基于三菱PLC的自动化生产线实验平台设计
基于三菱PLC的自动化生产线实验平台设计[20200406105854]
摘 要
自动化生产线的突出特点是综合性和系统性。机械、微电子、电工电子、传感检测、信息变换等多种技术的结合充分体现了它的综合性；生产线的传输、处理、控制、执行等单元有条有理地工作充分表现了它的系统性。这次的设计是仿真出了一个加工生产的体系。系统的操作顺序是有供料单元供出工件，通过运输单元运输到加工单元，加工完成后在传送到装配单元进行包装，包装完成后又分拣单元就行最后的分拣并完成作业。利用气动驱动技术、变频器驱动级数和步进电机位置技术等来完成系统的运作。所以，本设计运用了多种知识科技。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:驱动自动化PLC变频
目录
1.绪论 1
1.1 自动化生产线发展状况 1
1.2 PLC的应用及目前的研究现状 3
1.2.1 国内外研究现状和分析 3
1.2.2 连续生产线 3
1.2.3 控制系统组成框图 4
1.3 课题主要研究的内容及意义 5
2.硬件设备的说明 6
2.1 电感式接近开关的设备说明 6
2.1.1 电感式传感器简单介绍 6
2.1.2 电感式接近开关传感器的基本工作方式 6
2.2 电容式接近开关的设备说明 7
2.2.1 电容式传感器简单介绍 7
2.2.2 电容式接近开关传感器的使用 7
2.3 继电器的设备及微动开关的设备说明 8
2.4 电磁阀的设备说明 8
3. 可编程控制器的选型 10
4.三菱PLC-FX2n系列在自动线中的使用 11
5.加工单元控制系统 12
5.1 供料单元的PLC工作任务 12
5.2 加工单元的结构和工作过程 12
5.3 加工单元PLC工作任务 13
5.4 PLC的I/O分配及系统安装接线 13
5.5 加工单元气动控制回路 14
图5-4 加工单元气动控制回路工作原理图 16
6.三菱PLC的应用及编程 17
6.1 PLC的应用 17
6.2 可编程序控制器的组成 17
6.3 可编程控制器的编程语言 19
总结 20
参考文献 21
致谢 22
附录1加工单元电气原理图及程序 23
1.绪论
1.1 自动化生产线发展状况
自动化生产线是工件在加工生产过程当中的线路，也就是从待加工元件到生产线上，通过加工、运输、装载、查验等操作完成对原料的生产所形成的线路。生产线的狭义是基于一个完整的生产流程表单对象的原则，这是基于产品专业化的原则，配备一批产品（零件）是不同的人跟机器,负责完成所有产品的制造工作，是对相同性质不同生产方式的要求。在过去,人们所理解的自动化或自动化的功能目标是机械操作代替手工操作,自动执行特定任务。这基本上是一个自动化代替手工劳动。跟随电子和信息技术的成长,自动化的观念已伸展到机器，不仅能减轻人们的体力劳动负担,还能辅助脑力运作,以自动地完成特定的工作。
随着科学技术的发展,自动生产线变得更加智能化。比如在电子、核能和其他相关部门,使用自动化都能更好地提高劳动生产率以及降低劳动强度,保证生产的安全性,同时还降低了成本。特别是在各种严酷的环境中,使用数据传输机代替人工操作,可以自动测得数据并回馈给操作员,这可以远程进行处理，因此在现代自动化生产线具有极其重要的作用。
自动生产线是由许多先进技术结合构成的一种完整的生产体系,在许多国家的各个生产作业都需要自动化生产,它能全面和有效的组织、优化整个设备。自动化生产线是根据传统的生产线进化而来,但它的功效却远胜于流水生产线,他们之间还存在着很大的不同。最大的不同是在于自动生产线拥有很智能化的自动化控制,但它的精确度却不如流水线生产高,这是一个统一过程中的自动控制系统，按照有关规定执行任务来完成。
自动化生产线的生产结构并不单一，会因所应用的场合不同而变化。在不同的应用场合，它们的大小功能也不尽相同，但他们都有最基本的检测，包括机械处理，信息处理，输入输出接口部分和执行机构五个单元。
但不管什么样的自动化生产线，能够实现一定的控制，操作，驱动和检测，控制功能是通过电子设备来完成的。在自动化生产线的工作过程中，先由传感器测得信号，然后利用控制设备加工其检测信号，最后通过接口电路向执行单元发出命令，实现相关作业。
自动线支持技术快速发展,大力发展自动生产线使生产经营以及装配过程达到更加复杂要求更高的目标。随着当今技术领域的深入,特别是微电子方面,以及超大和超级庞大规模集成电路的出现,自动化生产线可以利用记成电路来实现微型化、高度智能化的进步。在先进计算机的基础上，自动化生产线可以大大的提高了运作效率和产品的质量。
图1-1 自动化生产线
通过使用该自动化生产线模拟体系可以解决在学校里只能接触到单元实验的弊端。通常大型的自动化控制站只可以看却可以动手操控，这样达不到理想的教学效果。
本生产系统包括了5个单元，有进给单元、加盖单元、穿销单元、检测单元、选择单元。该系统可以模拟生产现场，来完成对零件的加工。
1.2 PLC的应用及目前的研究现状
1.2.1 国内外研究现状和分析
目前，有超过200的PLC厂家的各类产品，成千上万的。PLC产品以地区分为三种流派，分别是美国的产品，欧洲的，日本的。美国有艾伦法，通用电气两种产品；欧洲有德国的西门子、法国的TE两种产品;日本有三菱、欧姆龙两种PLC产品。除此以外，在国内市场，还有台湾，韩国的PLC产品。
PLC具有强大的生命力和快速增长的趋势。工业领域一直是PLC自动化的主战场，PLC给各种自动化设备供应了安全可靠的控制。当代的PLC在功能上，网络控制等方面都得到了大大的改善。
直到2003，PLC有超过6000000000美元的全球总销售。之后的5年，其销售额增长率可达到4.6%，到2008年其销售总额可达75亿美元。
1.2.2 连续生产线
整个控制系统采用一主控制台来规划整个生产线，它是控制中心自动生产线的主控制台，它可以实现对整个生产过程的整体控制，完成整个系统的信息连接等。
总站单元 下料单元 加盖单元
分拣单元 检测单元 穿销单元
图1-2 自动化生产线的控制顺序
本生产线由铝合金构造出来，通过利用机械传动来模拟一个完整的自动化生产过程。该生产线完美的將电气的控制、传感器的使用、组态控制完美地呈现出来。
1.2.3 控制系统组成框图
1.3 课题主要研究的内容及意义
我们可以通过这次的毕业设计学习到更多关于自动化的知识，并且锻炼我们的调查研究的能力、阅读收集的能力、论文报告的能力、思维能力、文字表达能力等。这样学生才能拥有更多跟强的专业知识来适应未来的工作。
自动化生产线是基于流水线而发展起来的，它需要生产线上的各个加工装置完成各自的任务，生产出达标的产品。通过对自动变速器的使用及其他一些辅助装置来完成这一目标。通过气压装置和电气制动装置组合起来的来完成各部件之间的联系，使她完成规定的任务进而能过自动工作，我们称这种自动工作的机械装置为自动化生产线。
PLC作为控制系统能广泛应用在自动生产设备,和微处理单元是因它靠性高,抗干扰能力强,同时拥有强大的性能,低廉的价格。
2.硬件设备的说明
2.1 电感式接近开关的设备说明
2.1.1 电感式传感器简单介绍
电感式传感器的结构简单，并且其工作可靠性高，它能精确测量被测物体，同时它的输出功率也很惊人，但它也有几个缺点，表现为敏感度、线性范围和测量范围三个因素之间的互相制约，电感式传感器并不适合测量快速运动的被测体。这样的传感器适合用于远距离操作控制,所以能够在工业自动控制系统中发挥更多功效。
摘 要
自动化生产线的突出特点是综合性和系统性。机械、微电子、电工电子、传感检测、信息变换等多种技术的结合充分体现了它的综合性；生产线的传输、处理、控制、执行等单元有条有理地工作充分表现了它的系统性。这次的设计是仿真出了一个加工生产的体系。系统的操作顺序是有供料单元供出工件，通过运输单元运输到加工单元，加工完成后在传送到装配单元进行包装，包装完成后又分拣单元就行最后的分拣并完成作业。利用气动驱动技术、变频器驱动级数和步进电机位置技术等来完成系统的运作。所以，本设计运用了多种知识科技。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:驱动自动化PLC变频
目录
1.绪论 1
1.1 自动化生产线发展状况 1
1.2 PLC的应用及目前的研究现状 3
1.2.1 国内外研究现状和分析 3
1.2.2 连续生产线 3
1.2.3 控制系统组成框图 4
1.3 课题主要研究的内容及意义 5
2.硬件设备的说明 6
2.1 电感式接近开关的设备说明 6
2.1.1 电感式传感器简单介绍 6
2.1.2 电感式接近开关传感器的基本工作方式 6
2.2 电容式接近开关的设备说明 7
2.2.1 电容式传感器简单介绍 7
2.2.2 电容式接近开关传感器的使用 7
2.3 继电器的设备及微动开关的设备说明 8
2.4 电磁阀的设备说明 8
3. 可编程控制器的选型 10
4.三菱PLC-FX2n系列在自动线中的使用 11
5.加工单元控制系统 12
5.1 供料单元的PLC工作任务 12
5.2 加工单元的结构和工作过程 12
5.3 加工单元PLC工作任务 13
5.4 PLC的I/O分配及系统安装接线 13
5.5 加工单元气动控制回路 14
图5-4 加工单元气动控制回路工作原理图 16
6.三菱PLC的应用及编程 17
6.1 PLC的应用 17
6.2 可编程序控制器的组成 17
6.3 可编程控制器的编程语言 19
总结 20
参考文献 21
致谢 22
附录1加工单元电气原理图及程序 23
1.绪论
1.1 自动化生产线发展状况
自动化生产线是工件在加工生产过程当中的线路，也就是从待加工元件到生产线上，通过加工、运输、装载、查验等操作完成对原料的生产所形成的线路。生产线的狭义是基于一个完整的生产流程表单对象的原则，这是基于产品专业化的原则，配备一批产品（零件）是不同的人跟机器,负责完成所有产品的制造工作，是对相同性质不同生产方式的要求。在过去,人们所理解的自动化或自动化的功能目标是机械操作代替手工操作,自动执行特定任务。这基本上是一个自动化代替手工劳动。跟随电子和信息技术的成长,自动化的观念已伸展到机器，不仅能减轻人们的体力劳动负担,还能辅助脑力运作,以自动地完成特定的工作。
随着科学技术的发展,自动生产线变得更加智能化。比如在电子、核能和其他相关部门,使用自动化都能更好地提高劳动生产率以及降低劳动强度,保证生产的安全性,同时还降低了成本。特别是在各种严酷的环境中,使用数据传输机代替人工操作,可以自动测得数据并回馈给操作员,这可以远程进行处理，因此在现代自动化生产线具有极其重要的作用。
自动生产线是由许多先进技术结合构成的一种完整的生产体系,在许多国家的各个生产作业都需要自动化生产,它能全面和有效的组织、优化整个设备。自动化生产线是根据传统的生产线进化而来,但它的功效却远胜于流水生产线,他们之间还存在着很大的不同。最大的不同是在于自动生产线拥有很智能化的自动化控制,但它的精确度却不如流水线生产高,这是一个统一过程中的自动控制系统，按照有关规定执行任务来完成。
自动化生产线的生产结构并不单一，会因所应用的场合不同而变化。在不同的应用场合，它们的大小功能也不尽相同，但他们都有最基本的检测，包括机械处理，信息处理，输入输出接口部分和执行机构五个单元。
但不管什么样的自动化生产线，能够实现一定的控制，操作，驱动和检测，控制功能是通过电子设备来完成的。在自动化生产线的工作过程中，先由传感器测得信号，然后利用控制设备加工其检测信号，最后通过接口电路向执行单元发出命令，实现相关作业。
自动线支持技术快速发展,大力发展自动生产线使生产经营以及装配过程达到更加复杂要求更高的目标。随着当今技术领域的深入,特别是微电子方面,以及超大和超级庞大规模集成电路的出现,自动化生产线可以利用记成电路来实现微型化、高度智能化的进步。在先进计算机的基础上，自动化生产线可以大大的提高了运作效率和产品的质量。
图1-1 自动化生产线
通过使用该自动化生产线模拟体系可以解决在学校里只能接触到单元实验的弊端。通常大型的自动化控制站只可以看却可以动手操控，这样达不到理想的教学效果。
本生产系统包括了5个单元，有进给单元、加盖单元、穿销单元、检测单元、选择单元。该系统可以模拟生产现场，来完成对零件的加工。
1.2 PLC的应用及目前的研究现状
1.2.1 国内外研究现状和分析
目前，有超过200的PLC厂家的各类产品，成千上万的。PLC产品以地区分为三种流派，分别是美国的产品，欧洲的，日本的。美国有艾伦法，通用电气两种产品；欧洲有德国的西门子、法国的TE两种产品;日本有三菱、欧姆龙两种PLC产品。除此以外，在国内市场，还有台湾，韩国的PLC产品。
PLC具有强大的生命力和快速增长的趋势。工业领域一直是PLC自动化的主战场，PLC给各种自动化设备供应了安全可靠的控制。当代的PLC在功能上，网络控制等方面都得到了大大的改善。
直到2003，PLC有超过6000000000美元的全球总销售。之后的5年，其销售额增长率可达到4.6%，到2008年其销售总额可达75亿美元。
1.2.2 连续生产线
整个控制系统采用一主控制台来规划整个生产线，它是控制中心自动生产线的主控制台，它可以实现对整个生产过程的整体控制，完成整个系统的信息连接等。
总站单元 下料单元 加盖单元
分拣单元 检测单元 穿销单元
图1-2 自动化生产线的控制顺序
本生产线由铝合金构造出来，通过利用机械传动来模拟一个完整的自动化生产过程。该生产线完美的將电气的控制、传感器的使用、组态控制完美地呈现出来。
1.2.3 控制系统组成框图
1.3 课题主要研究的内容及意义
我们可以通过这次的毕业设计学习到更多关于自动化的知识，并且锻炼我们的调查研究的能力、阅读收集的能力、论文报告的能力、思维能力、文字表达能力等。这样学生才能拥有更多跟强的专业知识来适应未来的工作。
自动化生产线是基于流水线而发展起来的，它需要生产线上的各个加工装置完成各自的任务，生产出达标的产品。通过对自动变速器的使用及其他一些辅助装置来完成这一目标。通过气压装置和电气制动装置组合起来的来完成各部件之间的联系，使她完成规定的任务进而能过自动工作，我们称这种自动工作的机械装置为自动化生产线。
PLC作为控制系统能广泛应用在自动生产设备,和微处理单元是因它靠性高,抗干扰能力强,同时拥有强大的性能,低廉的价格。
2.硬件设备的说明
2.1 电感式接近开关的设备说明
2.1.1 电感式传感器简单介绍
电感式传感器的结构简单，并且其工作可靠性高，它能精确测量被测物体，同时它的输出功率也很惊人，但它也有几个缺点，表现为敏感度、线性范围和测量范围三个因素之间的互相制约，电感式传感器并不适合测量快速运动的被测体。这样的传感器适合用于远距离操作控制,所以能够在工业自动控制系统中发挥更多功效。
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