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基于 siemensplc profibusdp 现场总线 生产线 自动控制系统 中的 应用 利用 运用 通过 答辩 论文 设计 图纸

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内容简介：

基于 场总线 在涂装生产线自动控制系统中的应用 开题报告 摘要 本文结合汽车保险杠结构件涂装生产线的建设，首先讨论了涂装生产线的工艺特点和自动控制系统的设计。开发了基于现场总线的涂装线自动控制系统。该系统主要由上位机、 700 控制系统和现场智能监控仪表等组成，实现涂装线分布控制，集中管理。论述了 场总线控制系统的整体构架。 关键词 ： 装线； 中管理； 背景： 随着计算机、控制、通信和网络等技术的进步，现场总线在 20 世纪 80 年代中期逐渐发展起来。现场总线是应用在生产现场测量与控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多节点通信的底层控制网络。 过程现场总线 (缩写。它已成为应用广泛、技术成熟的国际标准现场总线之一，广泛应用于加工制造、过程和楼宇自动化等领域。本 文介绍 场总线在涂装生产线自动控制系统的应用。 1、工艺介绍 该涂装生产线主要是对汽车保险杠结构件进行涂装。所谓涂装即指对金属和非金属表面覆盖保护层和装饰层。随着工业技术的发展，涂装已由手工向工业自动化方向发展，而且自动化的程度越来越高，涂装生产线的应用也越来越广泛，并深入到国民经济的多个领域。 本设计具体涂装工艺路线 。 2、 场总线 目前 ,国内涂装生产线行业大都采用传统 制模式。 这种方式已经无法满足该行业对其产品工艺要求高的特点 . 而采用现场总 线方式则既能发挥其节省现场布线的优势 ,同时也便于施工 ,容易维护 ,系统构架更清楚明了 . 而且更重要的是 ,通过一根屏蔽的双绞线 ,就能实现各环节的开关操作 ,完成信号反馈 . 由于通过各环节控制器上的 口 ,直接访问和修改各控制器的内部参数 ,便可以协调整个涂装生产线。 3、控制系统结构及配置 本涂装生产线有近五百米长 ,现场控制设备、现场传感器分布较远和分散 ,生产环节多 ,最终设计成具有 场总线功能的控制系统。 用的是线性结构，用一根总干线从控制器连接到受控 对象，总线电缆从主干电缆分支到现场设备处，控制器扫描所有 I/O 站上的输入，必要时还可发送信息到输出通道，实现多主式和对等式通信。 其拓扑结构图如图 1 所示： 如图 1： 二次治具更换 上挂 / 立杆更换 静电消除区 - 火焰处理 B I L I S A T I O N 底漆 底漆流平 面漆 面漆流平 清漆 清漆流平 清漆烤炉 清漆冷却 下挂 滑撬更化 温度 = 厂房温度 湿度 : 厂房湿度 - 气流：待定 无人工操作 空气温度 : 23 C +/ - 2 C, 天然气范围： 5% 至 1 0 % 氧化方式 ( 氧气过剩 ) 速度 : 0 1 m /s , r 气流速度固定值： 0 m /s 至 0 m /s 表面张力 4 8 m 空气速度 : 23 C +/ - 2 C 工件上无冷凝物 时间 : 3 m 工件温度 3 0 C 涂层： 1 层 喷房条件 : 2 5 C +/ - 2 C & 65 +/ - 5 % 喷房内喷枪气流速度 : 0 , 3 5 m /s 喷涂装置 : 无电镀 涂层： 2 层 喷房条件 : 2 5 C +/ - 2 C & 65 +/ - 5 % 喷房内喷枪或旋杯气流速度： 0 , 3 5 m /s 喷涂装置 : 旋杯和喷枪 B C 2 间 间 : 9 0 s e c 时间 : 1 0 m 温度 : 2 5 C +/ - 2 C 相对湿度 : 65 % +/ - 5 % 气流速度 = M i n 0 ,0 5 m /s 涂层： 2 层 喷房条件 : 2 5 C +/ - 2 C & 65 +/ - 5 % 喷房内喷枪或旋杯气流速度： 0 , 3 5 喷涂装置 : 喷枪和旋杯 时间 : 1 0 m 温度 : 2 5 C +/ - 2 C 相对湿度 : 65 % +/ - 5 % 时间 ( 升温 + 保持 ) : 工件 1 0 + 3 0 工件温度 : 8 0 9 0 C 时间 : 1 8 m i n 自然冷却 下挂操作 R T 时间 : 6 m 温度 : 2 5 C +/ - 2 C 相对湿度 : 65 % +/ - 5 % 气流速度 = M i n 0 ,0 5 m /s 前处理 吹干 烘干炉 第 1 阶段 : 脱脂 碱性或酸性 9 0 s e c 6 0 +/ - 5 C 第 2 ,3 ,4 阶段 : 水洗 3 0 s e c R T 第 5 阶段 : 纯水 1 0 S , 空气温度 9 0 C 气流速度： 1 0 0 m /s e c +/ - 10% 无人工吹干操作 时间 ( 升温 + 保持 ) : 供应商提供 工件温度 : 8 0 - 9 0 C 冷却 观察 时间 : 待定 过滤冷却空气 工件温度 3 0 C 工件上无冷凝物 工件却水 温度 =: 根据 P C S 工件上无冷凝物 气流速度： 0 m /s 第 4 阶段 : 纯水 75 S 气流速度 = M i n 0 ,0 5 m /s 时间 : 2 m i n wi h o u s i n g 和过压 时间 : 每个滑撬更换时间为 6 6 s D E M A S K I N G （ 1） 一种经过优化的高速便宜的通信连接 ,专为自动化控制系统与分散的 I/提供了一种具有高速数据通过能力、良好的诊断能力和无差错传输的技术。远距离高速通信时波特率从 9. 62s,并可用中继器加长 . 该技术各主站 间用令牌传递 ,主站与从站间为主 - 从传送 ,每段可达 32个站 ,用连接器连接段 ,最多可达 126 个站。该技术采用 传输技术 ,用双绞线铺设 . 经过扩展的 诊断信息在总线上传输并由主站采集 ,并且采用开放式通信网络 ,允许构成单主站或多主站系统 . （ 2）输送系统控制 输送系统链采用 各个工位设置 P+传感器则是通过远程 块由主控制柜上的 行控制， 据由各工位的占位及满位信号都是通过接近开关送给 。在全长 620 米的工艺路线中，一共有 300 个传感和 138 台马达控制。 （ 3） 7站 作为 站， 于控制中心。本系统选用 块化 集成了场总线接口装置，具有很强大的处理能力。 序在 编制完成后下载到 存储， 自动运行该程序，根据程序内容读取总线上的所有 I/O 模块的状态字，控制承载小车的运行以及相应的设备。 （ 4） 7 站 当 的主站时，可分别带从站 32 个，如加中继器，最多可达 127 个。根据现场的情况，整个控制系统分为 30 个从站，其中喷漆室、烘炉、空调、强冷室、打磨室以及废水处理共设三个从站，各从站均采用 司的 过 块和 线相连。在 可以对各分站中 输入输出进行读写操作。 输送机部分根据各传感器、操作位和小车识别系统得位置分为 120 个从站， 其中输送机控制用 80 个从站，每各从站采用 司的 分布式 I/O 模块；小车识别系统用 6 个从站，各分站均采用 P+F 公司的识别系统。 （ 5）分布式 I/O 制系统 一种模块化的分布式 I/O 站，通过 口与 场总线连接。对于 发平台，在 的分散 I/O 节点的地址排布与传统集中式的地址排布是一致的，所以在编程时就和编制集中式控制程序一样，而且分散 I/O 的模块地址可以根据用户需要而改变，以适应 实际现场调试时的需要。 图 2 控制系统配置 网络中心以太网 输送机 上 / 下挂连接服务器 加工程序 清洁室连接服务器 总线剖面图 废气处理 机器人 （ 6） P+F 识别系统 由于生产线上针对不同工件，所以在本系统中我们加入了自动识别模块，承载小车可以根据所挂工件的类型自动选择工艺路线。在每个小车上都装有一个高温载码体，在整条生产线中一共设了六个读码器（即上下件区和各个喷房）。通过 载码体中的数据读出来存在 寄存器中，从而实现对小车的自动控制。 （ 7）人机界面 1）工艺流程画面：显示当前运行状态信息，各停止器及占位开关的状态，各个烘干室的温度等。 2）设备 控制画面：可以在人机对设备进行操作。 3）识别系统：在人机系统我们可以看到各个承载小车所挂的工件类型。 4）实时报警处理：对系统实时采集的数据进行判断，发出报警信号，并按技术要求进行处理、自动进行相应