基于PLC的高速自动装配焊接机控制系统的应用研究

论文摘要

可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)以其可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等强大技术优势,已经成为目前自动化领域的主流控制器件,尤其在恶劣环境,大型工控设备以及高可靠性的自动化生产线等方面更具优势。本文对PLC的应用以及国内外的研究与发展现状进行了简要评述。并与高速自动装配焊接机控制系统的开发为背景,介绍了集PLC技术,伺服控制技术,光电感应技术,通信技术于一体的先进控制技术。作者分章节的阐述了电气控制系统开发过程中所包含的控制系统的选择、PLC的I/O确定和分配、PLC的选型、PLC程序设计、人机界面的程序设计等的各个过程。本文主要的研究内容包括:1)通过对自动机的生产工艺流程的了解,统计其输入输出点位,然后进行PLC的选型,硬件组态的设计;2) Digital公司GP系列的人机界面的应用研究;3) Omron公司CJ系列PLC的CPU模块、电源模块、输入输出模块、位置控制模块的应用研究;4)交流伺服电机的应用研究;5) PLC的程序设计与人机界面的程序设计;6)人机界面与PLC的通讯的实现。经过努力,作者完成了高速自动装配焊接机的控制系统的开发,达到了生产单位的要求,自动机的生产效率是人工线效率的12倍,解决了公司订单的压力。最后作者还通过对高速自动装配焊接机电气控制系统开发过程的分析,标准化公司电气控制开发的流程和PLC程序结构,并设计开发了三段模块化的程序。有了这些标准的程序结构和模块化程序,使得后续的旧设备的维修、保养方便快捷,也可以缩短新设备的开发时间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义和背景
• 1.2 可编程控制技术的现状和发展趋势
• 1.3 可编程控制技术的定义和特点
• 1.3.1 PLC 的定义
• 1.3.2 PLC 的特点
• 1.4 PLC 的基本结构和工作原理
• 1.4.1 PLC 的基本结构
• 1.4.2 PLC 的工作原理
• 1.5 PLC 与其它工业控制系统的比较
• 1.5.1 PLC 与继电器控制系统的比较
• 1.5.2 PLC 与单片机控制系统比较
• 1.5.3 PLC 与计算机控制系统的比较
• 1.5.4 PLC 与集散型控制系统的比较
• 1.6 课题主要的研究工作
• 1.7 课题章节安排
• 1.8 本章小结
• 第二章 自动机控制系统的总体设计
• 2.1 生产工艺
• 2.1.1 人工线生产工艺
• 2.1.2 自动机生产工艺
• 2.2 可编程控制系统方案的设计
• 2.3 运行方式
• 2.4 控制系统硬件的总体设计
• 2.5 本章小结
• 第三章 控制系统的电路设计及交流伺服系统的应用
• 3.1 电路设计
• 3.1.1 主回路电路图
• 3.1.2 输入模块接线图
• 3.1.3 输出模块接线图
• 3.1.4 PCU 模块接线图
• 3.1.5 CPU 内置 I/O 接线图
• 3.2 交流伺服系统的应用
• 3.2.1 交流伺服系统原理及控制方法
• 3.2.2 交流伺服系统的应用
• 3.3 本章小结
• 第四章 系统的编程和设置及系统通讯功能的实现
• 4.1 PLC 程序的设计
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 PLC 编程软件CXP6.1 简介
• 4.1.3 PLC 程序的总体设计
• 4.2 人机界面程序的设计
• 4.2.1 人机界面程序的总体设计
• 4.2.2 各功能界面的设计
• 4.3 系统通讯功能的实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文