基于PLC的下料仿真系统

摘要 目前，我国大多数工厂的生产线上下料仍由人工完成，其劳动强度大、生产效率低，而且具有一定的危险性，已经满足不了生产自动化的发展趋势。为了提高工作效率，降低成本，并使生产线发展成为柔性制造系统，适应现代机械行业自动化生产的要求，针对生产工艺，结合具体的实际结构，运用PLC技术，结合机械手技术，设计上料单元系统代替人工工作，以便于提高劳动生产率，实现自动化和无人化。今天的PLC在处理模拟量，数字运算，人机接口和网络的各方面能力都已经大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行业发挥着越来越大的作用。因此运用PLC技术进行对上料单元的设计具有良好的可靠性和安全性。这是对上料单元技术进行变革，需要设计一种性价比合理的、使用和维护方便的新型上料单元控制系统。其中，硬件部分包括总体结构及系统硬件组成、系统控制方式、外部接线等设计。该系统硬件均采用西门子公司的产品，PLC部分为S7-300系列，还采用触摸屏作为上位机，大体上自动化程度高，有效的减少人工的劳动强度。在完成硬件系统组态的基础上，对该上料系统进行控制程序的设计。通过使用Wincc flexible组态工具来完成上位机监控画面，整个系统可通过人机界面操作，操作简易，可靠性高，总体性得到较大优化。 [关键词] PLC ?STEP-7? 上料单元? Wincc 目录第一章?? 绪论??? 51.1选题意义??? 51.2上料控制单元背景及现状??? 51.2.1上料单元简介??? 51.2.1上料自动控制单元现状??? 61.3国内外PLC研究和发展的现状??? 61.3.1国外研究概况??? 61.3.2国内研究概况??? 61.4 PLC控制的优点??? 71.5设计研究内容??? 8第二章? 系统结构与原理??? 92.1 系统简介??? 92.2系统本体构造说明??? 92.2系统控制原理及流程图??? 112.2.1控制原理及过程说明??? 112.2.2系统控制流程图??? 122.2.3系统设计思想??? 12.3.4 系统技术指示及控制方案??? 1PLC控制系统硬件设计??? 23.1 系统硬件组成??? 23.1.1 CPU的选型??? 23.1.2.主要模块和器件的选择??? 23.1.3 PLC硬件组态??? 23.2系统控制方式??? 23.3 I/O点数分配??? 3第4章??? ? PLC控制系统软件设计??? 54.1 S7-300系列PLC编程软件介绍??? 54.1.1编程软件STEP介绍??? 54.1.2西门子PLC程序结构介绍??? 74.1.3上料单元控制系统功能程序介绍??? 84.1.2铣床有铣件控制过程程序??? 94.1.3料池有工件检测程序??? 124.1.3 集中输出程序??? 16第五章 系统仿真系统的设计与画面介绍??? 185.1 西门子WINCC FIEXIBLE 2008 简介及开发流程??? 185.2 WINCC 软件画面介绍??? 185.3? SETP 7? PLCSIM仿真软件 的介绍及应用??? 205.3.1 仿真软件启动??? 205.3.2 使用S7-PLCSIM 仿真软件调试程序的步骤??? 205.3.3仿真PLC与实际PLC的区别??? 225.4 监控系统设计??? 225.5仿真画面介绍??? 25结论??? 27致谢语??? 28参考文献??? 29 设计研究内容 论文主要针对基于S7-300的上料系统进行研究和设计，根据实际要求，完成整个控制系统的总体方案，并对硬件系统和软件系统进行详细的设计，实现最终的自动化控制系统。 第1章介绍课题的研究背景，并对PLC的研究和发展现状以及上料系统任务和特点进行详细介绍，说明PLC控制优点，了解上料系统。 第2章介绍上料系统的工艺设计，简单介绍上料系统的基本原理，对上料系统的总体构造进行详细的介绍，充分了解上料系统工艺。 第3章完成系统的硬件设计方案，介绍系统需要满足的技术要求，完成基本的硬件技术，硬件系统的设计包括系统硬件总体结构及硬件组成、系统的硬件组态、系统接线等硬件设计给出详细的技术方案。 第4章完成系统的软件设计，介绍系统采用的主要软件，完成系统的主体程序，并对程序功能进行详细介绍。 第5章对系统的仿真和调试详细介绍。