plc的fms系统中物料分拣单元监控系统设计
目 录
1. 绪论 1
1.1 FMS系统的概述 1
1.2物料分拣的概述 1
1.3国内外物料分拣研究情况 2
1.4研究的目的和意义 3
1.5研究的主要内容与章节安排 3
2. 基于PLC的FMS系统中物料分拣单元系统的分析 5
2.1物料分拣单元构成 5
2.2物料分拣单元的控制系统概述和工作原理分析 10
2.3 物料分拣单元的控制要求 11
3.物料分拣系统硬件电路设计 12
3.1 系统整体设计方案 12
3.2系统主电路设计 12
3.3变频器的选型及参数设置 14
3.3.1变频器的简介 14
3.3.2 变频器的选型 14
3.3.3变频器参数设置 15
3.4 PLC的选型及功能分配 17
3.4.1 PLC的介绍 17
3.4.2 PLC的选型 18
3.4.3 PLC输入输出量分配表 20
3.4.4 PLC输入输出端接线图 21
3.5伺服驱动器的选型及参数设置 25
3.5.1伺服驱动器的简介 25
3.5.2伺服驱动器和电机的选型 25
3.5.3伺服驱动器的外部电路设计 27
4物料分拣单元的控制程序设计 29
4.1 物料分拣单元的具体控制要求 29
4.2 PLC控制程序编写 30
5.物料分拣单元的监控画面设计 39
5.1 人机界面的选择 39
5.2监控画面设计方案 41
5.2.1组态软件介绍 41
5.2.2监控系统设计方案 42
5.3 动画及变量连接 42
5.3.1 欢迎界面设计 42
5.3.2物料分拣监控画面 43
5.3.3变量连接 44
5.4通信和组态画面下载 48
5.4.1通信设置 48
5.4.2组态画面下载 49
6
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
系统调试与运行监控 50
6.1系统调试 50
6.2运行监控 52
7.结语 53
参考文献 54
附录 55
致谢 63
1. 绪论
1.1 FMS系统的概述
柔性制造系统(FMS——Flexible Manufacturing System)是一个由计算机集中控制和管理的 制造系统,具有多个半独立的工位和一个物料储存运输系统的体系,能自主地高效率地同时 完成多品种中小批量零件的生产任务。?FMS是一个很复杂的系统,在目前的发展过程中,组合方案是多种多样的。
目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的柔性为目标的制造系统。随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展，也促使柔性制造技术日臻成熟，80年代后，制造业自动化进入一个崭新时代，即基于计算机的集成制造(CIMS)时代，FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。柔性制造生产线包括上料监控站、上料搬运站、旋转加工站、加工搬运站、工件装配站、自动冲压站、物料分拣站、立体仓库站。
1.2物料分拣的概述
物料分拣系统是指能够识别出物品属性并且对物品进行分类传输的自动系统。物料分拣系统是由传输供件同步导入装置、识别及控制系统、机械分拣机构及信息处理系统等共同组成。
物料分拣系统是二战后在美国、日本和欧洲的大型物流中心广泛采用的一种分拣系统。广泛应用在生产制造业等行业、医药行业。在国外，企业的自动化程度很高，但是在我国，因为物流业起步较晚，始于1980年代，自动化程度不是特别高，很多都处于人工作业。近期的市场兴起和技术发展始于1990年代。一开始使用于机场行李处理和邮政处理，然后逐渐普及到其他行业。
近二十年来，特别是物流行业，随着经济发展，商品趋于短小轻薄。分拣作业已成为工作的重要环节。我国目前自动化程度不高，处于人工分拣阶段。自动分拣的优点是可以大批量、连续的分拣物料，分拣误差率低，基本实现了分拣物料的无人化。尽管国内自动分拣系统还很少使用，但是有关部门和企业正在做出努力。自动分拣机目前已经是一个比较成熟的产品，已成为当今物流技术发展的一个重要标志。
随着科技日新月异，企业对自动化物料分拣的需求不断加大。目前，按分拣物料的不同，物料分拣的种类和模式也有很多种，并且更新换代快。无聊分拣从普通型到半自动再到全自动，物料分拣的自动化程度得到了很大的提高，操作也越来越方便，并且容量也越来越大。总体看来，高效节能、以及噪声低的自动化物料分拣设备一直在市场上占主导地位。物料分拣的自动化、智能化、多功能化必然是一种重要的方向。。
1.3国内外物料分拣研究情况
从国内和国外的物料分拣系统应用的相关情况可以发现，自动化程度很高的物料分拣系统将会被国外物流的配送中心或者工厂优先考虑采用，并且应用也很广泛。从中国来看，因为物流行业起步晚，在物料分拣系统中人工操作的比例也较高。尽管物料自动分拣系统有着许多优点，但是这要求企业或者工厂必须拥有一定的技术和经济的条件，在发达国家的某些行业中不使用自动物料分拣系统的这种情况也是很普遍的。这其中有两个主要原因：首先是一次性投资太大，早起投入回收慢。分拣系统设备复杂，投资与运营的成本很高，需要有可靠的货源作为保证，或许只有规模较大的企业或者专业的物流公司才有这样的实力来进行投资，规模小的企业可能就无能为力。其次是物料分拣系统对商品的外部包装有着较高的要求。为了能使大部分的商品都用机械进行自动分拣，需要采取类似推行标准化的外部包装、按照分拣商品统一的外部包装特性定制分拣设备等二次措施。但是如果让所有商品的供应商都采用国家的包装标准是很困难的，定制分拣设备也会使硬件成本提高，并且分拣设备越是特别，通用性就越差。
1. 绪论 1
1.1 FMS系统的概述 1
1.2物料分拣的概述 1
1.3国内外物料分拣研究情况 2
1.4研究的目的和意义 3
1.5研究的主要内容与章节安排 3
2. 基于PLC的FMS系统中物料分拣单元系统的分析 5
2.1物料分拣单元构成 5
2.2物料分拣单元的控制系统概述和工作原理分析 10
2.3 物料分拣单元的控制要求 11
3.物料分拣系统硬件电路设计 12
3.1 系统整体设计方案 12
3.2系统主电路设计 12
3.3变频器的选型及参数设置 14
3.3.1变频器的简介 14
3.3.2 变频器的选型 14
3.3.3变频器参数设置 15
3.4 PLC的选型及功能分配 17
3.4.1 PLC的介绍 17
3.4.2 PLC的选型 18
3.4.3 PLC输入输出量分配表 20
3.4.4 PLC输入输出端接线图 21
3.5伺服驱动器的选型及参数设置 25
3.5.1伺服驱动器的简介 25
3.5.2伺服驱动器和电机的选型 25
3.5.3伺服驱动器的外部电路设计 27
4物料分拣单元的控制程序设计 29
4.1 物料分拣单元的具体控制要求 29
4.2 PLC控制程序编写 30
5.物料分拣单元的监控画面设计 39
5.1 人机界面的选择 39
5.2监控画面设计方案 41
5.2.1组态软件介绍 41
5.2.2监控系统设计方案 42
5.3 动画及变量连接 42
5.3.1 欢迎界面设计 42
5.3.2物料分拣监控画面 43
5.3.3变量连接 44
5.4通信和组态画面下载 48
5.4.1通信设置 48
5.4.2组态画面下载 49
6
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
系统调试与运行监控 50
6.1系统调试 50
6.2运行监控 52
7.结语 53
参考文献 54
附录 55
致谢 63
1. 绪论
1.1 FMS系统的概述
柔性制造系统(FMS——Flexible Manufacturing System)是一个由计算机集中控制和管理的 制造系统,具有多个半独立的工位和一个物料储存运输系统的体系,能自主地高效率地同时 完成多品种中小批量零件的生产任务。?FMS是一个很复杂的系统,在目前的发展过程中,组合方案是多种多样的。
目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的柔性为目标的制造系统。随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展，也促使柔性制造技术日臻成熟，80年代后，制造业自动化进入一个崭新时代，即基于计算机的集成制造(CIMS)时代，FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。柔性制造生产线包括上料监控站、上料搬运站、旋转加工站、加工搬运站、工件装配站、自动冲压站、物料分拣站、立体仓库站。
1.2物料分拣的概述
物料分拣系统是指能够识别出物品属性并且对物品进行分类传输的自动系统。物料分拣系统是由传输供件同步导入装置、识别及控制系统、机械分拣机构及信息处理系统等共同组成。
物料分拣系统是二战后在美国、日本和欧洲的大型物流中心广泛采用的一种分拣系统。广泛应用在生产制造业等行业、医药行业。在国外，企业的自动化程度很高，但是在我国，因为物流业起步较晚，始于1980年代，自动化程度不是特别高，很多都处于人工作业。近期的市场兴起和技术发展始于1990年代。一开始使用于机场行李处理和邮政处理，然后逐渐普及到其他行业。
近二十年来，特别是物流行业，随着经济发展，商品趋于短小轻薄。分拣作业已成为工作的重要环节。我国目前自动化程度不高，处于人工分拣阶段。自动分拣的优点是可以大批量、连续的分拣物料，分拣误差率低，基本实现了分拣物料的无人化。尽管国内自动分拣系统还很少使用，但是有关部门和企业正在做出努力。自动分拣机目前已经是一个比较成熟的产品，已成为当今物流技术发展的一个重要标志。
随着科技日新月异，企业对自动化物料分拣的需求不断加大。目前，按分拣物料的不同，物料分拣的种类和模式也有很多种，并且更新换代快。无聊分拣从普通型到半自动再到全自动，物料分拣的自动化程度得到了很大的提高，操作也越来越方便，并且容量也越来越大。总体看来，高效节能、以及噪声低的自动化物料分拣设备一直在市场上占主导地位。物料分拣的自动化、智能化、多功能化必然是一种重要的方向。。
1.3国内外物料分拣研究情况
从国内和国外的物料分拣系统应用的相关情况可以发现，自动化程度很高的物料分拣系统将会被国外物流的配送中心或者工厂优先考虑采用，并且应用也很广泛。从中国来看，因为物流行业起步晚，在物料分拣系统中人工操作的比例也较高。尽管物料自动分拣系统有着许多优点，但是这要求企业或者工厂必须拥有一定的技术和经济的条件，在发达国家的某些行业中不使用自动物料分拣系统的这种情况也是很普遍的。这其中有两个主要原因：首先是一次性投资太大，早起投入回收慢。分拣系统设备复杂，投资与运营的成本很高，需要有可靠的货源作为保证，或许只有规模较大的企业或者专业的物流公司才有这样的实力来进行投资，规模小的企业可能就无能为力。其次是物料分拣系统对商品的外部包装有着较高的要求。为了能使大部分的商品都用机械进行自动分拣，需要采取类似推行标准化的外部包装、按照分拣商品统一的外部包装特性定制分拣设备等二次措施。但是如果让所有商品的供应商都采用国家的包装标准是很困难的，定制分拣设备也会使硬件成本提高，并且分拣设备越是特别，通用性就越差。
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