基于plc控制的分拼夾具控制系統(tǒng)畢業(yè)論文(存儲(chǔ)版)

　　

【正文】 塊，進(jìn)而進(jìn)入INTERBUS總線，傳送到PLC中。 SWAC操作面板實(shí)物圖本次設(shè)計(jì)，應(yīng)用64位的SWAC面板，其主要功能如下：（1）定義六個(gè)（若少于八個(gè)，要預(yù)留，一個(gè)電磁閥最多可控制八個(gè)氣缸）氣缸狀態(tài)指示燈，顯示氣缸的工作狀態(tài)，打開或夾緊到位為常亮狀態(tài)，反之，為閃爍狀態(tài)。在系統(tǒng)重置時(shí)總線控制板將執(zhí)行相應(yīng)的測(cè)試程序以逐段檢查總線的功能。應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)診斷網(wǎng)絡(luò)故障的位置，并支持高速數(shù)字量、模擬量和clientsever類型的信息傳送。 INTERBUS總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)INTERBUS總線包括遠(yuǎn)程總線網(wǎng)絡(luò)和本地總線網(wǎng)絡(luò)。即插即用，無需設(shè)定地址，無需終端電阻。對(duì)于汽車項(xiàng)目而言，無論是新建項(xiàng)目還是現(xiàn)有設(shè)備的擴(kuò)展和改造，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)都應(yīng)該有一個(gè)基本指導(dǎo)原則：采用最先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品，從而最大程度減小系統(tǒng)集成和調(diào)試時(shí)間、降低投資成本，方便生產(chǎn)運(yùn)行階段的維護(hù)與工藝調(diào)整。其集成性以太網(wǎng)確保了使用PC WORX自動(dòng)化軟件進(jìn)行復(fù)核IEC 61131的參數(shù)化和編程，可與OPC服務(wù)器同步交換數(shù)據(jù)與TCP/IP兼容設(shè)備進(jìn)行通信。本控制系統(tǒng)選擇菲尼克斯公司的ILC150型號(hào)的PLC作為控制器，菲尼克斯PLC自身帶有8點(diǎn)輸入和4點(diǎn)輸出模塊，在輸入輸出模塊后連接一個(gè)總線分支模塊，以便于連接INTERBUS總線；從電氣控制柜出來的INTERBUS總線首先連接到SWAC操作面板，SWAC操作面板是德國(guó)生產(chǎn)的一個(gè)帶燈按鈕的操作面板，型號(hào)有64點(diǎn)、128點(diǎn)、192點(diǎn)，按照本控制系統(tǒng)的工藝要求選擇64點(diǎn)SWAC。，感應(yīng)式接近開關(guān)（ST11/ST11/ST11/ST11/4）檢測(cè)工件是否到位。 本文的結(jié)構(gòu)本文共分為五個(gè)部分：第一部分為緒論，總體介紹了課題的背景來源以及此系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的內(nèi)容；第二部分為方案論證，設(shè)計(jì)分析了整個(gè)控制系統(tǒng)的方案及技術(shù)指標(biāo)；第三部分為生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，選擇PLC型號(hào)及分配I/O地址；選擇現(xiàn)場(chǎng)總線，介紹閥島、SWAC面板、現(xiàn)場(chǎng)總線耦合器和現(xiàn)場(chǎng)模塊等硬件設(shè)施；第四部分為生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)啟動(dòng)條件、工位運(yùn)行和氣缸控制三部分的軟件流程圖；第五部分為生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與監(jiān)控；第六部分為結(jié)論，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行第2章 方案論證 系統(tǒng)的工藝流程本系統(tǒng)是上海大眾分場(chǎng)焊裝車間POLO工位的分拼夾具控制，本工位為POLO兩廂車型和POLO三廂車型共用一臺(tái)夾具，工人手動(dòng)切換車型進(jìn)行焊接，夾具上共有25個(gè)氣缸，由13組電磁閥控制，實(shí)際過程中每組電磁閥控制幾個(gè)氣缸由具體工藝決定。隨著汽車產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快和個(gè)性化的需求汽車生產(chǎn)設(shè)備要適應(yīng)這種多品種、輪番生產(chǎn)的特點(diǎn)對(duì)控制系統(tǒng)提出了程序可變的柔性控制要求。當(dāng)時(shí)汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。眾所周知，汽車的整車生產(chǎn)能力取決于車身的制造，汽車的更新?lián)Q代在很多程度上取決于車身技術(shù)的發(fā)展。目前，我國(guó)的汽車生產(chǎn)線技術(shù)多數(shù)是采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)汽車企業(yè)的車身焊接生產(chǎn)線都是用PLC來進(jìn)行自動(dòng)化的控制，在汽車焊接生產(chǎn)線中部分的使用機(jī)器人代替人工進(jìn)行焊接以提高工作效率。 本文的主要工作本課題的主要工作是對(duì)上海大眾汽車POLO車型兩廂和三廂側(cè)圍焊裝分拼夾具的控制，通過PLC控制氣缸的打開和夾緊來實(shí)現(xiàn)分拼夾具對(duì)車身側(cè)圍的固定。，夾緊氣缸12a、12b伸出，13a夾緊，13b縮回，15a—15c、16a—16b和18a—18c夾緊，將工件夾緊固定。，15a—15c，16a—16b，17a—17c打開，夾緊氣缸12a，12b縮回，12c打開，14a打開，19a和21a縮回，夾具將工件松開，為取出工件做好準(zhǔn)備。分拼夾具共由25個(gè)氣缸組成，根據(jù)工藝的要求選擇缸徑的大小，25個(gè)氣缸分為13組，由13組電磁閥控制，按照大眾標(biāo)準(zhǔn)，每組電磁閥最多只可以控制6個(gè)氣缸。菲尼克斯PLC自身帶有8點(diǎn)輸入和4點(diǎn)輸出，在PLC的最前面有單獨(dú)的供電模塊，只需要供24V直流電，輸入輸出模塊便可工作。 焊接的過程中充斥著焊渣和焊接飛濺，更換焊槍電極頭也有可能會(huì)有水流的噴射，這些對(duì)設(shè)備的防護(hù)等級(jí)提出了更高的要求。INTERBUS可以這樣迅速的發(fā)展，是因?yàn)檫@個(gè)總線協(xié)議確實(shí)有它自己的特點(diǎn)。汽車工業(yè)很多工藝都會(huì)用到懸掛和滾床，利用這種靈活的分支技術(shù)，就避免了一根總線繞到底的情況，既提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，又節(jié)省了總線電纜。本地總線網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)上的總線終端BT（BUS Terminal)上的BK模塊負(fù)責(zé)將遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，BK模塊同時(shí)給內(nèi)部的I/O模塊電路供電。有兩種幀類型ID幀和數(shù)據(jù)周期幀。當(dāng)返回字經(jīng)過所有的INTERBUS設(shè)備返回總線控制板時(shí)，總線控制板可以根據(jù)返回專門的數(shù)據(jù)序列的變化找出發(fā)生傳輸故障的路徑或INTERBUS設(shè)備。例如，按下控制某閥打開的按鈕，若該閥所控制氣缸全部打開到位，對(duì)應(yīng)指示燈常亮，若有部分氣缸打開未到位，指示燈閃爍。此信號(hào)線為5芯。其主要作用是檢測(cè)工件是否放置到位，如果不到位，下面的工作無法進(jìn)行。兩端黑色的按鈕為雙手按鈕，中間紅色的按鈕為急停按鈕。每個(gè)傳感器里面分別有兩根信號(hào)線，用來傳遞兩個(gè)信號(hào)，一個(gè)信號(hào)是感應(yīng)工件到位，另一個(gè)信號(hào)是感應(yīng)到無工件狀態(tài)，這樣4個(gè)傳感器8個(gè)輸入信號(hào)，接滿整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線耦合器。 在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，將7個(gè)氣缸的傳感器信號(hào)連接到第二個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊即X16上，這7個(gè)氣缸的編號(hào)分別為1213b、 17c、18c和11b。ILC150為菲尼克斯的PLC，后面接的就是總線分支模塊。 PLC與設(shè)備接線圖 ，每一個(gè)點(diǎn)都通過按鈕手動(dòng)按下進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)所有的點(diǎn)手動(dòng)調(diào)試無誤，信號(hào)正確后再選擇自動(dòng)操作，： SWAC操作面板地址定義輸入輸出符號(hào)地址 符號(hào)意義符號(hào)地址符號(hào)意義STESTIN1 SWAC燈測(cè)試按鈕HFBIOOUT2總線檢測(cè)指示燈SOHNZHP2IN4雙手按鈕HOHNZHP2OUT4雙手按鈕指示燈SK48IN5故障復(fù)位按鈕HK48OUT5故障檢測(cè)指示燈SSTAEIN6手自動(dòng)確認(rèn)按鈕HSTAEOUT6手自動(dòng)確認(rèn)指示燈S11RIN911組氣缸打開按鈕H11ROUT9氣缸打開到位顯示S11VIN1011組氣缸夾緊按鈕H11VOUT10氣缸夾緊到位顯示S12RIN1112組氣缸打開按鈕H12ROUT11氣缸打開到位顯示S12VIN1212組氣缸夾緊按鈕H12VOUT12氣缸夾緊到位顯示S13RIN1313組氣缸打開按鈕H13ROUT13氣缸打開到位顯示S13VIN1413組氣缸夾緊按鈕H13VOUT14氣缸夾緊到位顯示S14RIN1514組氣缸打開按鈕H14ROUT15氣缸打開到位顯示S14VIN1614組氣缸夾緊按鈕H14VOUT16氣缸夾緊到位顯示S15RIN1715組氣缸打開按鈕H15ROUT17氣缸打開到位顯示S15VIN1815組氣缸夾緊按鈕H15VOUT18氣缸夾緊到位顯示S16RIN1916組氣缸打開按鈕H16ROUT19氣缸打開到位顯示S16VIN2016組氣缸夾緊按鈕H16VOUT20氣缸夾緊到位顯示S17RIN2117組氣缸打開按鈕H17ROUT21氣缸打開到位顯示S17VIN2217組氣缸夾緊按鈕H17VOUT22氣缸夾緊到位顯示S18RIN2318組氣缸打開按鈕H18ROUT23氣缸打開到位顯示S18VIN2418組氣缸夾緊按鈕H18VOUT24氣缸夾緊到位顯示S19RIN2519組氣缸打開按鈕H19ROUT25氣缸打開到位顯示S19VIN2619組氣缸夾緊按鈕H19VOUT26氣缸夾緊到位顯示S20RIN2720組氣缸打開按鈕H20ROUT27氣缸打開到位顯示S20VIN2820組氣缸夾緊按鈕H20VOUT28氣缸夾緊到位顯示S21RIN2921組氣缸打開按鈕H21ROUT29氣缸打開到位顯示S21VIN3021組氣缸夾緊按鈕H21VOUT30氣缸夾緊到位顯示S22RIN3122組氣缸打開按鈕H22ROUT31氣缸打開到位顯示S22VIN3222組氣缸夾緊按鈕H22VOUT32氣缸夾緊到位顯示S23RIN3323組氣缸打開按鈕H23ROUT33氣缸打開到位顯示S23VIN3423組氣缸夾緊按鈕H23VOUT34氣缸夾緊到位顯示HK4OUT3急停顯示燈HT11_1OUT41工件傳感器1顯示燈HT11_2OUT42工件傳感器2顯示燈HT11_3OUT43工件傳感器3顯示燈HT11_4OUT44工件傳感器4顯示燈HTYPE240OUT7車型選擇兩廂顯示燈HTYPE241OUT8車型選擇三廂顯示燈HK10OUT50夾具回到原位顯示燈HKRFK1OUT51一個(gè)工作過程顯示燈HKK3OUT52工作完成顯示燈3. 閥島是將13組電磁閥連接在一起，統(tǒng)一進(jìn)行組態(tài)分配地址，本控制系統(tǒng)采用的閥島可以接16組電磁閥，由于本工位只用了13組，因此空下其他3組，每一組電磁閥都控制那一組氣缸的打開和夾緊兩種狀態(tài)，以下是閥島上的各個(gè)輸出點(diǎn)的地址分配以及符號(hào)意義： 閥島信號(hào)地址定義輸出符號(hào)地址符號(hào)意義YP11VOUT011組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP11ROUT111組電磁閥所控制的氣缸打開YP12VOUT212組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP12ROUT312組電磁閥所控制的氣缸打開YP13VOUT413組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP13ROUT513組電磁閥所控制的氣缸打開YP14VOUT614組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP14ROUT714組電磁閥所控制的氣缸打開YP15VOUT815組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP15ROUT915組電磁閥所控制的氣缸打開YP16VOUT1016組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP16ROUT1116組電磁閥所控制的氣缸打開YP17VOUT1217組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP17ROUT1317組電磁閥所控制的氣缸打開YP18VOUT1418組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP18ROUT1518組電磁閥所控制的氣缸打開YP19VOUT1619組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP19ROUT1719組電磁閥所控制的氣缸打開YP20VOUT1820組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP20ROUT1920組電磁閥所控制的氣缸打開YP21VOUT2021組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP21ROUT2121組電磁閥所控制的氣缸打開YP22VOUT2222組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP22ROUT2322組電磁閥所控制的氣缸打開YP23VOUT2423組電磁閥所控制的氣缸夾緊YP23ROUT2523組電磁閥所控制的氣缸打開，也是一種現(xiàn)場(chǎng)模塊，它有拓展總線的功能，但是由于本控制系統(tǒng)無需連接那么多外圍設(shè)備，所以無需拓展，但是這個(gè)模塊本身帶有8個(gè)輸入點(diǎn)，所以我們將4個(gè)工件傳感器接近式感應(yīng)開關(guān)的信號(hào)輸入到這個(gè)模塊，然后通過INTERBUS總線進(jìn)入到PLC中。氣缸的動(dòng)作是程序通過控制電磁閥來控制的，PLC給電磁閥的輸出信號(hào)實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣缸動(dòng)作的控制，這樣實(shí)現(xiàn)了對(duì)夾具的控制。 地址分配截圖（4）所有工作都做好后，進(jìn)行編譯，并且下載到PLC中去。SWAC操作面板具有80個(gè)輸入和輸出點(diǎn)，前面講到這些點(diǎn)通過INTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線連接到PLC中，同時(shí)這80個(gè)輸入和輸出點(diǎn)也不是全部都用到，所以按照地址，將用到的輸入和輸出點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)，將程序進(jìn)行監(jiān)控，SWAC上每個(gè)都是一個(gè)帶燈的按鈕，按下按鈕后，在程序監(jiān)控中看那個(gè)輸入點(diǎn)是否為1。42第6章 結(jié)論通過在長(zhǎng)春市佳立維自動(dòng)化有限公司實(shí)習(xí)的時(shí)間里，從剛出校門的青澀學(xué)生逐漸蛻變成日益成熟的上班族。 在軟件方便，由于很多功能塊和指令都是按照標(biāo)準(zhǔn)做的，上海大眾軟件的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)經(jīng)過很多年的實(shí)踐生產(chǎn)的驗(yàn)證，因此軟件控制系統(tǒng)很穩(wěn)定。在梅老師的耐心指導(dǎo)下，我才能成功的完成這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在寫論文時(shí)梅老師嚴(yán)格的要求我們，培養(yǎng)我們強(qiáng)烈的責(zé)任心和工作學(xué)習(xí)的積極性，并且耐心的解答論文中出現(xiàn)的問題。再次，讓我對(duì)所有的老師致以最崇高的敬意。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi),使控制器和被控對(duì)象連接方便。 functional improvements, strong functional interface.Central Processing Unit (CPU) is the brain of a PLC controller. CPU itself is usually one of the microcontrollers. Aforetime these were 8bit microcontrollers such as 8051, and now these are 16and 32bit microcontrol