装配流水线PLC控制系统设计.
毕业设计（论文）
题目：装配流水线PLC控制系统设计
系（院）：工业与信息化学院专业：电气自动化
姓名：杨晨学号：1201040219
校内指导教师：李焦明职称：教授
校外指导教师：职称：
2015 年5 月18 日
摘要
可编程控制器（PLC）是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发而来的，是一种数字运算操作的电子系统。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备的或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
近年来，在机电、冶金、轻工、纺织、医药、交通等行业的成功应用原则，可编程控制器是大有发展前途的工业控制装置。它与SCADA、DCS、MES、ERP等相互集成，互相补充，综合应用，将对我国工业过程控制领域产生巨大的影响。
本文是基于这种大前提下，从PLC的基本结构、程序设计步骤入手，将现在使用比较广泛的西门子S7-200系统的PLC技术用于生产流水线系统控制中，传送带共有A、B、C、D、E、F、G7个个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C （操作3）三个工位完成三种装配工作，最后送入仓库H，其他工位用于传送工件。
关键词：装配流水线梯形图控制系统 s7-200
目录
序言 (1)
第一章可编程序控制器技术 (2)
1.1 可编程控制器的概述 (2)
1.1.1 PLC的产生和定义 (2)
1.1.2 PLC的发展和市场情况 (2)
1.1.3 PLC的特点 (3)
1.1.4 PLC的优点 (4)
1.2 PLC的构成和工作原理 (6)
1.2.1 PLC的构成 (6)
1.2.2 PLC的工作原理如图1-2。 (7)
第二章装配流水线系统的设计 (8)
2.1 PLC机型的选择 (8)
2.2 S7-200可编程控制器 (9)
2.3 S7-200的系统基本组成 (10)
2.4 S7-200的系统的工作方式及特点 (10)
2.4.1 S7-200的系统的工作方式 (10)
2.4.2 S7-200的系统的特点 (11)
2.5 装配流水线控制要求 (11)
2.6输入/输出地址分配 (11)
2.7控制程序的语句表 (12)
2.8装配流水线控制系统梯形图 (14)
总结 (20)
参考文献 (21)
序言
“可编程逻辑控制器（Programmable Controller）是专门在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器，它能够用存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器极其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩大展其功能的原则设计。”为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程序控制简称PLC。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S 系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
在20世纪60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是继电器控制装置构成的，为了改变这一现状，1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM公司），制成一种通用控制装置。1969年，美国数字设备公司（DEC公司）研制出第一台可编程控制器。1971年起，各个国家都研制出他们的PLC，我国从1974年开始研制，于1977年开始应用于工业中。限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。
经过多次的应用，人们发现它有可靠性高，抗干扰能力强；通用性强，使用方便；功能强，适应面广；编程方法简单，容易掌握；PLC控制系统的设计、安装、调试、维护方便；体积小、重量轻、功耗低的特点。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但PLC产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。
PLC的发展与微电子技术和计算机技术密切相关，随着可编程控制器的应用领域不断扩大，它本身也在不断发展。一、小型化方向发展。今后的小型PLC也将增加模拟量处理功能，而且将有灵活的组态特性，并能与其他机型连用。二、大型化方向发展。主要有以下几个方面：功能不断加强；应用范围不断扩大；性能不断提高；编程软件的多样化和高级化；构成形式的分散化与集散化。
本文是基于这种大前提下，从PLC的基本结构、程序设计步骤入手，将现在使用比较广泛的西门子S7-200系统的PLC技术用于生产流水线系统控制中。
第一章可编程序控制器技术
1.1 可编程控制器的概述
1.1.1 PLC的产生和定义
（1）PLC的产生
1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功的应用在美国通用汽车通用公司（GM）的生产线上。但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC(programmable logic controller)。70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关上的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC （programmable controller）。但由于PC容易与个人计算机（personal computer）相混淆，故人们仍习惯的用PLC作为可编程控制器的缩写。
（2）PLC的定义
1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它还采用了可以编程序的存储器，用来其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各类型机械的生产过程。PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所以他在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。继电气在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱点控制强电。PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。
1.1.2 PLC的发展和市场情况
（1） PLC的发展
21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统。PLC说穿了其实就是单片机功能的集成化，稳定性比起单片机更好，功能更齐全，对于工程人员的编程也相对简单。单片机的有点在于，成本低，体积小，但是稳定性差，所以PLC是目前工业控制器使用最为普遍的一种可编程序控制器的总发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能方向发展。
（2） PLC的市场情况
1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一土改可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中，除了以连续量为主的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作；另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制；以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的——离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求，所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中，逐渐形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立之势，除了这些，还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占有一定的百分比。在八十年代至九十年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。由于PLC人机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步，挤占了一部分DCS的市场（过程控制）并逐渐垄断了污水处理等行业，但是由于工业PC（IPC）的出现，特别是近年来现场总线技术的发展，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场，所以近年来PLC增长速度总的说是渐缓。目前全世界有200多厂家生产300多品种PLC产品，主要应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。在这时期，PLC在处理模拟能量能力、运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
1.1.3 PLC的特点
（1）开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑（2）模拟量控制
在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。
（3）运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
（4）过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC
能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
（5）数据处理
现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。（6）通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
1.1.4 PLC的优点
（1）可靠性高，抗干扰能力强
工业生产一般对控制设备要求很高，应具有很强的抗干扰能力和高的可靠性，能在恶劣的环境中可靠地工作，平均故障间隔时间长，故障修复时间短。这是PLC控制优于微机控制的一大特点。例如日本的三菱公司F1、F2系列平均故障间隔时间长达30万h，而A系列的可靠性比F1、F2系列更高。
PLC控制系统的故障通常有两种：一种是偶发性故障，即由于恶劣环境（电磁干扰、超高温、过电压、欠电压）引起的，这类故障只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统本应随之恢复正常，但因PLC受外界影响后，内部存储的信息被破坏，必须从初始状态重新起动。另一类是永久性故障，是由于元器件不可恢复的损坏引起的。
在PLC设计中，可以从硬件和软件两方面采取措施，防止以上故障的发生，以提高其可靠性。主要措施有：
①硬件措施：（屏蔽：对电源变压器、CPU编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。滤波:对供电系统及输入/输出线路采用多种形式的滤波，如LC式π型滤波网络，以消除高频干扰和削弱各种模块之间的相互影响。电源的调整与保护:对微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压影响。隔离:在微处理器与输入/输出电路之间，采用光电隔离，有效地隔离输入/输出间电的联系，减少故障和误动作的可能。联锁:所有输出模块都受开门信号控制，而这个信号只在规定的各种条件都满足时才有效，这样就有效地防止了产生不正常输出的可能性。采用模块式结构：这种结构有助于故障情况下短时修复。设置环境检测和诊断电路:这种分电路与软件配合，可以实现灵活保护与故障指示等功能。）
②软件措施：（故障检测:软件定期地检测外界环境，对诸如掉电、强干扰信号等情况能及时进行处理。信息保护和恢复:对偶发性故障只要故障条件出现时，不破坏PLC 内部的信息，一旦故障条件消失，就可恢复正常，继续原来的工作。设置了警戒时钟WDT:
如果程序每循环执行时间超过了WDT规定时间，预示了程序进入死循环，立即报警。加强对程序的检查和检验:一旦程序有错，立即报警并停止执行。对程序及动态数据进行电池后备:停电后，利用后备电池供电，有关状态及信息就不会因此而丢失。这样，PLC 的可靠性、抗干扰能力大大提高。例如美国通用电器公司制成的PC控制模块平均无故障率可达1千万小时之多，组成系统后的平均无故障率可达4至5千万小时。这是PLC 优于微机的另一个特点。
（2）通用性强，控制程序可变，使用方便
PLC品种齐全的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不必改变PLC的硬件设备，只需改编程序就可以满足要求。因此，PLC除了应用于单机控制外，在工厂自动化中也被大量采用。
（3）功能完善，适应面广
现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入与输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可以控制一台生产机械、一条生产线，又可以控制一个生产过程，使用水平大大地提高了不少。
（4）编程简单，容易掌握
目前大多数PLC采用继电控制形式的“梯形图编程方式”，即有传统控制线路的清晰直观，又适合电气技术人员的读图习惯和微机应用水平，易于接受，与常用的汇编语言相比，更受欢迎。PLC是为车间操作人员而设计的，一般只要很短时间的训练即能学会使用。而微电脑控制系统则要求具有一定知识的人员操作。当然，PLC的功能开发，需要有软件专家的帮助。梯形图语言和编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近。通过阅读PLC的用户手册或短期培训，电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。同时还提供了功能图、语句表等编程语言。 PLC在执行梯形图程序时，用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行（PLC内部增加了解释程序）。与直接执行汇编语言编写的用户程序相比，执行梯形图程序的时间要长一些，但对于大多数机电控制设备来说，是微不足道的，完全可以满足控制要求。
（5）减少了控制系统的设计及施工的工作量
由于PLC采用软件编程来达到控制功能，而不同于继电器控制采用接线来达到控制功能，同时PLC又能率先进行模拟调试，并且操作化功能和监视化功能很强，这些都减少了许多的工作量。同时，PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，更减少了现场的调试工作量。并且，由于PLC的低故障率及很强的监视功能，模块化等等，使维修也极为方便。
（6）体积小、重量轻、功耗低、维护方便
PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，其结构紧凑，坚固，体积小，重量轻，功耗低。并且由于PLC的强抗干扰能力，易于装入设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
（7）扩充方便，组合灵活
PLC产品具有各种扩充单元，可以方便地适应不同工业控制需要的不同输入输出点急不同输入输出方式的系统。
（8）控制程序可变，具有很好的柔性
在生产工艺流程改变或生产线设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只要改变程序就可以满足要求。所以PLC取代继电器控制，而且具有继电器所不具备的无可比拟的优点。因此PLC除应用于单机控制外，在柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS），以至工厂自动化（FA）中也被大量采用。
1.2 PLC的构成和工作原理
1.2.1 PLC的构成
从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC 包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。如图1-1所示：
图 1-1 模块式PLC
（1）中央处理单元CPU的构成
CPU是PLC的核心，其神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输送装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，因此限制着规模。
（2）I/O模块
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC 的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。
I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AO）等模块。除了通
用I/O外，还有特殊I/O模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
（3）电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。
（4）存储器
存储器是具有记忆功能的半导体电路，用来存储系统程序、用户程序、逻辑变量、系统组态和其他一些信息。
系统程序是用来控制和完成PLC各种功能的程序，这些程序是由PLC制造厂家用相应CPU的指令系统编写的，并固化到ROM中。
用户程序存储器用来存放由变成器或其他编程设备输入的用户程序。用户程序由使用者根据工程现场的生产过程和工艺要求而编写，可通过变成器或编程软件修改。
在PLC中使用的两种类型存储器：一种是只读类型的存储器，如ROM、PROM、EPROM 和EEPROM等；另一种是可读写的随机存储器RAM。
1.2.2 PLC的工作原理
PLC的一个扫描周期必经输入处理、程序执行和输出处理三个阶段。
PLC在输入处理阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。
PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。
输出处理阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。
第二章装配流水线系统的设计
2.1 PLC机型的选择
机型选择的基本原则是在满足控制功能要求的前提下，保证系统工作可靠、维护使用方便及最佳的性能价格比。具体应考虑的因素如下所述。
（1）结构合理
对于工艺过程比较固定、环境条件较好、维修量较小的场合，选用整体式结构的PLC;否则，选用模块式结构的PLC。
（2）功能强、弱适当
对于开关量控制的工程项目，若控制速度要求不高，一般选用低档的PLC。如西门子公司的S7-200系列机或欧姆龙公司的COM 10
对于以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目，可选用含有A/D转换的模拟量输入模块和含有D/A转换的模拟量输出模块，以及具有加减乘除运算和数据传输功能的低档PLC。如西门子公司的S7-300或S7-400。
对于控制比较复杂、控制功能要求较高的工程项目，如要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等，可根据控制规模及复杂的程度，选用中档机或高档机。其中高档机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统和整个工厂的自动化等。
（3）机型统一
PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构体积小、价格便宜，但由于整体式结构的PLC功能有限，一般大型的控制系统都使用模块结构，这样功能易扩展，比整体式灵活。一个大型企业选用PLC时，尽量要做到机型统一。同一机型的PLC，其模块可互为备用，以便备件的采购和管理；另外，功能及编程方法统一，有利于技术人员的培训;其外部设备通用也有利于资源共享。若配备了上位计算机，可把各独立系统的多台PLC联成一个多级分布式控制系统，相互通信，集中协调管理。
（4）PLC的环境适应性
由于PLC是直接用于工业控制的工业控制器，生产厂家都把它设计成能在恶劣的环境条件下，可靠地工作。尽管如此每种PLC都有自己的环境技术条件，我们在选用时，特别是在设计控制系统时，对环境条件要进行充分的考虑。
针对本课题的特点和性能要求，采用了德国西门子公司S7-200系列中的S7-226作为系统控制器(如表2-1)。该型号的PLC有良好性价比，具有16个输出24个输入口，满足该系统要求，同时提供了良好的开发平台以及大量的相关参考资料，在小型PLC控制系统中得到了广泛的应用。本设计采用西门子S7—200 CPU226的可编程控制器。
表2-1 S7-226的可带扩展模块数
型号输入点输出点可带扩展模块数S7-200CPU221 6 4 —
S7-200CPU222 8 6 2个扩展模块
S7-200CPU224 14 10 7个扩展模块3
S7-200CPU226 24 16 7个扩展模块
S7-200CPU226XM 24 16 7个扩展模块
2.2 S7-200可编程控制器
SIMATIC是德国西门子公司发明的一个对自己的自动化产品的一个称呼。该公司生产的可编程序控制器在我国的应用相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。它的的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。
西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。
该公司投放市场的小型可编程控制器（S7-200可编程控制器），选用的是整体式结构，可以进行单机运行、输入输出扩展，接特殊功能扩展模块。S7-200的产品定位在S7系列PLC家族的低端产品，但是，它比智能继电器LOGO的定位要高。外形结构小巧，可靠性高，运行速度快，继承和发展了它在大、中型PLC领域的技术优势，有着丰富的指令集，具有强大的多集成功能和实时特性，配有功能丰富的扩展模块，性能价格比较高，非常适合机械制造业的情况和需求。通常S7-200用于200点开关量以内，35点模拟量以内。本次设计采用的就是SIMATIC S7-200可编程控制器，如图2-1所示。
图2-1 S7-200扩展模块面板图
2.3 S7-200的系统基本组成
SIMATIC S7-200系统由硬件和工业软件两大部分组成，如图2-2所示：
（1）硬件
基本单元（Basic Unit）：又称作CPU模块、主机或本机。它包括CPU、存储器、基本输入输出点和电源等，是PLC的主要部分。它实际就是一个完整的控制系统，可以单独实现一定的控制任务。
扩展单元（Extension Unit）：是用以扩充数字量输入输出的设备，所能连接的扩展单元的数量和实际所能使用的I/O点数是由多种因数共同决定的。
特殊功能模块（Special Function Module）：是可与主机相连的为完成某种特殊的控制任务而制的装置。
相关设备是为充分和方便地利用SIMATIC S7-200系统硬件和软件资源而开发和使用的一些设备，主要有编程设备、人机操作界面和网络设备等。
（2）工业软件
工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序、文档及其规则的总和，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几大类构成。
图2-2 SIMATIC S7-200系统图
2.4 S7-200的系统的工作方式及特点
2.4.1 S7-200的系统的工作方式
一种是STOP方式(在此工作方式下，不能运行用户程序，可以向CPU装载用户程序或进行CPU设置)，另一种是RUN方式（在此工作方式下CPU执行用户程序），还有一种是TERM（在此工作方式下，允许使用工业编程软件STEP7-Micro/WIN32来控制CPU 的工作方式）。
2.4.2 S7-200的系统的特点
S7-200的CPU能为每个主机数字量输入提供了脉冲捕捉功能，它可以使主机能够捕捉小于一个扫描周期的短脉冲，并将其保持到主机读到这个信号，但前提是只有通过滤波器后，脉冲捕捉才有效。
2.5 装配流水线控制要求
传送带共有A、B、C、D、E、F、G7个个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配工作，最后送入仓库H，其他工位用于传送工件，如图2-3所示。
图2-3装配流水线系统流程图
2.6输入/输出地址分配
其中I0.0 为系统启动按钮，I0.1为移位按钮，I0.2为复位按钮，Q0.1、Q0.2、
Q0.3位ABC三个操作的输出，Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6为模拟传送带的输出，Q0.7
位模拟的仓库输出。
表2-2 输入/输出继电器地址分配表
面板启动复位移位 A B C
PLC I0.0 I0.2 I0.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2
面板 D E F G H
PLC Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7
2.7控制程序的语句表
LD I0.1 启动
AN M0.1
TON T37,+10 延时1S
LD T37
= M0.0 生产脉冲
LD I0.1 移位
O M0.5
LD M0.2
= M10.6
LD M0.3
= M12.4
LD M0.4
= M13.2
LD M0.0 移位输入SHRB M10.0,M10.1,+5
SHRB M10.6,M10.7,+5
SHRB M12.4,M12.5,+5
SHRB M13.2,M13.3,+5
LD M10.5
O M11.3
O M13.1
O M13.7
EU
= M1.0
LD M1.1
AN T58
O M10.0
= M1.1
TON T47,+50 延时5S LD M1.1
AN T47
O M1.2
= M20.0
LD M20.4
TON T48，+80 延时8S AN T48
= M1.2
LD M1.0
SHRB M20.0，M20.1，+4 LD M20.0
TON T39，+30 延时3S LD T39
TON T40，+15 延时1.5S
生产流水线控制
课程设计任务书 设计题目：生产流水线监控系统设计 教研室主任：指导教师：年月日
摘要 当代计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。微电子学的基本元件及其集成电路构成了他的硬件基础；而计算数学的计算方法与数据结构则构成计算机的软件基础。 自从1945年底世界上第一台电子数字计算机ENIAC诞生以来,计算机技术取得了异常迅猛的发展。由电子管、晶体管、集成电路以至第四代的超大规模集成电路计算机,都与微电子技术的进步密切相关,且以所采用的逻辑元件作为划分每代的标志。计算机正是大规模集成电路孕育的产物。 微型计算机被广泛地用于数值计算和工业控制之中。数据采集系统是计算机在工业控制中最为普遍的应用系统。他的任务是采集生产过程中的工况参数并经过 A/ D 转换器送入内存储器 , CPU 将再对这些参数、数据进行分析、运算和处理 , 如数字滤波、量纲变换、仪表误差修正、数字显示、越限报警、打印制表等功能。若再配上输出通道就可以方便地组成计算机控制系统。 此次设计为一生产流水线监控系统，每当一定数目的产品下线，该系统能发出提示信息；根据需要，系统能给出当天已生产产品的总的数量。利用KK1+开关模拟流水线上通过的产品，每按动一次开关就相当于有一个产品下线；现要求每当有若干个（自定）产品下线，系统给出提示信息，同时发出提示声音。另外，根据需要，管理者可随时察看当天已经生产的产品数量。 关键字：流水线发声中断
目录 1 设计内容和要求 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2设计要求 (1) 1.3设计目的 (1) 2 设计原理与方法 (2) 2.1开发环境 (2) 2.2原理说明 (2) 2.2.1 发声原理 (2) 2.2.2 中断原理 (2) 2.2.3 定时器原理 (3) 2.2.4 计数原理 (3) 2.3设计思想 (3) 3 芯片介绍 (4) 3.18253/8254芯片介绍 (4) 3.1.1 8253/8254引脚图如下（图3-1） (4) 3.28255芯片介绍 (5) 3.2.1 8255特性 (5) 3.2.2 8255引脚功能 (5) 3.2.3 8255引脚图如下图(图3-2) (6) 3.38259芯片介绍 (6) 3.3.1 8259工作原理 (6) 3.3.2 8259主要功能 (8) 3.3.3 8259引脚图(如图3-3) (8) 4 系统设计 (9) 4.1流程图 (9) 4.2连线图 (10) 4.3电子发生器程序流程图(图4-4) (12) 5 测试结果 (13) 总结 (14) 参考文献 (15) 附录源代码 (16)
基于PLC装配流水线控制系统设计
学科门类：单位代码： 毕业设计说明书（论文） 基于PLC装配流水线控制系统设计 学生姓名 所学专业 班级 学号 指导教师 XXXXXXXXX系 二○**年X X月
摘要 随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家用提高设备的抗干扰能力，另一方面要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。 S7-200PLC 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200 系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200 系列具有极高的性能/价格比。S7-200 系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。 本课题是用PLC 控制装配流水线控制。用PLC 控制装配流水线具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。此系统主要能够实现顺次启动和停止，完成工件移位以及功能紧急故障处理等功能。 关键词：PLC、装配流水线、控制、可靠性
PLC装配流水线模拟控制课程设计
课程设计说明书 课程设计名称：工厂电气课程设计 课程设计题目：装配流水线模拟控制设计 学院名称： XXX 专业： XXX 班级： XXX 学号：XXX 姓名： XXX 评分：教师： XXX 2012 年 6 月 21 日 电气控制技术课程设计任务书 20 11 －20 12 学年第二学期第 19 周－ 19 周
要本次设计主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态王软件和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。通过PLC模拟控制和组态王的监控，本文实现了装配流水线的控制和监视。PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控在工业自动化生产中，由于PLC控制具有一系列的的优点，而且便于控制，深受企业的喜爱，同时运用组态软件进行监控生产流程，更是让整个过程变得可视化。而且工业自动化通用组态软件-组态王软件系统与最终工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通讯驱动程序即可。组态王支持一系列的硬件设备，包括可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等等。所以在装配流水线上PLC的模拟控制运用的越来越广泛. 关键词 PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控
目录 1 课题内容及要求 设计目的 (1) 熟悉可编程序控制器的使用方法 (2) 练习用电脑输入，修改和调试程序的方法 (3) 练习辅助继电器和定时器的使用 (4) 利用可编程序控制器对简单系统进行控制的过程 设计任务及要求 根据实验内容及运行的要求，画出控制系统线路图、列输入输出分配表、编写梯形图并逐条加注释，且写出程序流程图。 实验运行要求：按下“开”按钮，按下流程1按钮，表示流程1 的操作已完成，此时流程1中的被操作对象由B传送到C准备进入流程2，然后A中取被加工对象送到流程1。加工对象经过三个流程后进入仓库H，整个加工流程结束。即由流程按钮控制A、B、C、D、E、F、G、N1指示灯的亮和灭。 设计原理
装配流水线控制系统的设计
长沙学院专业综合设计说明书
长沙学院课程设计鉴定表
目录 1.系统功能与要求 2.系统元器件选型 3.系统端口配置 4.硬件电路设计 5.程序设计 6.调试与结论
装配流水线控制系统的设计 1.系统功能与要求 1 设计任务 通过毕业设计了解PLC控制的企业装配流水线基本原理以及工作流程，设计PLC控制实现的模拟装配流水线系统，控制多工位装入、多工位装配、单工位入库等操作。 ⑴以自动化实验中心综合实训室的网络型可编程序控制器实训平台为研究对象，了解控制对象结构组成，熟悉控制对象实际工作流程，确定受控对象与PLC间关系，估计程序步数； ⑵运行框图、硬件接线图绘制； ⑶画出PLC控制的梯形图； ⑷编制出语句表； ⑸输入指令并修改更正程序； ⑹调试运行并反复设计验证； ⑺整理设计思路、总结设计成果。 1.2 装配流水线的基本介绍 1.2.1 装配流水线的起源 20世纪初,美国人亨利.福特首先采用了流水线生产方法,在他的工厂内,专业化地将分工分的非常细,仅仅一个生产单元的工序竟然达到了7882种,为了提高工人的劳动效率,福特反复试验,确定了一条装配线上所需要的工人,以及每道工序之间的距离。这样里来,每个汽车底盘的装配时间就从12小时28分缩短到1小时33分。大量生产的主要生产组织方式为流水生产，其基础是由设备、工作地和传送装置构成的设施系统，即流水生产线。最典型的流水生产线是汽车转配生产线。流水生产线是为特定的产品和预定的生产大纲所设计的；生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出规定。 1.2.2 装配流水线的概述 在大量生产中,为了提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件,不仅要求机床能自动的对工件进行加工,而且要求工件的装卸、工件的工序间的输送、工序间加工精度的检测、废品的剔除等都能自动的进行。因此,把设备按工件的加工工序顺序依次排列,用自动输送装置将他们联成一个整体,并用控制系统将各个部分的动作协调起来,使其按照规定的动作自动的进行工作,这种自动化的加工系统就称为自动化生产流水线。 流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的输送要求。输送线的传输方式有同步传输的/（强制式）也可以是非同步传输/（柔性式），根据配置的选择，可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量生产中不可或缺。 流水线是劳动者为了方便生产将生产对象人为的通过外界设备将其按照一定的线路顺序通过各个操作点，以及用一定的速度来重复连续的完成生产过程。装配流水线把劳动对象和专业化生产专业的有效的结合在一起的一种生产方式。它具有以下特征： ⑴工作地点的专业化程度非常高；
毕业设计-装配流水线PLC控制系统
第1章绪论 1.1 课题研究的背景 在社会快速发展、竞争激烈的今天，提高生产效率，降低生产工艺成本，最大限度的满足生产要求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步，赢得时间，占领市场甚至将决定企业的生死存亡。为此，企业生产自动化无疑扮演着重要的角色，装配流水线自动化作为工业自动化的一部分，能提高生产效率，降低工艺流程成本，最大限度的适应产品变化，提高产品质量，它是现代化生产控制系统中的重要组成部分。 1.2 课题研究的现状 1.2.1 可编程控制器简介 工业控制计算机(简称工控机)是以计算机技术为基础的新型工业控制装置，目前已成为工业控制的标准设备，被广泛地应用于各行各业，工控机是实现生产自动化的最佳配套产品，而工业可编程序控制器(PLC)则在工控领域中占有主要的地位。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。 可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器，目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。其基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容写入控制器的用户程序内，控制器和被控对象连接也很方便。 可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。 PLC的定义有许多种，国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设
【精选资料】PLC装配流水线课程设计
广东技术师范学院天河学院 《PLC课程设计》报告 装配流水线的模拟控制 系别电气工程 班级电气123班 学号 学生姓名 指导老师 组员 2015年3月 一、绪论 1、可编程控制器的概述 可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller，简称PLC。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，
专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC 的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC 后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践。 2、可编程控制器的基本结构 可编程控制器主要由CPU 模块、输入模块、输出模块和编程器组成（如下图所示）。 （1）、CPU 模块 CPU 模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理器（CPU ）和存储器组成。它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC 的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序 接触器电磁阀指示灯 电源 电 限位开选择开按
一种生产流水线电气控制系统设计
一种生产流水线电气控制系统设计 摘要：介绍一种应用于生产流水线的顺序控制和温度控制的电气控制系统。首先分析分级调速的基本原理和工作过程，在此基础上重点设计了基于PLC的调速控制系统给出了详细的电气控制系统设计方案，并完成了PLC的选型设计与硬件接线设计，分析了控制系统实现分级调速的基本工作原理和过程，对于进一步提高PLC自动化控制技术在工厂自动化控制中的应用具有一定借鉴意义。述了基于PLC的工厂生产流水线控制系统的开发过程 关键词：可编程控制器；生产流水线；顺序控制；温度控制 A production of electric control system of pipeline design Abstract:This paper introduces a kind of production lines used in sequential control and temperature control of the electrical control system. Firstly analyze the basic principle and the working process of speed, on the basis of this focus on the design of PLC speed control system of electrical control system design scheme is given based on detailed and completed the design and selection of hardware wiring design of PLC,analyzes the principle and process control system to realize the classification speed, and to further enhance the application of PLC automatic control technology in factory automation control has a certain reference. The development process based on the factory production line PLC control system Key words:Programmable controller; production line; sequence control; temperature control
装配流水线(PLC,MCGS)
装配流水线的模拟控制
装配流水线的模拟控制 摘要：对装配流水线的控制进行了分析设计，该系统主要引入了通用监控系统（组态王）的组态功能和PLC（SIMEINS S7-200）编程控制器的控制方式，实现了对装配流水线的工作状态的在线监测和系统自动控制。设计的控制系统具有较高的实用性，能够进行启动、移位、复位工作，较好地达到预期目标。 本次设计是装配流水线控制的模拟，主要是模拟流水线上产品所经加工过程的控制和生动的表示。模拟主要流水线有四个操作过程（包括入库），传输带用四段指示灯表示，以指示灯的明暗来显示产品在运输这一状态。分析控制对象我们选择用移位寄存器控制来实现控制目的，每隔2秒寄存器移位一次，从而控制相应操作的执行。 关键词：装配流水线；设计；PLC；组态王 1、概述 SIMATICS7—200硬件系统的配置方式采用整体式加积木式，即主机中包含一定数量的本机I／O，同时还可以扩展各种功能模块。 CPU模块又称为主机是系统的核心，它包括CPU、存储器、基本输入输出点和电源等。它实际就是一个完整的控制系统，可以单独完成一定的控制任务。 主机I/O数量不能满足控制系统的要求时，用户可以根据需要扩展各种I/O模块，所能连接的扩展单元的数量和实际所能使用的I／O点数是由多种因素共同决定的。当需要完成某些特殊功能的控制任务时，可扩展特殊功能模块，以完成某种特殊的控制任务。利用网络接口，可以充分和方便地利用为SIMATICS7—200系统的硬件和软件资源而开发和使用的一些设备，主要有编程设备、人机操作界面和网络设备等。 所有以上这些硬件设备，都在一个统一的工业软件平台上编程和运行，为了更好地管理和使用这些设备，S7—200PLC配备了许多功能强大的专用功能指令，方便地实现各种控制目的。 工厂中的装配流水线作业是工业生产中经常使用的一种形式。因此，装配流水线的控制有重要的实际意义。一般在传送带上有需要加工的产品，传送到某一位置时，对其进行某一种加工，在传送到下一道程序，直至加工完毕，送入仓库。 2、实验要求 2.1、实验目的 学会使用组态软件（推荐选用组态王软件）和PLC（推荐选用SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。 2.2、实验装置与附件 （1）TKPLC-1型实验装置一台 （2）安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件和组态王软件的计算机一台 （3）PC/PPI编程电缆一根 （4）连接导线若干。 2.3、装配流水线模拟控制的实验面板图： 图中上框中的A～H表示动作输出（用LED发光二极管模拟），下框中的A、B、C、D、E、F、G、H插孔分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7。启动、移位及复位插孔分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2。
自动生产线的应用及控制系统
自动生产线的应用及控制系统 (1)定义 人们把按照产品加工工艺过程，用工件储存及传送装置把专用自动机以及辅助机械设备连接起来而形成的、具有独立控制装置的生产系统称作自动生产线，简称自动线或生产线。 (2)特点 ①在自动生产线整个生产过程中，人工不参与直接的工艺操作，只是全面观察、分析生产系统的运转情况。 ②自动生产线的自动化程度取决于人工参与生产的程度。 ③生产线、CIMS、FA的概念。 (3)应用 ①定型、批量大、有一定生产周期的产品。 ②产品的结构便于传送、自动上下料、定位和夹紧、自动加工、装配和检测。 ③产品结构比较繁杂、加工工序多,难以操纵甚至无法保证产品的加工数量及质量。 ④以包装、装配工艺为主的生产过程。 ⑤加工方法、手段、环境等因素影响而不宜用自动机进行生产。 了解了自动生产线的定义及特点之后，我们再来为大家介绍自动生产线的组成及类型。 (1)自动生产线的组成 ①主要工艺设备：专用的自动机。 ②辅助工艺装置。 ③物料贮存、传送装置：包括传送、贮存和上下料装置。 ④检测控制装置：包括检测、信号处理和控制系统。 (2)自动生产线的类型 ①直线型。 将各种自动机加工设备及装置，按产品加工工艺要求，由传送装置将它们连接成一直线摆列的自动生产线，工件由自动线的一端上线，由另一端下线。这种排列形式的自动线称为直线型自动生产线，简称直线型。 根据自动机、传送装置、贮存装置布置的关系，直线型又可分成同步顺序组合、非同步顺序组合、分段非同步顺序组合和顺序—平行组合自动生产线，如图1和图2所示。
图1 顺序组合自动线 1—自动机2—传送装置3—贮存装置 图2 顺序—平行组合自动线 1—自动机2—传送装置 ②曲线型。 工件沿曲折线（如蛇形、之字形、直线与弧线组合等）传送，其他与直线型相同。 ③封闭（或半封闭）环（或矩框）型。 工件沿环形或矩形线传送 （a）矩框型自动线（b）环型自动线 1—输送装置2、4—转向装置3—自动机5—随行夹具 ④树枝型（或称为分支式）。 工件传送路线如同树枝，有主干，有分支。
装配流水线PLC模拟控制
装配流水线的PLC模拟控制 装配流水线的PLC模拟控制 【摘要】 本文主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态王软件和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方
法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。通过PLC模拟控制和组态王的监控，本文实现了装配流水线的控制和监视。 This paper mainly introduces the use of PLC analog control in industrial production, requires to use kingview software and PLC connection (SIMEINS S7-200) control system, using a machine to perform, PC monitor, the method of building a complete assembly line simulation control system. Simulation control by PLC and kingview monitoring, this paper implements the assembly line of control and monitoring. 【关键词】 PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控 PLC control; Under a machine; PC monitoring; Kingview monitoring 1引言 1.1引论 PLC = Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入|输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分 PLC = Programmable Logic Controller，可编程控制器。
基于PLC的自动生产线控制系统的设计
安徽机电职业技术学院 毕业论文 基于PLC的自动生产线控制系统的设计 系部电气工程系 专业机电一体化 班级 姓名 学号 指导教师 2010～ 2011学年第一学期
摘要 随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。 因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。 PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。本论文主要是模拟工业自动生产线通信系统实现以下各站功能。然后利用Profibus总线进行八站通信连接使之成为一条自动生产线控制模拟系统。 关键字：PLC、自动生产线、Profibus通信
目录 第一章绪论 (1) 1.1自动化生产线的介绍及发展 (1) 1.2工业自动化生产线体系结构 (4) 第二章可编程控制器 (5) 2.1可编程控制器的定义 (5) 2.2可编程控制器的发展概况 (5) 2.3可编程控制器的基本组成及特点 (6) 第三章自动生产线实训系统设计与实现 (7) 3.1工业自动生产线系统结构 (7) 3.2工业自动生产线单站功能及系统程序设计 (9) 3.3工业自动生产线通信系统设计 (20) 第四章论文总结 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24)
PLC装配流水线模拟控制课程设计
P L C装配流水线模拟控 制课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
课程设计说明书 课程设计名称：工厂电气课程设计 课程设计题目：装配流水线模拟控制设计 学院名称： XXX 专业： XXX 班级： XXX 学号：XXX 姓名： XXX 评分：教师： XXX 2012 年 6 月 21 日 电气控制技术课程设计任务书 20 11 －20 12 学年第二学期第 19 周－ 19 周
摘要 本次设计主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态王软件和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。通过PLC模拟控制和组态王的监控，本文实现了装配流水线的控制和监视。 PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控在工业自动化生产中，由于PLC控制具有一系列的的优点，而且便于控制，深受企业的喜爱，同时运用组态软件进行监控生产流程，更是让整个过程变得可视化。而且工业自动化通用组态软件-组态王软件系统与最终工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通讯驱动程序即可。组态王支持一系列的硬件设备，包括可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等等。所以在装配流水线上PLC的模拟控制运用的越来越广泛. 关键词 PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控
目录 1 课题内容及要求 设计目的 (1) 熟悉可编程序控制器的使用方法 (2) 练习用电脑输入，修改和调试程序的方法 (3) 练习辅助继电器和定时器的使用 (4) 利用可编程序控制器对简单系统进行控制的过程 设计任务及要求 根据实验内容及运行的要求，画出控制系统线路图、列输入输出分配表、编写梯形图并逐条加注释，且写出程序流程图。 实验运行要求：按下“开”按钮，按下流程1按钮，表示流程1 的操作已完成，此时流程1中的被操作对象由B传送到C准备进入流程2，然后
基于PLC的装配流水线控制系统设计
基于P L C的装配流水线的控制系统设计 摘要 随着微电子技术和计算机技术的不断发展，PLC在处理速度、控制功能、通信能力及控制领域成为工业自动化领域中最重要、应用最广泛的控制设备之一，并已成为现代工业生产自动化的重要支柱。 对装配流水线的控制进行了分析设计，该系统主要引入了PLC编程控制器的控制方式，实现了对装配流水线的工作状态的在线监测和系统自动控制。设计的控制系统具有较高的实用性，能够进行启动、移位、复位工作，较好地达到预期目标。 本次设计是装配流水线控制的模拟，主要是模拟流水线上产品所经加工过程的控制和生动的表示。模拟主要流水线有四个操作过程（包括入库），传输带用四段指示灯表示，以指示灯的明暗来显示产品在运输这一状态。分析控制对象我们选择用移位寄存器控制来实现控制目的，每隔5秒寄存器移位一次，从而控制相应操作的执行。 关键词：装配流水线，PLC,控制系统
DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF ASSEMBLY LINE BASED ON PLC ABSTRACT With the development of the microelectronics technology and computer technology, PLC in processing speed, control function, communication ability and control fields have new breakthrough. Become one of the most important control equipment in the field of industrial automation, the most widely used, and has become an important pillar of the modern industrial production automation. Control of the assembly line are analyzed and designed, the system is mainly introduced PLC control programming controller, realized the on-line monitoring system of assembly line and the working state of automatic control. Practical design of the control system has high, can start, shift work, reset, can reach the expected goal. The design is simulated assembly line controle, simulation is the main line of products through the control of process and the vivid representation. Simulation of main line is four operations (including storage), transmission belt with four indicates, to display the products in the transportation of this state to light shade. Analysis of the control object we choose to use the shift register control to achieve the control objective, every 5 seconds of shift register once, so as to control the corresponding operations. KEY WORDS: assembling line, plc, the control system
啤酒生产线控制系统设计酿造部分
第一章绪论 1.1课题背景 在巩固和提高我国经济体制的同时，特别是加入了国际世贸组织以后，中国啤酒行业正逐步融入世界啤酒业，由于外国啤酒进驻中国市场，中国啤酒行业已经进入了竞争激烈的成熟过渡期，重新整合扩张，这种“一体化”的扩张方式在一些大中型企业是尤其明显的。上世纪90年代，青岛啤酒经营了多种运营模式，在中国大部分省市自治区成立了50多家啤酒自动化生产基地，已经初步完成了全国化的战略布局。 因为啤酒生产内部竞争激烈，外部也和同类酒类产品的竞争越来越激烈，有很大一部分啤酒厂倒闭或相互合并，啤酒生产企业数量急剧下降。还有一部分生存下来的企业，逐步重视对产品质量、口味、工艺，加大科技研发力度，自动化专业化设备得到全新的改变，新的包装设备和先进的宣传理念如雨后春笋般在市场上出现，整个啤酒行业更加良性的在市场中互相竞争，啤酒开始向着工业化、规模化生产，国内的大部分啤酒生产企业逐步的向大型化、集团化发展，与国际之间的交流越来越频繁。 现如今，人们的生活水平有了显著的提高，老百姓对啤酒的需求量急速上升，这一需求给生产制造商提出了严峻的挑战，尤其是在各个厂家良性竞争的前提下，更是对啤酒的生产有了更严格的要求，如何在保证质量的前提下高效的生产出大批量的啤酒是现在每个厂家所必须解决的问题。 正是因为PLC的强大功能，给啤酒的自动化生产带来了福音。啤酒生产所需要监测的数据比较繁琐，比如温度、压力、浓度、浑浊程度等都有很严格的要求，而PLC在这些方面都有自己的独特之处，能够很自如的对这些模拟量进行时时监控，从而解决了大量的剩余劳动力，而对PLC自动化啤酒生产线程序的调试优化更是尤其重要。 本次设计就是对现有的和利时PLC啤酒自动化生产线进行软、硬件的调试，通过现场的数据采集对啤酒生产线酿造部分进行程序优化，最终得出与之对应的研究结论。 1.2课题内容 （1）啤酒自动化生产酿造工艺流程通过查阅相关资料，对现有的啤酒自动化生产工艺有一个基本的了解，尤其是对啤酒酿造工艺的熟悉，从而对本课题有一个更深入的理解。 （2）根据现场实际需要设计适当的控制方法根据现场以及工艺流程的实际需要，编写控制程序并对控制程序进行相应的优化，以及对优化后的程序进行现场
PLC课程设计装配流水线的模拟控制
《PLC设计与实训》 设计报告 题目：装配流水线的模拟控制 一.设计题目与设计目的 1.设计题目 装配流水线的模拟控制 2.设计目的 了解移位寄存器在控制系统中的应用及针对位移寄存器指令的编程方法 二.设计要求 1.设计要求说明 在本实验中，传送带共有20个工位。工件从1号位装入，依次经过2号位、3号位 (20) 号工位。在这个过程中，工件分别在A（操作1）、B（操作2）、C （操作3）三个工完成三种装配操作，经最后一个工位送入仓库。 按下启动开关SD ，程序按照D→A→E→B→F→C→G→H流水线顺序自动循环执行；在任意状态下选择复位按钮程序都返回到初始状态；选择移位按钮，每按动一次，完成一次操作。 2.实验面板图 三.设计内容 1.设计思路 根据设计要求写出如下流程： （1）当程序烧写进PLC板以后，启动程序，按下开始按钮，流水线开始正常工作； （2） 1秒后传送带D指示灯亮； （3） 1秒后传送带A指示灯亮，D指示灯灭； （4） 1秒后传送带E指示灯亮，A指示灯灭； （5） 1秒后传送带B指示灯亮，E指示灯灭 （6） 1秒后传送带F指示灯亮，B指示灯灭； （7） 1秒后传送带C指示灯亮，F指示灯灭； （8） 1秒后传送带G指示灯亮，C指示灯灭； （9） 1秒后传送带H指示灯亮，G指示灯灭； （10）1秒后又跳转至D指示灯亮，H灯灭，8秒一个周期，循环往复； （11）在过程中任意时刻按下复位按钮，系统复位至正常工作最开始状态；
（12）在过程中任意时刻按下移位按钮，立刻跳转至下一步。 2.设计程序 （1）梯形图如下： （2）指令表： Network 1 LD LPS AN LPS AN TON T37, +10 LPP AN TON T38, +80 LPP ED R , 1 R , 1 Network 2 LD T38 AN O O C6 O LD EU OLD AN = Network 3 LD
PLC四组抢答器和装配流水线实验报告
装配流水线的模拟控制 一、实验目的 1、用 PLC构成装配流水线的控制系统。 2、了解移位寄存器指令在控制系统中的应用及编程方法。 二、实验内容 实验箱上框中的 A～H 表示动作输出（用 LED 发光二极管模拟），下框中的A、B、C、D、E、F、G、H 插孔分别接主机的输出点。传送带共有十六个工位，工件从 1 号位装入，分别在 A（操作 1）、B（操作 2）、C（操作 3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；其它工位均用于传送工件。 四、实验控制要求 1、启动按钮SB1、复位按钮 SB 2、移位按钮 SB3 均为常OFF。 2、启动后，再按“移位”后，按以下规律显示：D→E→F→G→A→D→E→F→G →B→D→E→F→G→C→D→E→F→G→H→D→E→F→G→A……循环，D、E、F、G 分别用来传送的，A 是操作 1，B 是操作 2，C 是操作3，H 是仓库。 3、时间间隔为 1S。 五、实验步骤 方法一： 1、连线 ①按照以上的I/O分配表连接好主机上的输入输出点。 ②输出端 1L、2L、3L插孔均连到外接电源的 COM插孔。 ③输入端 1M 插孔连到外接电源的COM插孔。 ④实验区的+24V插孔连到外接电源的+24V插孔。 2、程序中用到的主要指令 定时器TON，移位寄存器SHRB。 3、输入程序代码并对其解释说明（梯形图） 注：说明中【】内数字代表网络号，如【1】代表网络1。
说明：按下启动按钮SB1→线圈【1】得电闭合→【2】置位→【3】得电并保持。此时，按下移位按钮SB3，使【3】得电闭合→【3】置位。 复位说明：按下复位按钮SB2，【2】→【2】复位，即保持为失电。 说明：移位按钮SB3按下后，【4】得电闭合→【4】置位→【4】得电并保持→启动定时器T37【5】，开始定时，1秒时T37【6】闭合→【6】得电→【5】失电，定时器T37【5】复位→【6】失电→【5】得电，再次启动定时器T37【5】，1秒时T37【6】闭合→【6】得电→【5】失电……一直循环，也就是【5】和【6】构成了一个1秒钟自复位定时器，每1秒输出一个持续时间位1个扫描周期的时钟脉冲，即T37【5】每1秒闭合1个扫描周期→【6】每1秒闭合1个扫描周期。
饮料罐装生产流水线的单片机控制系统设计
XX大学 课程设计报告 课题名称饮料罐装生产流水线的单片机控制系统设计 院(系）机电工程学院 专业机械设计制造及其自动化 姓名XXXＸ 学号XＸXX 起讫日期２016.８．２9-2016.９.9 指导教师XX 2016年9月９日
饮料罐装生产流水线的单片机控制系统设计 摘要 本设计是饮料灌装生产流水线的单片机控制系统。其硬件部分主要包括电源电路、开关电路、光电传感器模块、数码显示模块、继电器控制模块、报警模块6个主要组成部分。 硬件选择以AT89C5１为主体、数码显示采用74LS１64串行显示方案,光电传感器采用对射式光电开关电路方案，继电器控制模块采用单片机控制5V继电器,进而控制交流接触器方案。软件设计主要完成信号检测,多种工作状态的转换，以及显示灌装计数值三个工作。 关键词:灌装流水线单片机光电传感器串行数码管显示继电器控制
目录 摘要 (1) 1.课程设计内容与要求 (3) 1．1 课程设计内容3? 1.2 课程设计要求3? 2．控制系统的硬件电路设计4? 2.1硬件电路设计ｐrotｅuｓ软件简介4? 2.2 控制系统硬件电路详细设计4? 2.2.1 控制系统结构图 (4) ２.2．2 电源电路设计 (5) 2.２.3单片机开关按钮设计5? 2．2．４光电传感器电路设计 ................................................................................... ６ 2.2.5 数码管显示模块 (6) 2.2.6 报警模块 (7) 2.2．7 传送带模块 (7) 2.2.8 灌装设备模块 (8) 3.控制程序设计与仿真8? ３.1控制程序设计平台软件keil uvｉsioｎ2简介8? 3.2 控制程序详细设计8? ３.2.１控制程序流程图 (8) 3.2．2详细程序设计11? 3.3 控制系统Ｐｒotues仿真?１3 ３.３.1 光电传感器仿真13? 3.3．２灌装设备和传送带仿真 ............................................................................... 1３ ３.3．３数码管显示仿真14? 3.３.４整体仿真图 (14) 结束语 ................................................................................................................................... 1５参考文献15? 附录I 电路图 (16) 附录ＩＩC51源代码17?
生产流水线的自动控制
辽宁工业大学PLC控制系统设计培训（报告）题目：生产流水线的自动控制 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气091 学号： 学生姓名： 起止时间：2013-03-23至2013-03-26
目录 第1章课程设计的方案 (2) 1.1 设计内容 (2) 1.2实践任务与要求 (2) 第2章确定I/O口、选择PLC类型 (3) 第3章外部接线图 (5) 3.1 PLC外部接线图 (5) 第四章编程 (6) 第五章设计总结 (8)
第1章课程设计的方案 1.1 设计内容 设某产品有三种装配操作A、B、C，每种装配有同一的四道工序1、2、3、4控制要求如下： 1、工作开始时，原始操作A开始依次执行1、 2、 3、4四道工序，完成四道工序后进入下一操作B，依次执行1、2、3、4四道工序，完成四道工序后进入下一种操作C，依次执行1、2、3、4四道工序，在三种装配操作完成后，将工件送入仓库。进入下一次循环。 2、为防止出现事故发生，系统要有复位功能。 3、用两个指示灯的不同状态表示三种装配操作。 4、用LED数码管显示1、2、3、4四道工序。 1.2实践任务与要求 1、根据控制要求确定系统的控制方案及系统运行方式； 2、根据控制要求确定所需输入、输出设备，据此确定PLC的I/O点数； 3、画出主电路图； 4、选择PLC，包括机型的选择、容量选择、I/O口模块选择、电源模块选择等、 5、分配PLC的I/O口，并绘制PLC I/O口分配表。 6、画出PLC I/O端口接线图。 7、编制控制程序，画出梯形逻辑图。 8、按图接线，完成系统调试。 9、完成设计说明书。 10、写出在设计过程中的收获、体会。
PLC装配流水线课程设计
课程设计报告 题目 课程名称 院部名称 专业 班级 学生姓名 学号 课程设计地点 课程设计学时 指导教师
摘要 本次设计主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态王软件和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。通过PLC模拟控制和组态王的监控，本文实现了装配流水线的控制和监视。 PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控在工业自动化生产中，由于PLC控制具有一系列的的优点，而且便于控制，深受企业的喜爱，同时运用组态软件进行监控生产流程，更是让整个过程变得可视化。而且工业自动化通用组态软件-组态王软件系统与最终工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通讯驱动程序即可。组态王支持一系列的硬件设备，包括可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等等。所以在装配流水线上PLC的模拟控制运用的越来越广泛. 目录 1.课程设计的目的 (2) 2.课程设计的内容 (3) 2.1.操作说明和实验说明 (3) 2.2设备选择 (4) 2.3系统的I/O配置 (4) 2.4轧钢机控制系统模拟面板 (5) 2.5程序流程图 (5) 2.6梯形图 (6) 3.课程设计总结 (9)
1、课程设计目的 (1)熟悉可编程序控制器的使用方法 (2)练习用电脑输入，修改和调试程序的方法 (3)练习辅助继电器和定时器的使用 (4)利用可编程序控制器对简单系统进行控制的过程课程设计内容 2.1.操作要求：系统中的操作工位A、B、C，运材工位D、E、F、G 及仓库操作工位H只能对工件进行循环处理。 2闭合“启动”开关，工件经过传送工位D送至操作工位A ，在此工位完成加工后再由传送工位E传送至操作工位B.....，依次传送加工，直至工件被送至仓库操作工位H，由该工位完成对工件的入库操作，循环处理。 3断开“启动”开关，系统加工完成最后一个工件入库后，自动停止工作。 4按“复位”键，无论此时工件位于任何工位，系统均能复位至起始状态，即工件又重新从传送工位D处开始运送并加工。 2.2设备选择 PLC-1B实验箱一只