锉削自动化产线控制系统设计(附件)【字数：6650】
日期 2021年4月14日 随着“中国制造2025”拉开了序幕，工业自动化生产线的发展可以推动相关行业和企业快速前进。论文中提出了一种关于综合通信方案依照自己的特征实现集成与PC机的通信以ABB机器人和PLC在工业自动化生产线为目的,提出了一种综合通信方案依照自己的特征实现集成与PC机的通信,并建立一个合成的ABB机器人和PLC控制软件,完成合成控制和PLC的机器人。本文主要进行了以下工作结合ABB机器人和西门子PLC在工业生产线上的通信接口和通信机制，完成了总通讯方案，实现了综合控制系统；第二，为了对PLC的控制，进而开发OPC客户端，对PLC数据读写；第三，为了完成控制自动化生产线对工件的分拣、搬运等一系列工作，所以搭建了相关的实验平台，利用控制机器人完成对被加工工件的铣削。
引言 1
一、锉削自动化产线硬件组成 2
（一）自动化锉削加工产线整体结构 2
（二）ABB IRB4600机器人 4
（四）PLC集成控制系统 6
二、锉削自动化生产线通信设置 7
（一）PLC与机器人通信 7
（二）ABB 通讯模块开发 7
（三）OPC客户端开发 9
（四）锉削自动化产线整体实现 12
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
制造业支撑着一个国家的国力和财富，在工业化继续向前发展的时代过程中，我国政府推出了“中国制造2025”的发展战略。大数据、电子、机器人、机械等进入制造业，对人力提出了新的要求。《中国制造2025》对推动未来10年制造业强国建设作出了全面部署，近几年，制造业将会迎来新的发展。因此，专业化的管理在工业生产系统中有着非常重要的作用。
工业生产线对“中国制造2025”的提出和实施发挥着重要作用。工业自动化是指生产工程按照设备在没有人工的情况下对信息处理和控制，如测量等。自动化技术是一门包含电子、机械等及研究自动化过程的综合技术。由于我国工业发展迅速，自动化技术才能突飞猛进，所以我国工业才有进一步发展。现在，自动化技术早已经被广泛用到各个工业领域，如： *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
机械、电力等。由于生产线的自动化、智能化发展，所以制造业正有着巨大变化。由于对系统的要求越来越高，所以设备多样化，工艺越来越复杂，生产规模也在扩大。
本论文通过对机器人和控制器的研究，把它们组合为一个对工业远程控制系统，从而实现了由机器人和网络共同组成的智能自动化生产线。借助远程控制软件使ABB机器人与PLC共同合力完成生产线任务。另外，本论文通过对OPC的研究，完成自动化生产线的控制，为实现“中国制造2025”的前进做出贡献。 锉削自动化产线硬件组成
（一）自动化锉削加工产线整体结构
总的来说，自动化生产线由三部分组成: ABB机器人，PLC集成控制系统，自动化流水线以及一些辅助实验设施。整体结构如图11所示。
图11 自动化装配线整体结构图
工业自动化流水线总体布局如图12所示，由供应单元，物料检验单元，直线运动存储单元，工业自动装配线，处理单元，ABB机器人搬运单元和货物分拣组成。
图12 工业自动化流水线布局图
装配线的移动过程大致如下：系统开始运行，供料单元井式料仓空推机将原料和工件依次移动到同步带式输送机上。当视觉传感器感测到传送带上有工件时，就会开始执行输送机，检测单元通过同步传送带的光电传感器检测工件的颜色和材料。测试后，工件运行到传送带末端结束。
基于IRB4600型 ABB机器人构造了全面工作平台，准备好所需要的工作设备，需要开始各子系统的安装和布线。将PC计算机连接到ABB机器人的IRC5控制柜，然后将PC机和ABB机器人用网线连接，并配置对应的IP地址，图13显示了整个控制系统的现实效果。
图13集成控制系统机器人实验平台
启动工件搬运处理单元，并将工件放置在处理单元4站感测器的转台上。 转盘移动，由下面的视觉感应器检测，然后停在并行处理机器人处理器下面。 机器人的运动将端电刀推下，模拟工件的加工。 完成后，ABB自动机将返回初始位置。 转盘驱动工件在检测装置下运行，提升缸驱动位移传感器检测工件规格。 感测结束后，工件在转台上移到下一个工作位置。
操纵器转移单元移动，ABB机器人工作，最后一个气动夹持器夹持工件，并将其放置在货物分拣单元的同步带式输送机上。通过孔深测试结果，经过认证的工件将继续在下一个单元的同步传送带上运行。当未经认证的工件正在运行时，气动定位块装置启用，工件在运行过程中自动滑入废槽。
图14 PLC 实验布局图
工件通过光电传感器和气动定位装置移动到装配单元的同步带式输送机上停机。另外，识别工件的规格，通过气动将工件推出，再由机械手臂进行组装结束后，工件往自动化仓库单元的码垛机移动，末端气动夹持器将成品工件抓取组装并送入自动化立体仓库网格完成工作。整体如图14表示。搬运部分如图15表示，分拣部分如图16表示，仓库部分如图17表示。整机操作如图18表示。
图15搬运单元实验 图16分拣单元实验
图17 仓库单元实验 图18 PLC 实验总体运行图
（二）ABB IRB4600机器人
对于“中国制造”的进一步发展，工业机器人在生产中独立的操作越来越多，还能与其他设备合作完成任务，而且在生产线和通信有非常重要的地位。结合现有的工业生产线，本文将详细介绍ABB IRB4600机器人及其通信解决方案。
如图19所示，ABB IRB4600机器人控制系统主要分为三部分:柔性臂手持式教学挂件、六自由度机械手和IRC5控制器，ABB IRB4600机器人的主要规格如表11所示。
图19IRB4600 ABB机器人系统结构图
表11 规格参数
IRC5控制器是ABB机器人的控制柜，负责了机器人的控制功能，也是机器人的控制柜。如图110所示。控制器包含控制和驱动两个模块。控制模块是运行机器人需要的软件，由主机、I/O电路板等控制设备组成。驱动模块是指驱动ABB机器人运动的所有电力电子设备。如果ABB机器人需要同时控制多个其他机器人即多移动选项，则必须为每个附加机器人添加一个驱动模块，但只需要一个控制模块就足够了。
引言 1
一、锉削自动化产线硬件组成 2
（一）自动化锉削加工产线整体结构 2
（二）ABB IRB4600机器人 4
（四）PLC集成控制系统 6
二、锉削自动化生产线通信设置 7
（一）PLC与机器人通信 7
（二）ABB 通讯模块开发 7
（三）OPC客户端开发 9
（四）锉削自动化产线整体实现 12
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
制造业支撑着一个国家的国力和财富，在工业化继续向前发展的时代过程中，我国政府推出了“中国制造2025”的发展战略。大数据、电子、机器人、机械等进入制造业，对人力提出了新的要求。《中国制造2025》对推动未来10年制造业强国建设作出了全面部署，近几年，制造业将会迎来新的发展。因此，专业化的管理在工业生产系统中有着非常重要的作用。
工业生产线对“中国制造2025”的提出和实施发挥着重要作用。工业自动化是指生产工程按照设备在没有人工的情况下对信息处理和控制，如测量等。自动化技术是一门包含电子、机械等及研究自动化过程的综合技术。由于我国工业发展迅速，自动化技术才能突飞猛进，所以我国工业才有进一步发展。现在，自动化技术早已经被广泛用到各个工业领域，如： *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
机械、电力等。由于生产线的自动化、智能化发展，所以制造业正有着巨大变化。由于对系统的要求越来越高，所以设备多样化，工艺越来越复杂，生产规模也在扩大。
本论文通过对机器人和控制器的研究，把它们组合为一个对工业远程控制系统，从而实现了由机器人和网络共同组成的智能自动化生产线。借助远程控制软件使ABB机器人与PLC共同合力完成生产线任务。另外，本论文通过对OPC的研究，完成自动化生产线的控制，为实现“中国制造2025”的前进做出贡献。 锉削自动化产线硬件组成
（一）自动化锉削加工产线整体结构
总的来说，自动化生产线由三部分组成: ABB机器人，PLC集成控制系统，自动化流水线以及一些辅助实验设施。整体结构如图11所示。
图11 自动化装配线整体结构图
工业自动化流水线总体布局如图12所示，由供应单元，物料检验单元，直线运动存储单元，工业自动装配线，处理单元，ABB机器人搬运单元和货物分拣组成。
图12 工业自动化流水线布局图
装配线的移动过程大致如下：系统开始运行，供料单元井式料仓空推机将原料和工件依次移动到同步带式输送机上。当视觉传感器感测到传送带上有工件时，就会开始执行输送机，检测单元通过同步传送带的光电传感器检测工件的颜色和材料。测试后，工件运行到传送带末端结束。
基于IRB4600型 ABB机器人构造了全面工作平台，准备好所需要的工作设备，需要开始各子系统的安装和布线。将PC计算机连接到ABB机器人的IRC5控制柜，然后将PC机和ABB机器人用网线连接，并配置对应的IP地址，图13显示了整个控制系统的现实效果。
图13集成控制系统机器人实验平台
启动工件搬运处理单元，并将工件放置在处理单元4站感测器的转台上。 转盘移动，由下面的视觉感应器检测，然后停在并行处理机器人处理器下面。 机器人的运动将端电刀推下，模拟工件的加工。 完成后，ABB自动机将返回初始位置。 转盘驱动工件在检测装置下运行，提升缸驱动位移传感器检测工件规格。 感测结束后，工件在转台上移到下一个工作位置。
操纵器转移单元移动，ABB机器人工作，最后一个气动夹持器夹持工件，并将其放置在货物分拣单元的同步带式输送机上。通过孔深测试结果，经过认证的工件将继续在下一个单元的同步传送带上运行。当未经认证的工件正在运行时，气动定位块装置启用，工件在运行过程中自动滑入废槽。
图14 PLC 实验布局图
工件通过光电传感器和气动定位装置移动到装配单元的同步带式输送机上停机。另外，识别工件的规格，通过气动将工件推出，再由机械手臂进行组装结束后，工件往自动化仓库单元的码垛机移动，末端气动夹持器将成品工件抓取组装并送入自动化立体仓库网格完成工作。整体如图14表示。搬运部分如图15表示，分拣部分如图16表示，仓库部分如图17表示。整机操作如图18表示。
图15搬运单元实验 图16分拣单元实验
图17 仓库单元实验 图18 PLC 实验总体运行图
（二）ABB IRB4600机器人
对于“中国制造”的进一步发展，工业机器人在生产中独立的操作越来越多，还能与其他设备合作完成任务，而且在生产线和通信有非常重要的地位。结合现有的工业生产线，本文将详细介绍ABB IRB4600机器人及其通信解决方案。
如图19所示，ABB IRB4600机器人控制系统主要分为三部分:柔性臂手持式教学挂件、六自由度机械手和IRC5控制器，ABB IRB4600机器人的主要规格如表11所示。
图19IRB4600 ABB机器人系统结构图
表11 规格参数
IRC5控制器是ABB机器人的控制柜，负责了机器人的控制功能，也是机器人的控制柜。如图110所示。控制器包含控制和驱动两个模块。控制模块是运行机器人需要的软件，由主机、I/O电路板等控制设备组成。驱动模块是指驱动ABB机器人运动的所有电力电子设备。如果ABB机器人需要同时控制多个其他机器人即多移动选项，则必须为每个附加机器人添加一个驱动模块，但只需要一个控制模块就足够了。
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