自动化生产线检测系统

控制系统综合课程

设计报告

姓名: 学号：

学院(系):计算机

专业:自动化

指导教师:

2013 年 6 月

自动化生产线检测系统设计

1 概述

自动化生产线是能实现产品生产过程自动化的一种机器体系，通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸、运输的机器设备,组成高度连续的、完全自动化的生产线，来实现产品的生产，从而提高工作效率。降低生产成本、提高加工质量、快速更换产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志，它的发展趋势是提高可调性，扩大工艺范围，提高加工精度和自动化程度，同计算机结合实现整体自动化车间与自动化工厂。

自动生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的，它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序，达到相应的工艺要求，生产出合格的产品，为了能够实现这个目标，可以采用自动输送和其他一些辅助装置，根据工艺顺序把不同的机械加工装置组成一个整体，各个部件之间的动作是通过气压系统和电气制动系统组合起来的，使它能够实现规定的程序而进行自动工作，这种自动工作的机械装置系统被我们称为自动生产线。

现在科学技术日新月异，在工业生产中自动化生产技术也使用得非常的普遍了，并且在电子和机械制造等领域已经研究并生产出许多各种类型的自动生产线，正是因为这些自动生产线的飞速发展和广泛使用，提高了我们的生产效率及产品的质量、改善了工作的条件、降低了能源的损耗、节约了材料等等，在各方各面都获得了显著的效果。

自动生产线能构成一个完整的系统，是由于它是综合了传感技术、驱动技术、机械技术、接口技术、计算机技术等技术，自动生产线在各国有着各种生产的需要，有效的综合及组织，来优化整体的设备，自动生产线虽然是源于传统的流水生产线，但它的功效是远远优于传统流水生产线，并且还有着多种显著的区别，其主要的特点是自动生产线有非常高的自动化控制，还有传统流水生产线所没有的精密的生产节奏，它是一个统一的自动控制系统，其工作要按照规定的工序顺序来完成。

在各个不同的应用领域,不同种类的自动线的结构不同，大小也不同，功能

也不同，它们基本都包含检测、机械本体、信息处理、输入、输出接口部分以及执行机构等五部分。

自动化生产线支持技术的飞速发展，驱动了自动线的大力发展，使得可以生实现技术更加复杂的生产和操作以及装配工艺要求更高的流程，现在这些技术在向更深的领域发展，提高了生产的效率以及产品的质量。

自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活动所构成的路线。狭义的生产线是按对象原则组织起来的，完成产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。

1.1 关键字PC机、WX2-RM PLC 工业控制组态王

1.1.1自动化生产线实物图

2 自动化生产线检测装置系统设计技术简介及系统组成

2.1 检测技术简介

自动化生产线检测技术是整个自动化技术中的重要基础。检测技术是科学实验和工业生产活动中对信息进行获取、传递、处理的一系列技术的总称。它的基本任务就是获取有用的信息，通过借助专门的仪器、设备，设计合理的实验方法以及进行必要的信号分析与数据处理，从而获得与被测对象有关的信息，最后将其结果提供显示或输入其他信息处理装置、控制系统。

检测技术在大型设备安全经济运行监测中应用广泛。通常设置故障监测系统以对温度、压力、流量、转速、振动和噪声等多种参数进行长期动态监测，以避免严重的突发事故，保证设备和人员安全，提高经济效益。（1）

自动化检测装置

2.2 传感器简介

传感器是指将被测信号转换为另一种与之有确定对应关系可用信号输出的器件或装置。这里的信号指便于处理，传输的信号，一般为电信号，它处于被测对象和检测系统的接口位置，是信息输入的主要窗口，他为检测系统提供必要的原始信息。（2）

2.3 自动检测系统的组成

指示仪

记录仪

被测量→传感器→信号处理电路数据处理装置

执行机构

(2)

2.4 PLC技术简介

PLC的全称为可编程逻辑控制器。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。

PLC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接线复杂、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编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。

2.5 组态软件简介

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的，通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通讯协议，并且用户能快速建立自己的HMI 的软件工具或开发环境。随着组态软件的发展，实时数据库，实时控制，SCADA,同学及联网，开放数据接口，对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容。

组态王：组态王是提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。组态王也提供多种硬件驱动程序。（3）

3 自动化生产线检测系统的方案设计

3.1 自动化生产线检测装置控制要求

利用组态王，PLC实现产品数量检测，在数字显示器上显示出产品数量。按下开始按钮，产品随着传送带的运动做着平移运动，随着传送带的运动，产品运动到传感器检测装置，灯亮，表示为检测到一件产品，然后灯灭。灯不亮，表示没有检测到产品。最终在结果显示器上显示出最终检测到的产品数量，按下停止按钮，检测装置停止工作。

4 自动化生产线监控系统电路设计

4.1设备选型

4.1.1命令输入设备选型

系统输入设备需要开始按钮、停止按钮、也可用旋转开关，也可用键盘、鼠标、计算机上输入等。

4.1.2传感器设备选型

按被测物理量划分的传感器，常见的有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。本系统采用磁性开关。

4.1.3计算机选型

采用工控PC机。性能稳定，工作性强。

4.1.4 I/O选型

PLC本生是控制器，可以采集传感器等输入输出等设备性号，PLC和工控机之间通信方便，所以采用PLC。

4.1.5仿真软件选型

选用国产通用组态软件组态王 6.51版本。组态王是北京亚控科技发展优先公司开发的一种组态软件。

4.2 WX2-RM的I/O分配表

开始按钮X1

停止按钮X2

检测传感器X3

4.3 系统方框图

启停按钮WX2-RM 数量检测器

结果显示器传送带电机

4.4 系统接线图

AC220V 传送带 数量检测器 结果显示器 数 量 检 启动 测 传 感 器

L Y1 N Y2 X1 Y3 X2 Y4 X3 Y5 X4 Y6 X5 Y7 X6 Y8 X7 COM1 COM COM2 电源 WX2-RM

5 仿真软件所得图形5.1仿真原理图

5.2仿真结果图

6 感想

完成了这一次课程设计，我发现我自己又有所成长，独立的完成课程设计，一个人到图书馆查找资料，遇到了问题，学会通过网络寻找帮忙，又或许寻找同学，导师寻求帮助。遇到了苦难，我知道思考问题的所在，找到症结，对症下药。这个课题需要用到仿真软件组态王，然而这软件之前从来都没有接触过，这在前期的课程设计上是有很大困难的，然而，随着慢慢的学习，慢慢的深入，终于对这软件有所了解，了解了它的工作原理，各种仿真的细节，最终能独立的将课程设计完成。这增长了我的个人自信心，能够更加坚定不移的相信自己能够打败一切。这次的课程设计不仅仅学到了知识，还学会了如何做自己，应该相信自己，迎难而上。

参考文献

（1）刘传玺袁照平自动检测技术，机械工业出版社 ISBN 978-111-22663-5。（2）刘传玺袁照平王以忠王进野程丽平胡新颜朱蕾等自动检测技术第2版，机械工业出版社。

（3）覃贵礼副主编吴尚庆组态软件控制技术，北京理工大学出版社。