自動化生產(chǎn)線檢測系統(tǒng)

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1、自動化生產(chǎn)線檢測系統(tǒng) 控制系統(tǒng)綜合課程 設(shè)計報告 姓 名: 學(xué) 號: 學(xué)院(系）： 　 　 計算機(jī) 專 業(yè)： 　 自動化 指導(dǎo)教師: 　 　 　　 2013 年　　6 　月 　　 　 　 自動化生產(chǎn)線檢測系統(tǒng)設(shè)計 １　概述 自動化生產(chǎn)線是能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程自動化的一種機(jī)器體系,通過采用一套能自動進(jìn)行加工、檢測、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、提高加工質(zhì)量、快速更換產(chǎn)品，是機(jī)械制造業(yè)競爭和發(fā)展的

2、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)展趨勢是提高可調(diào)性,擴(kuò)大工藝范圍，提高加工精度和自動化程度，同計算機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)整體自動化車間與自動化工廠。 自動生產(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)這個目標(biāo),可以采用自動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整體，各個部件之間的動作是通過氣壓系統(tǒng)和電氣制動系統(tǒng)組合起來的，使它能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)定的程序而進(jìn)行自動工作，這種自動工作的機(jī)械裝置系統(tǒng)被我們稱為自動生產(chǎn)線。 現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)日新月異,在工業(yè)生產(chǎn)中自動化生產(chǎn)技術(shù)也使用得

3、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生產(chǎn)線,正是因?yàn)檫@些自動生產(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。 自動生產(chǎn)線能構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，是由于它是綜合了傳感技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等技術(shù),自動生產(chǎn)線在各國有著各種生產(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)是自動生產(chǎn)線有非常高的自動化控制,還有傳統(tǒng)流水生產(chǎn)線所沒有的精密

4、的生產(chǎn)節(jié)奏，它是一個統(tǒng)一的自動控制系統(tǒng)，其工作要按照規(guī)定的工序順序來完成。 在各個不同的應(yīng)用領(lǐng)域,不同種類的自動線的結(jié)構(gòu)不同，大小也不同,功能也不同，它們基本都包含檢測、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。 自動化生產(chǎn)線支持技術(shù)的飛速發(fā)展，驅(qū)動了自動線的大力發(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)線活動所構(gòu)成的路線。狹義的生產(chǎn)線是按對象原則組織起來的,完成產(chǎn)品工

5、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，對相同的勞動對象進(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自動化生產(chǎn)線實(shí)物圖 　 　 　 　　 　 　 2 自動化生產(chǎn)線檢測裝置系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)簡介及系統(tǒng)組成 2.1　檢測技術(shù)簡介 自動化生產(chǎn)線檢測技術(shù)是整個自動化技術(shù)中的重要基礎(chǔ)。檢測技術(shù)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)活動中對信息進(jìn)行獲取、傳遞、處理的一系列技術(shù)的總稱。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)計合理

6、的實(shí)驗(yàn)方法以及進(jìn)行必要的信號分析與數(shù)據(jù)處理，從而獲得與被測對象有關(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)。 檢測技術(shù)在大型設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測中應(yīng)用廣泛。通常設(shè)置故障監(jiān)測系統(tǒng)以對溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、振動和噪聲等多種參數(shù)進(jìn)行長期動態(tài)監(jiān)測，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) 　　 　 　 　 　　 　自動化檢測裝置 2.2 傳感器簡介 傳感器是指將被測信號轉(zhuǎn)換為另一種與之有確定對應(yīng)關(guān)系可用信號輸出的器件或裝置。這里的信號指便于處理，傳輸?shù)男盘?一般為電信號，它處于被測對象和檢測系統(tǒng)的接口位置，是信息輸入的

7、主要窗口,他為檢測系統(tǒng)提供必要的原始信息。（２) 2．3 自動檢測系統(tǒng)的組成 　　 　 　　　 　 　 　 　 　 　 　　 指示儀 　 　 　　 　 　　 　 　 　 　 記錄儀 　被測量→傳感器→信號處理電路 　 　 數(shù)據(jù)處理裝置 　 　 　　　 　 　　 　 　 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 　 　 　 　 　 　　 　 　 (2) 　 2．４?。蠰C技術(shù)簡介 　 ＰＬ

8、C的全稱為可編程邏輯控制器。它采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(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)場應(yīng)用而設(shè)計,它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時/計數(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

9、利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣,特別是ＰLC的程序編制，不需要專門的計算機(jī)編程語言知識,而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式,使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué);調(diào)試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PＬC后,只需按說明書的提示，做少量的接線和簡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,它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的平臺和開發(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)自動控制系統(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

10、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)時數(shù)據(jù)庫,實(shí)時控制,SCＡＤＡ，同學(xué)及聯(lián)網(wǎng)，開放數(shù)據(jù)接口,對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)鍵字的腳本語言支持。組態(tài)王也提供多種硬件驅(qū)動程序。（3) 3 自動化生產(chǎn)線檢測系統(tǒng)的方案設(shè)計 ３.１　自動化生產(chǎn)線檢測裝置控制要求 　 利用組態(tài)王，ＰＬC實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)量檢測，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)動做著平移運(yùn)動,隨著傳送帶的運(yùn)動,產(chǎn)品運(yùn)動到傳感器檢測裝置,燈亮,表示為檢測到一件產(chǎn)品，然

11、后燈滅。燈不亮，表示沒有檢測到產(chǎn)品。最終在結(jié)果顯示器上顯示出最終檢測到的產(chǎn)品數(shù)量，按下停止按鈕，檢測裝置停止工作。 4　自動化生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)電路設(shè)計 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)、計算機(jī)上輸入等。 4.1.2傳感器設(shè)備選型 按被測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計算機(jī)選型 采用工控PＣ機(jī)。性能穩(wěn)定,工作性強(qiáng)。 4.１.4 I/Ｏ選型

12、 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，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 檢測傳感器 Ｘ３ ４.3 系統(tǒng)方框圖 數(shù)量檢測器 啟停按鈕 WX2-RM 　 　 　 　 　 　 　　　 　 結(jié)果顯示器 傳送帶 電機(jī) 　 　 ４.4 系統(tǒng)接線圖

13、L Y1 N Y2 X1 Y3 X2 Y4 X3 Y5 X4 Y6 X5 Y7 X6 Y8 X7 COM1 COM COM2

14、 　 　 AC22０Ｖ 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　 　　 　　 　 　 　　 　 　　　　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　　 傳送帶 　　　 　　 　 　　 　 　　 　　 　 　 　　 　 　 　　 　 數(shù)量檢測器 　 　　 　　

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

16、次課程設(shè)計,我發(fā)現(xiàn)我自己又有所成長,獨(dú)立的完成課程設(shè)計，一個人到圖書館查找資料，遇到了問題,學(xué)會通過網(wǎng)絡(luò)尋找?guī)兔?又或許尋找同學(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)，對癥下藥。這個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)立的將課程設(shè)計完成。這增長了我的個人自信心，能夠更加堅定不移的相信自己能夠打敗一切。這次的課程設(shè)計不僅僅學(xué)到了知識，還學(xué)會了如何做自己,應(yīng)該相信自己，迎難而上。 　 　 　 　　 　 參 考 文 獻(xiàn) （1） 劉傳璽 袁照平 自動檢測技術(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　自動檢測技術(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。