基于组态的雷管生产线监控系统研究与开发

论文摘要

雷管自动装配生产线对其精确性、可靠性和安全性等都有较高的要求，而且在生产过程中应尽量减少人工环节的参与。本文遵循这一原则，主要从机械结构、电气控制和组态监控等方面对雷管自动装配生产线进行了开发与研究。在生产线的机械结构部分，文中针对一些典型结构，介绍了其工作原理和设计思想，包括模具传送机构、分药机构、送药机械手、装药机构和压药机构。出于安全性，系统主要采用气缸作为生产线动作的执行元件。电气控制部分采用一台S7-300PLC与多台S7-200PLC共同完成整个生产线的自动控制。S7-300PLC作为控制系统的中间层，主要负责生产线的管理和部分压药工序，还负责与S7-200PLC的通信；S7-200PLC负责生产线中送药、模具传送、装药、压药和测药高等工序。每个S7-200PLC的程序都被单独封装起来，组成可以实现不同工序的功能块，中间层根据生产线的工艺要求调用这些功能块，使得整个生产过程有序进行。力控组态软件作为整个系统的上位机，负责生产线的监控管理。生产线的每个工序在力控中都进行了画面组态，力控中还完成了监控系统的数据库组态、动画连接和脚本程序等工作。把PLC中所有需要与力控进行通讯的数据信号存储到中间层S7-300PLC的M存储区，上位机与中间层通过MPI通讯协议进行通讯，实现整条生产线的监控管理任务。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究目的和意义
• 1.2 西门子 plc 介绍
• 1.3 组态软件介绍
• 1.4 组态软件的特点
• 1.5 组态软件的功能
• 第2章 生产线的机械结构设计
• 2.1 分药机原理与结构设计
• 2.2 自动分药机的原理
• 2.2.1 分药机分药方法的确定
• 2.2.2 可转位分药机的结构及原理
• 2.3 送药机械手原理与结构设计
• 2.4 自动装药机原理与结构设计
• 2.5 压药机原理与结构设计
• 2.5.1 上端补偿、上下两端压药的压药机结构设计
• 2.5.2 压药机液压系统设计
• 2.6 本章小结
• 第3章 生产线控制系统的设计
• 3.1 控制系统方案设计
• 3.2 中间层对下位机的管理
• 3.3 控制系统的通信设计
• 3.3.1 典型 S7-300 与 S7-200 的 EM277 之间的 PROFIBUS-DP 通讯
• 3.3.2 主站 S7-300 与多台 S7-200 之间的 PROFIBUS-DP 通讯方案设计
• 3.4 控制系统部分工序的程序设计
• 3.4.1 部分 PLC 输入输出端子分配表
• 3.4.2 S7-300 PLC 的程序流程
• 3.4.3 工序功能块 A11
• 3.4.4 工序功能块 A21
• 3.4.5 工序功能块 A31
• 3.5 本章小结
• 第4章 监控系统设计
• 4.1 生产线监控系统的整体设计
• 4.2 生产线典型机构组态监控系统的设计
• 4.2.1 生产线典型机构监控画面设计
• 4.2.2 力控系统中的数据组态和变量定义
• 4.2.3 IO 设备组态
• 4.2.4 生产线画面的动画连接
• 4.2.5 机械手动画连接
• 4.3 监控系统的仿真
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
• 致谢