PLC喷漆系统.doc

课 程 设 计题目： PLC喷漆系统 专业班次： 姓 名： 学 号： 指导教师： 学 期： 2012-2013 日 期： 2 摘要本设计是PLC在自动喷漆系统中的应用，在现代，随着社会经济的不断发展，科技的不断进步，人们的生活水平在不断的提高，慢慢的，人们开始选择汽车作为出行工具，而随着社会和汽车产业的不断增加，人们对汽车的需求越来越强烈。汽车的脾气产业也采用PLC自动喷漆大大的增加了车的产量，满足了人们的需求。自动喷漆占地面积小，喷漆系统能力强的特点，我们这采用的是流水线喷漆系统速度快而且效率搞，在这系统中我三种颜色分别是黄色、绿色、红色三种，要进行喷漆需要按钮控制分别是SB3、SB4、SB5三个开关控制并且可以延时，在当今社会，自动化控制技术使用的地方越来越多，而PLC技术已经成为了自动化控制的主要方式之一。将PLC控制技术应用到自动喷漆上，可以大大提高喷漆的效率。关键词：自动喷漆系统； PLC； 自动控制；目录第一章课题背景及意义1课题意义2课题背景第二章设计的主要方案3.1PLC的基本结构3.2选择仪器仪表的依据3.3硬件型号3.4I/O表3.5PLC外部接线图第四章软件设计 4.1状态转移图 4.2梯形图 4.3程序指令第五章调试总结参考文献第一章课题背景及意义1课题意义喷漆是产品生产中的重要环节，但在传统的喷漆工艺方面，许多企业还在采用手工的方法，工人完全凭经验进行喷漆。由于工人的熟练程度和生产经验的差异，再加上疲劳程度和工作态度的影响，难以保证喷漆质量的稳定。另外由于工作条件恶劣影响着工人身体健康，因此利用生产线喷漆进行改造传统喷漆工艺是十分必要的。控制器（PLC）具有体积小，抗干扰能力强，组态灵活等优点，在工业控制系统中得到非常广泛的应用。2课题背景在我国发展喷漆生产线，前景是非常广阔的，随着人们的生活水平的提高，这种需求将更加明显。采用喷漆生产线的主要优点是提高产品质量和稳定性，减少废品的数量，同时减少漆料和能量的消耗，实现漆装生产作业的自动化，提高劳动生产效率。因此从长远看，喷漆生产线必然会有一个大的发展。但是，我国目前的人均经济水平还不高，在短期内不可能大量的应用喷漆生产线。另外工业生产线的应用，要求产品数额及、生产工艺、生产设备及辅助设备条件、甚至生产组织和管理都要与之相适应，甚至生产组织和管理都要与之相适应，这些条件不具备，就会制约生产线的广泛使用。因此必须从国内的实际情况出发，重点发展符合国情、实用、可靠的生产线和自动漆装装备，满足不同层次用户的需要，创造更多的应用机会的使用范围。第二章设计的主要方案以下是根据我对PLC的理解与应用，自动汽车自动喷漆流水线图，来阐述一下这次课程设计“PLC在自动喷漆管理系统的应用”的总体设计方案。在汽车自动喷漆流水线，按下SB3(黄色)、SB4(绿色)、SB5（红色）按钮选择要喷漆的颜色（只有在工艺停止状态下才可以进行），按下启动按钮SB1启动流水线，汽车到一号位，流水线停止，延时1s，一号门开启，延时2s，流水线重新启动，汽车到二号位，一号门关闭，延时2s，开始喷漆，延时20s，二号门开启，延时2s，流水线重新启动轿车到三号位，此时关闭二号门，同时计数器累加1，继续开始第二辆汽车，当计数器累加到3时，延时4s,整个流程停止，计数器自动清零。如果运行过程中按下SB2的停止按钮，则汽车到三号位后，延时5s，整个工艺停止，计数器自动清零。整个设计过程如下图：图2.1汽车自动喷漆流水线第三章 硬件设计3.1PLC的基本结构图3.1整体机构的PLC3.2选择仪器仪表的依据根据任务要求确定喷漆生产线的工作方式，基于对PLC的了解和喷漆生产线方式的了解确定选用三菱PLC为本设计的控制器，设计了喷漆生产线的整体方案，使在喷漆过程中能自动调漆和喷漆及喷漆的量。根据三菱PLC，完成控制I/O分配表，完成控制外部接线图，完成控制功能表图和控制梯形图，完成本设计的最核心部分，本次课程设计的是PLC在自动喷漆管理系统的应用，在这里我们也要对自动喷漆管理系统中的几个重要的硬件进行选型，这样才能让系统的各个方面的性能更加的稳定。（1）PLC 根据控制系统的要求，从经济性，实用性和可靠性等方面考虑，本次采用三菱FX2N-32MR型PLC作为控制系统的核心控制器。如表3.1所示：表3.1 FX2N-32ER基本单元规格型号输入点数(16 VDC)输出点数I/O点数FX2N-32MR1616(继电器)32（2）电机 交流异步电动机型号为Y63010/1180，在本设计中是用于皮带传送；（3）红外传感器型号为FR50，之所以选择这些型号是因为由于步进电动机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以一直被认为是最理想的机械转动的执行元件；（4）按钮是由感测部分和执行部分组成的，感测部分有按钮帽、连杆、桥式动触头及复位弹簧，它们感知手动的主令信号。整个触头系统为执行部分，完全常闭触头的动断与常开触头的动合。这里我们采用的开关按钮是LA9型号。如表3.2：表3.2LA9型号基本单元规格3.3硬件型号 表3.3硬件型号红外传感器FR50PLCFX2N32MR电机Y63010/1180按钮LA93.4I/O分布表表3.4 I/O分布表类别元件PLC元件作用输出KM1Y0流水线启动KM2Y1开启一号门KM3Y2喷漆KM4Y3开启二号门输入SB1X1黄色漆导入SB2X2绿色漆导入SB3X3红色漆导入SI4X4一号位传感器SI5X5二号位传感器SI6X6三号位传感器SB7X7开始SB8X10停止3.5PLC外部接线图图3.2PLC外部接线图第四章软件设计4.1状态转移图状态转移图也称顺序功能图（SFC图），用于编制复杂的顺控程序，比梯形图更直观，一个控制过程可以分成若干阶段，这些阶段称为状态。图4.1状态转移图4.2梯形图 状态转移图也称作顺序功能图，用于编制复杂的顺序控制程序，比梯形图与电器控制系统的电路图和相似，具有易懂的优点，很容易被掌握，特别适用于开关量的逻辑控制。图4.2梯形图4.3程序指令LD M8002SET S0STL S0LD X7SET S20STL S20OUT Y0LDI M0ANI X4SET S21STL S21OUT T1 K10LD T1SET S22STL S22OUT Y1OUT T2 K20LD T2SET S23STL S23OUT Y0LD X5SET S24STL S24OUT T3 K20LD T3AND X1SET S25LD T3AND X2SET S26LD T3AND X3SET S27STL S25OUT Y2OUT T4 K100LD T4SEL S28STL S26OUT Y2OUT T4 K100LD T4SEL S28STL S27OUT Y2OUT T4 K100LD T4SEL S28STL S28OUT Y3OUT T5 K20LD T5SET S29STL S29OUT Y0LD X6AND C0 LD C0RST C0LD X6OUT C0 K5LD C0RST C0LD T6 K40LD X7OR M0ADI X10ANI T6OUT M0END第五章调试总结经过一个月的设计和开发，成功地通过了模拟调试，生产线基本设计完毕，其功能基本达到要求。整个系统稳定性好。系统的分析与设计过程也是对学校的总结过程，更是进一步学习和探索的过程。在这个过程中，我对利用可编程控制器进行控制系统的设计与开发有了深刻的认识，对生产线的工作原理有了进一步的掌握，对控制系统的分析与设计有了切身的了解和认识，并在学习和实践过程中增长了知识、丰富了经验。系统的分析与设计是一项很辛苦的工作，同时也是一个充满热趣的过程，在设计过程中，要边学习，边实践，遇到新的问题就不断探索和努力即可使问题得到解决。在设计中，体会到理论必须和实际相结合。虽然收集了大量的资料，但是在应用中却出现了许多意想不到的问题,在经过很多次分析修改后，才设计出达到控制要求的系统。参考文献(1) 西安:西安电子科技大学出版社,1996.468-471.(2) 张运波、刘淑荣编.工厂电气控制技术.第二版.高等教育出版社，2004.(3) 何哲荣、曾龙飞主编.流行可编程序孔子去梯形图识图入门.机械工业出版社，2008.(4) 张鹤鸣、刘耀元主编.可编程控制器原理及应用教程.北京大学出版社，2007.(5) 王兆义主编.可编程控制教程.第三版.机