。 2.5 組態(tài)軟件簡(jiǎn)介 組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制

10、系統(tǒng)監(jiān)控功能的，通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通訊協(xié)議，并且用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開發(fā)環(huán)境。隨著組態(tài)軟件的發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)控制，SCADA,同學(xué)及聯(lián)網(wǎng)，開放數(shù)據(jù)接口，對(duì)I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。 組態(tài)王：組態(tài)王是提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語(yǔ)言支持。組態(tài)王也提供多種硬件驅(qū)動(dòng)程序。（3） 3 自動(dòng)化生產(chǎn)線檢測(cè)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 3.1 自動(dòng)化生產(chǎn)線檢測(cè)裝置控制要求 利用組態(tài)王，PLC實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)量檢測(cè)，在數(shù)字顯示器上顯示出產(chǎn)品數(shù)量。按下開始按鈕，產(chǎn)品隨著傳送帶的運(yùn)動(dòng)做著平移運(yùn)動(dòng)，隨

11、著傳送帶的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)到傳感器檢測(cè)裝置，燈亮，表示為檢測(cè)到一件產(chǎn)品，然后燈滅。燈不亮，表示沒有檢測(cè)到產(chǎn)品。最終在結(jié)果顯示器上顯示出最終檢測(cè)到的產(chǎn)品數(shù)量，按下停止按鈕，檢測(cè)裝置停止工作。 4 自動(dòng)化生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 4.1設(shè)備選型 4.1.1命令輸入設(shè)備選型 系統(tǒng)輸入設(shè)備需要開始按鈕、停止按鈕、也可用旋轉(zhuǎn)開關(guān)，也可用鍵盤、鼠標(biāo)、計(jì)算機(jī)上輸入等。 4.1.2傳感器設(shè)備選型 按被測(cè)物理量劃分的傳感器，常見的有：溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、液位傳感器、力傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器等。本系統(tǒng)采用磁性開關(guān)。 4.1.3計(jì)算機(jī)選型

12、 采用工控PC機(jī)。性能穩(wěn)定，工作性強(qiáng)。 4.1.4 I/O選型 PLC本生是控制器，可以采集傳感器等輸入輸出等設(shè)備性號(hào)，PLC和工控機(jī)之間通信方便，所以采用PLC。 4.1.5仿真軟件選型 選用國(guó)產(chǎn)通用組態(tài)軟件組態(tài)王 6.51版本。組態(tài)王是北京亞控科技發(fā)展優(yōu)先公司開發(fā)的一種組態(tài)軟件。 4.2 WX2-RM的I/O分配表 開始按鈕 X1 停止按鈕 X2 檢測(cè)傳感器 X3 4.3 系統(tǒng)方框圖 數(shù)量檢測(cè)器 啟停按鈕 WX2-RM

13、結(jié)果顯示器 傳送帶 電機(jī) 4.4 系統(tǒng)接線圖 L Y1 N Y2 X1 Y3 X2 Y4 X3 Y5 X4 Y6 X5 Y7 X6

14、 Y8 X7 COM1 COM COM2 AC220V 傳送帶

15、 數(shù)量檢測(cè)器 結(jié)果顯示器 WX2-RM 數(shù) 量 檢 啟動(dòng) 測(cè) 傳 感 器 電源

16、 5 仿真軟件所得圖形 5.1仿真原理圖 5.2仿真結(jié)果圖 6 感想 完成了這一次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)我自己又有所成長(zhǎng)，獨(dú)立的完成課程設(shè)計(jì)，一個(gè)人到圖書館查找資料，遇到了問題，學(xué)會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)尋找?guī)兔Γ只蛟S尋找同學(xué)，導(dǎo)師尋求幫助。遇到了苦難，我知道思考問題的所在，找到癥結(jié)，對(duì)癥下藥。這個(gè)課題需要用到仿真軟件組態(tài)王，然而這軟件之前從來都沒有接觸過，這在前期的課程設(shè)計(jì)上是有很大困難的，然而，隨著慢慢的學(xué)習(xí)，慢慢的深入，終于對(duì)這軟件有所了解，了解了它的工作原理，各種仿真的細(xì)節(jié)，最終能獨(dú)立的將課程

17、設(shè)計(jì)完成。這增長(zhǎng)了我的個(gè)人自信心，能夠更加堅(jiān)定不移的相信自己能夠打敗一切。這次的課程設(shè)計(jì)不僅僅學(xué)到了知識(shí)，還學(xué)會(huì)了如何做自己，應(yīng)該相信自己，迎難而上。 參 考 文 獻(xiàn) （1） 劉傳璽 袁照平 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù) ，機(jī)械工業(yè)出版社 ISBN 978-111-22663-5。 （2） 劉傳璽 袁照平 王以忠 王進(jìn)野 程麗平 胡新顏 朱蕾等 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)第2版，機(jī)械工業(yè)出版社。 （3）覃貴禮 副主編 吳尚慶 組態(tài)軟件控制技術(shù)，北京理工大學(xué)出版社。