机电系生产过程自动化毕业论文

学院毕业论文 论文题目：SK PLC 编程与调试 系 别： 机电工程系 专 业： 生产过程自动化 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成日期： 第 1 页目录第 1 章：PLC 产生及发展 第 1 节：PLC 的产生 1第二节：PLC 发展趋势 2 第 2 章：PLC 的应用第 1 节：开关量逻辑控制 3第 2 节：模拟量过程控制 4第 3 节：机械件位置控制 4第 4 节：现场数据采集处理 4第 5 节：通信联网，多级控制 4第 3 章：设备及其元器件第 1 节：各传感器 5第 2 节：气动回路各组成元器件 7第 4 章：程序第 1 节：送料模块的控制8第 2 节：工件自动识别检测模块的控制 10第 3 节：推料模块的控制11第 4 节：龙门机械手模块控制12第 5 节：指示灯控制 15第 6 节系统工作流程控制16第 2 页第 5 章：设备调试第 6 章：设备技术图纸第 1 节：气动控制回路图 30第 2 节：PLC 控制回路图 30第七章：结束语 第 3 页第 1 页第一章：PLC 的产生及发展第 1 节：PLC 产生20 世纪 20 年代起，人们把各种继电器、定时器、接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家所熟悉的传统的继电接触器控制系统。由于它结构简单、容易掌握、价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面甚广，在工业控制领域中一直占主导地位。但是以各种继电器为主要元件的电气控制线路可能需要成千只继电器来构成，需要使用成千上万根导线来连接，安装这些继电器需要大量的继电器控制柜，且占据大量的空间。运行时，又产生大量的噪声，消耗大量的电能。为保证控制系统的正常运行，需要安排大量的电气技术人员进行维护。系统出现故障，排除故障又非常困难。尤其是在生产工艺发生变化时，可能需要增加很多的继电器或控制柜，系统改造的工作量极大。所以通用性和灵活性较差。到 20 世纪 60 年代，由于小型计算机的出现和大规模生产及多机群控的发展，人们曾试图用小型计算机来实现工业控制的要求，但由于价格高，输入、输出电路不匹配和编程技术复杂等原因，一直未能得到推广应用。20 世纪 60 年代末，美国的汽车制造业竞争激烈，各生产厂家的汽车型号不断更新，它必然要求加工的生产线亦随之改变，以及第 2 页对整个控制系统重新配置。为抛弃传统的继电接触器控制系统的束缚，1968 年美国通用汽车制造公司（GM）公开招标，对控制系统提出具体要求，归纳其要求，其核心是：该设备要使用计算机技术，能让以前的电气技术人员很容易掌握的编程语言，该设备与被控制设备连接方便，不需要使用特别的供电方式。根据这些要求，美国数字设备公司（DEC 公司）于 1969 年研制开发出了世界上第一台可编程序控制器 PDP-14,并在 GM 公司的汽车生产线上首次应用成功。当时人们把它称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称 PLC,可编程序控制器由此诞生。第 2 节：PLC 发展趋势随着 PLC 应用领域日益扩大，PLC 技术及其产品结构都在不断改进，功能日益强大，性价比越来越高。（1）、在产品规模方面，向两极发展。一方面，大力发展速度更快、性价比更高的小型和超小型 PLC。以适应单机及小型自动控制的需要。另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型 PLC 方向发展。随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展，人们对 PLC 的信息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器容量也越来越大。（2）、向通信网络化发展PLC 网络控制是当前控制系统和 PLC 技术发展的潮流。PLC 与第 3 页PLC 之间的联网通信、 PLC 与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目前，PLC 制造商都在发展自己专用的通信模块和通信软件以加强PLC 的联网能力。各 PLC 制造商之间也在协商指定通用的通信标准，以构成更大的网络系统。PLC 已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的组成部分。（3）、向模块化、智能化发展为满足工业自动化各种控制系统的需要，近年来，PLC 厂家先后开发了不少新器件和模块，如智能 I/O 模块、温度控制模块和专门用于检测 PLC 外部故障的专用智能模块等，这些模块的开发和应用不仅增强了功能，扩展了 PLC 的应用范围，还提高了系统的可靠性。（4）、编程语言和编程工具的多样化和标准化多种编程语言的并存、互补与发展是 PLC 软件进步的一种趋势。PLC 厂家在使硬件及编程工具换代频繁、丰富多样、功能提高的同时，日益向 MAP(制造自动化协议)靠拢，使 PLC 的基本部件，包括输入输出模块、通信协议、编程语言和编程工具等方面的技术规范化和标准化。第 2 章：PLC 应用第 1 节：开关量逻辑控制开关量逻辑控制是 PLC 最基本的应用，即用 PLC 取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。如机床电气控制电、动第 4 页机控制注、塑机控制电、镀流水线电、梯控制等。总之，PLC 既可用于单机控制，也可用于多机群和生产线的控制。第 2 节：模拟量过程控制除了数字量之外，PLC 还能控制连续变化的模拟量，如温度、压力、速度、流量、液位、电压和电流等均为模拟量。通过各种传感器将相应的模拟量转换为电信号，然后通过 A/D 模块将它们转换为数字量送到 PLC 内部 CPU 处理，处理后的数字量再经过 D/A 模块转换为模拟量进行输出控制。若使用专用的智能 PID 模块，可以实现模拟量的闭环过程控制。第 3 节：机械件位置控制位置控制是指 PLC 使用专用的位置控制模块来控制步进电机或伺服电机，从而实现对各种机械构件的运动控制，如控制构件的速度、位移、运动方向等。PLC 的位置控制典型应用有机器人的运动控制、机器手的位置控制、电梯运动控制等。PLC 还可与计算机数控（CNC）装置组成数控机床，以数字控制方式控制零件的加工、金属的切削等，实现高精度加工。第四节：现场数据采集处理目前 PLC 都具有数据处理指令数据、数据传输指令、算术与逻辑指令和循环位移与移位指令，所以由 PLC 构成的监控系统，可以方便地生产现场的数据进行采集、分析和加工处理。数据处理器通常用于诸如柔性制造系统、机器人和机器手的控制系统等大中型控制系统中。第 5 页第 5 节：通信联网 、多级控制PLC 与 PLC 之间、PLC 与上位计算机之间通信，要采用其专用通信模块，并利用 RS-232C 或 RS-422A 接口，用双绞线或同轴电缆或光缆将它们连成网络。由一台计算机与多台 PLC 组成的分布式控制系统，进行“集中管理，分散控制”，建立工程的自动化网络。PLC还可以连接 CRT 显示器或打印机，实现显示和打印。第 3 章：设备及其元器件第 1 节：各传感器1、电容传感器 （型号：XL-CJM18M-8N1）电容式传感器的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为 e 的电解质时，两圆筒间的电容量为C=2eL/lnD/d，式中 L 为两筒相互重合部分的长度;D 为外筒电极的直径;d 为内筒电极的直径;e 为中间介质的电介常数。在实际测量中D、 d、 e 是基本不变的，所以电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度高等特点。将用于工件的正面与反面的判断。2、电感传感器 （型号：LJ18A3-8-Z/BX）第 6 页电感式传感器由三大部分组成：振荡器、开关电路以及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致金属震荡器衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级