模拟生产线工作站控制系统设计
本课题通过分析黑白工件的加工过程及分类统计，构建其加工装配工作站模拟生产线。加工过程分为五个工序，每个工序都建立一个工作站，通过PLC将五个工作站连接成一个生产线。本论文分析了各个工作站的控制系统，介绍了每一站的主体结构，绘制其接线图并编制其对应的控制程序，精确介绍了每一站的工步，并绘制了流程图。准确反应了生产线的控制方式及步骤。最后，通过上电调试，检验到其电路和控制作用准确，工作过程能准确反应设计要求。关键词 可编程控制，生产线，气缸，工作站
目录
1 绪论 1
1.1 通用生产线的组成 1
1.2 通用生产线的控制方式 1
1.3 PLC控制和传统继电器控制的区别 2
1.4 本课题的主要研究内容 3
2 模拟生产线的介绍 3
2.1 模拟生产线的作用 3
2.2 模拟生产线的组成 4
2.1 模拟生产线的各站功能 4
2.2 模拟生产线的布局 4
2.3 模拟生产线的工艺流程 5
2.4 本章小结 5
3 控制方案分析 6
3.1 控制方案要求 6
3.2 控制方案论证 6
4 控制面板设计 8
5 工作站控制系统设计 9
5.1 上料检测站控制系统的设计 11
5.2 搬运工作站控制系统设计 19
5.3 加工工作站控制系统设计 23
5.4 安装站控制系统设计 28
5.5 安装搬运站控制系统设计 33
5.6 分类站控制系统设计 37
5.7 本章小结 37
6 调试 38
结论 39
致谢 40
参考文献 41
1 绪论
1.1 通用生产线的组成
生产工件所要经过的路线称为生产线，从工件进入工厂，对工件准备进行加工开始，并由加工、搬运、拼装、检测等一系列生产活动构成。通用生产线主要由三个模块组成。模块及详细分类如图11所示。
通用生产线包括生产工件所 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
需要的机器，运输及储存工件所需要的相应装置。基本设备主要有自动生产机和所必要的工艺设备。这些设备确保了工件能够准确无误的进行自动生产。生产线中的运输装置大多采用机械手，操纵机械手对工件的位置进行控制，对其实行抓取、放下、搬运等一系列动作，使生产线能够运转顺利。在生产线中这些装置大多起辅助工件加工的作用。
图11通用生产线的组成
1.2 通用生产线的控制方式
当前，生产线有许多控制方式，如利用液压系统进行控制，利用继电器接线进行控制。通用生产线一般采用全线工作循环控制装置这种方式，利用已经设定好的循环路线持续地进行生产。在生产过程中，自动生产机和运输储存装置在相应的位置进行工作。除此之外还采用相应的检测系统，用来检测工件的数量和质量，并利用检测系统对生产过程进行监测，便于检测工件的加工情况和加工速度，同时也添加了相应的保护装置来保证加工过程的安全。
1.3 PLC控制和传统继电器控制的区别
表11 PLC控制与传统继电器控制的区别
项目
传统继电器控制
PLC控制
控制方式
元器件的接线
程序的编制
控制速度
慢
快
工艺改变
修改元器件的接线，复杂
修改程序，容易
适用性
简单情况
复杂和简单情况
可靠性
较差
强
使用寿命
长
短
延展性
差
好
维修难易程度
困难
简单
安装及调试
麻烦
方便
由于电子技术和工业技术的快速发展，PLC技术的制造成本在不断降低，但性能却在不断增强。如今，PLC技术简单便捷，并且可靠性极高，因此被广泛应用于各种领域，特别是工业领域和电子领域。在将来的发展中，PLC技术更是具有非常猛的上升发展趋势，前景十分开阔[1]。
PLC技术如今的广泛应用也离不开从0到1的过程，1969年，美国率先研制出第一台可编程控制器，但这台可编程控制器的作用比较单一，只能进行顺序控制[2]。
20世纪70年代，PLC技术添加了各种简单运算功能，这一技术实现了重大突破，之后几年，运算速度得到改进并且功能逐渐增多，很多发达国家的工业领域采用了这一技术。
20世纪80年代，PLC技术的发展来到了顶峰。此时的可编程控制器控制速度快，计数功能强，通信能力也得到了加强，并且，由于电子技术的发展，PLC技术在工业上的应用更加广泛。
经过多年的改进，PLC技术趋于完善。单机控制、多机控制和自动化控制根据自身特点在不同的领域中发挥十分出色。PLC技术中的数据处理大大减少了人力时间，计算精确，数据处理到位。因此，PLC技术广泛应用于全国各地各项领域。今后可编程控制器控制系统将不断地朝着高速化、小型化、网络化、兼容性和标准化的方向发展[3]。
PLC技术是专为工业产业设计的数字操作的电子设备。它通过编写相应的程序来执行各种逻辑操作、顺序操作和算术操作，并且可以通过数字或程序来模拟输入和输出，以此来控制各种类型的机械生产过程。
PLC有以下优点：
编程简单，上手容易，通过一些简单的指令就能构建出一套梯形图来控制系统；
（2）适用范围广，各种领域均能适用，工作环境需求简单；
体积小并且质量较轻，耗能较少，便于安装在机器内部；
目录
1 绪论 1
1.1 通用生产线的组成 1
1.2 通用生产线的控制方式 1
1.3 PLC控制和传统继电器控制的区别 2
1.4 本课题的主要研究内容 3
2 模拟生产线的介绍 3
2.1 模拟生产线的作用 3
2.2 模拟生产线的组成 4
2.1 模拟生产线的各站功能 4
2.2 模拟生产线的布局 4
2.3 模拟生产线的工艺流程 5
2.4 本章小结 5
3 控制方案分析 6
3.1 控制方案要求 6
3.2 控制方案论证 6
4 控制面板设计 8
5 工作站控制系统设计 9
5.1 上料检测站控制系统的设计 11
5.2 搬运工作站控制系统设计 19
5.3 加工工作站控制系统设计 23
5.4 安装站控制系统设计 28
5.5 安装搬运站控制系统设计 33
5.6 分类站控制系统设计 37
5.7 本章小结 37
6 调试 38
结论 39
致谢 40
参考文献 41
1 绪论
1.1 通用生产线的组成
生产工件所要经过的路线称为生产线，从工件进入工厂，对工件准备进行加工开始，并由加工、搬运、拼装、检测等一系列生产活动构成。通用生产线主要由三个模块组成。模块及详细分类如图11所示。
通用生产线包括生产工件所 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
需要的机器，运输及储存工件所需要的相应装置。基本设备主要有自动生产机和所必要的工艺设备。这些设备确保了工件能够准确无误的进行自动生产。生产线中的运输装置大多采用机械手，操纵机械手对工件的位置进行控制，对其实行抓取、放下、搬运等一系列动作，使生产线能够运转顺利。在生产线中这些装置大多起辅助工件加工的作用。
图11通用生产线的组成
1.2 通用生产线的控制方式
当前，生产线有许多控制方式，如利用液压系统进行控制，利用继电器接线进行控制。通用生产线一般采用全线工作循环控制装置这种方式，利用已经设定好的循环路线持续地进行生产。在生产过程中，自动生产机和运输储存装置在相应的位置进行工作。除此之外还采用相应的检测系统，用来检测工件的数量和质量，并利用检测系统对生产过程进行监测，便于检测工件的加工情况和加工速度，同时也添加了相应的保护装置来保证加工过程的安全。
1.3 PLC控制和传统继电器控制的区别
表11 PLC控制与传统继电器控制的区别
项目
传统继电器控制
PLC控制
控制方式
元器件的接线
程序的编制
控制速度
慢
快
工艺改变
修改元器件的接线，复杂
修改程序，容易
适用性
简单情况
复杂和简单情况
可靠性
较差
强
使用寿命
长
短
延展性
差
好
维修难易程度
困难
简单
安装及调试
麻烦
方便
由于电子技术和工业技术的快速发展，PLC技术的制造成本在不断降低，但性能却在不断增强。如今，PLC技术简单便捷，并且可靠性极高，因此被广泛应用于各种领域，特别是工业领域和电子领域。在将来的发展中，PLC技术更是具有非常猛的上升发展趋势，前景十分开阔[1]。
PLC技术如今的广泛应用也离不开从0到1的过程，1969年，美国率先研制出第一台可编程控制器，但这台可编程控制器的作用比较单一，只能进行顺序控制[2]。
20世纪70年代，PLC技术添加了各种简单运算功能，这一技术实现了重大突破，之后几年，运算速度得到改进并且功能逐渐增多，很多发达国家的工业领域采用了这一技术。
20世纪80年代，PLC技术的发展来到了顶峰。此时的可编程控制器控制速度快，计数功能强，通信能力也得到了加强，并且，由于电子技术的发展，PLC技术在工业上的应用更加广泛。
经过多年的改进，PLC技术趋于完善。单机控制、多机控制和自动化控制根据自身特点在不同的领域中发挥十分出色。PLC技术中的数据处理大大减少了人力时间，计算精确，数据处理到位。因此，PLC技术广泛应用于全国各地各项领域。今后可编程控制器控制系统将不断地朝着高速化、小型化、网络化、兼容性和标准化的方向发展[3]。
PLC技术是专为工业产业设计的数字操作的电子设备。它通过编写相应的程序来执行各种逻辑操作、顺序操作和算术操作，并且可以通过数字或程序来模拟输入和输出，以此来控制各种类型的机械生产过程。
PLC有以下优点：
编程简单，上手容易，通过一些简单的指令就能构建出一套梯形图来控制系统；
（2）适用范围广，各种领域均能适用，工作环境需求简单；
体积小并且质量较轻，耗能较少，便于安装在机器内部；
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