基于PLC的工厂自动化生产物流控制系统研究

论文摘要

随着当今社会科学技术的日新月异,各类物料输送的生产线对自动化程度的要求也越来越高。本文根据焊接生产线的运行特点和控制要求,设计了基于PLC的焊接生产线的控制方案。控制系统采用西门子公司S-200系列的CPU226作为控制器进行了硬件方面的设计和软件的编制和调试。本文主要进行了四个方面的研究。一是根据系统的控制内容和控制目标对生产线进行了总体设计。包括控制方式的选择、控制方案的确定、运输小车的结构设计、运输小车的驱动方案设计和工位操作台的设计。二是对控制系统进行了硬件方面的设计。包括控制器的选型、I/O接口的分配和安全电路的设计。三是根据控制系统的逻辑关系编写了系统的流程图并运用西门子编程软件STEP 7完成了控制程序的编写。四是控制程序的调试工作。包括利用触摸屏对程序进行的实验室调试和现场调试。该控制系统经过实验仿真、现场调试证明其工作稳定、可靠,完全达到了设计目标。与之前的人工方式相比,大大提高了工作效率和可靠性。同时也验证了在强干扰环境下,所设计的硬件及软件完全可以稳定工作。本系统具有一定的代表性,对于其他类似生产线的设计具有一定的借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 生产物流概述
• 1.1.1 生产物流的概念和组成
• 1.1.2 生产物流的特点
• 1.1.3 生产物流发展的几个阶段
• 1.2 国内外物流研究现状和发展趋势
• 1.2.1 国外物流研究现状
• 1.2.2 国内物流管理研究现状
• 1.2.3 物流管理发展趋势
• 1.3 课题研究的背景和意义
• 1.3.1 课题研究的背景
• 1.3.2 课题研究的意义
• 1.4 本文主要研究的内容
• 第二章 PLC控制系统总体设计方案
• 2.1 生产线控制系统概述
• 2.1.1 焊接生产线系统介绍和运行特点
• 2.1.2 生产线控制系统的平面布局
• 2.2 生产线控制系统的内容和目标
• 2.3 生产线控制系统的总体设计
• 2.3.1 控制方式对比与选择
• 2.3.2 控制方案的确定
• 2.3.3 运输小车设计方案
• 2.3.4 运输小车驱动方案的选择
• 2.3.5 工位控制台设计方案
• 2.3.6 吊装设备的选择
• 2.4 本章小结
• 第三章 控制系统的硬件设计
• 3.1 可编程控制器PLC概述
• 3.1.1 PLC的定义
• 3.1.2 PLC的组成和功能
• 3.1.3 PLC的工作原理
• 3.1.4 PLC的通信与网络
• 3.2 可编程控制器的选型
• 3.2.1 可编程控制器的选型原则
• 3.2.2 控制系统PLC的选型
• 3.3 系统的I/O分配和功能
• 3.4 PLC的通讯与网络功能设计
• 3.4.1 PROFIBUS-DP通讯方式
• 3.4.2 控制系统的总线结构
• 3.4.3 总线通讯波特率的选择
• 3.5 可编程控制器的可靠性设计
• 3.5.1 PLC的安装环境
• 3.5.2 PLC布线应注意的事项
• 3.5.3 PLC的安全电路设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 控制系统的软件设计
• 4.1 可编程控制器的编程语言和编程环境
• 4.1.1 PLC的编程语言
• 4.1.2 PLC梯形图程序设计方法
• 4.1.3 SIMATIC S7-200系列PLC的编程环境
• 4.2 控制系统的流程图
• 4.3 控制系统中部分PLC程序的开发
• 4.3.1 系统自检程序模块
• 4.3.2 赋初值子程序模块
• 4.3.3 初始化子程序模块
• 4.3.4 主程序模块
• 4.3.5 故障处理子程序模块
• 4.4 本章小结
• 第五章 PLC控制系统的调试
• 5.1 PLC控制系统的实验室调试
• 5.1.1 MT506触摸屏简介
• 5.1.2 人机界面与PLC之间的通讯连接
• 5.1.3 触摸屏操作人机界面设计
• 5.2 PLC控制程序的现场调试
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢