全自动金属切削生产线电控系统的研发

论文摘要

信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,随着数字控制技术在制造领域所起的主导作用,控制理论与自动化技术的在机械工业自动化的应用中不断推陈出新,其中出现了众多工程控制新技术。与工厂控制相关的技术比如易于控制更加精确的交流伺服驱动技术、功能强大的可编程控制器、新一代的工厂通信方式现场总线技术,直观且灵活多变的人机界面等都已经得到普遍应用。作为大型企业专用金属切削流水线,日益看中数字化在制造中的应用进程,并已从开始的PLC控制逐步发展到数控控制,直至目前的以数字HMI为操作媒介、以总线方式沟通各个自动化器件的时代,并已经成为整个制造业自动化的潮流趋势。根据我公司的工艺需求,对研发Z012型生产自动线设备要求是出产金属加工件为至少60000件/年,加工切削件位置精度为0.01mm。工厂对设备的生产工艺节拍有一定要求,而且随着产量的进一步的提升,对工艺节拍要求将会提升。本文的内容主要是根据我公司的生产工艺需求,在运用上述各项新技术的基础下对研究开发Z012型全自动金属切削生产线电控系统进行全面阐述。设计从理论基础出发,经数据计算得出设计参数,根据设计参数确定电控系统的各项硬件配置及软件实施,然后通过安装调试最终达到设计要求的目的。该自动线电控系统将西门子S7-300系列PLC控制技术、交流伺服驱动技术及PROFIBUS现场总线技术的运用整合在一起,通过HMI人机界面的操控达到了加工工艺的要求。通过一段时间的生产实践证明,该自动线操控符合人性化,加工出的工件也满足了各项工艺检验指标,电控系统的设计符合工艺要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数控机床的出现与发展
• 1.2 国内外研究现况
• 1.3 本课题研究的内容和目标
• 第二章 进给系统理论分析
• 2.1 结构与工作方式
• 2.2 位置测量
• 2.2.1 测量值数据检测
• 2.2.2 测量方法
• 2.2.3 测量位置
• 2.3 位置调节回路的特征量和性能
• 2.4 线性位置调节回路的建模
• 第三章 系统的硬件方案
• 3.1 工艺方案分析
• 3.2 现场总线通讯方式描述
• 3.2.1 PROFIBUS-DP综述
• 3.2.2 SIMATIC S7系统中的PROFIBUS-DP
• 3.3 硬件框架结构
• 3.3.1 主站描述
• 3.3.2 从站描述
• 3.3.3 伺服系统描述
• 3.4 检测装置选择
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 STEP7的硬件接口及项目分层结构
• 4.1.1 用户程序中的块
• 4.1.2 符号表
• 4.1.3 S7 Graph顺序功能图语言
• 4.2 硬件组态任务
• 4.3 触摸屏人机界面描述
• 4.4 应用程序设计
• 4.5 系统调试
• 4.5.1 系统硬件安装
• 4.5.2 下载用户程序
• 4.5.3 排除停机错误
• 4.5.4 调试用户程序
• 第五章 研究结论
• 5.1 综合结论
• 5.2 发展与展望
• 致谢
• 参考文献