本科plc毕业设计

本科 plc 毕业设计 【篇一： plc 本科毕业设计】目录 摘要 . 2 关键词 . 2abstract . 2key words . 21 绪论 . 32 自动化立体仓库 . 42.1 自动化立体仓库简介 . 42.2 堆垛机简介 . 52.3 智能识别 . 73 堆垛系统设计 . 73.1 可编程控制器简介 . 73.2 系统程序设计 . 103.2.1 机械手程序流程 . 103.2.2 堆垛机的程序流程 . 134 总结 . 18致谢 . 19参考文献 . 19基于 plc 的物品智能堆垛系统设计自动化专业学生 家指导教师 摘要:随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人起主导作用的堆放码垛工作将越来越多地被相应的堆垛系统所替代。本文中主要阐述了自动化立体仓库的相关内容，在传送中机械手根据物品类别完成分类存放，堆垛机在 plc 的控制下利用步进电机进行三维行走，完成对货架的选取，对物品的存入或取出 ，实现堆垛的自动化。 自动化立体仓库的出现使堆垛工作进行的更加快捷，提高了物流系统的物流控制功能和作业效率，具有广阔的应用前景。关键词： plc ；堆垛；自动化仓库 articles intelligent stacking system design based on plcstudent majoring in automation jiatutor abstract: along with the modern industry production ischanged to high speed, the direction of the development ofautomation, the production process by the people has longplayed a dominant role in the stacking work will increasinglybe replaced by corresponding stacking system. in this papermainly describes the automatic stereo warehouse relatedcontent, manipulator according the goods category tocomplete classification of stored in the transmission, thestacker use the stepper motor to three-dimensional walk underthe control of plc ,complete the selection of the shelf, itemsdeposited or remove, achieves automation of stacking. the appearance of rs makes the stacking more efficient,improves the control functions of logistics and operatingefficiency of the logistics systems, has the broad applicationprospect.key words: plc; stacking rs. 1 绪论 随着企业的持续稳定发展，经济全球化步伐也迅速，我国的工业也出现了翻天覆地的变化，一方面高科技的加工工艺越来越得到推广，加工效率也得到了大大的提高 ,现代工业生产向高速化、自动化方向的发展。原有的物流和仓储系统已不能满足新形势的要求 ,建立一个集物流、信息流和资金流于一身的自动化物流管理中心 ,从而降低企业综合物流成本 ,提高企业综合效益便成为目前亟待解决的问题。自动化立体仓库是指在不直接进行人工处理的情况下 , 自动地完成物品仓储和取出的系统 ,实现所谓的智能识别堆放。它以高层立体货架为主体, 以成套搬运设备为基础 , 是集自动控制技术、通信技术、机电技术于一体的高效率、大容量存储机构。 plc 作为一种工业控制计算机, 具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等性能 , 是目前广泛应用的控制装置之一。自动化立体仓库的出现 , 实现了仓库功能从单纯保管型向综合流通型的转变， 而且自动化立体仓库是现代物流与仓储系统的重要组成部分，具有货物存取效率高和自动化程度高、很强的入出库能力等优点。而 plc 功能强大，可靠性高，抗干扰能力强，维修方便，易于实现机电一体化。完全满足立体仓库工作环境和控制系统的要求。1.1 方案目前自动化立体仓库已随着经济的发展开始越来越流行起来，其设计也在不断的趋向于完美化。本仓库模型系统的设计方案：基于 plc仓库模型控制系统设计，它具有很多其他设计方法不可比拟的优点：（1）可靠性高、环境适应性强：可编程控制器输入 /输出端口均采用继电器和光电耦合器件，采取了隔离和抗干扰措施，所以具有很高的抗干扰能力； （2）通用性好：由于可编程控制器采用模块化结构，一般有 cpu模块、电源模块、 pid 模块、模拟输入和输出模块等，可以用这些模块灵活的组成各种不同的控制系统，对不同的控制系统，只需选取不同的模块即可，因而具有很好的适用性 。（3）使用方便、灵活：对于不同的控制系统，当硬件结构选定后，如果输入 /输出作很小的变动时，只需修改相应程序即可，无需对系统连线做较大的修改，减少了现场调试的工作量，使用起来灵活方便。（4）具有顺序、周期性的工作特征。（5）体积小；由于在制造时采用了大规模集成电路和微处理器，用软件编程代替了硬连线，便于安装，实现了小型化。综上所述：我们选择 plc 作为设计中的主控制系统，能够很好的满足设计要求，达到设计的目的。1.2 本课题的研究意义及研究目的使用自动化立体仓库可以产生巨大的社会效益和经济效益。它通过高层货架存储，使存储区大幅度地向高空发展，提高了空间利用率；自动化立体仓库采用层积式存放，结合计算机管理，可以很容易实现先入先出，防止货物的自然老化、变质和损坏；通过自动存取系统(as/rs), 加快了运行和处理速度，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强度；采用自动化技术后，还能较好地适应黑暗、低温、污染、有毒和易爆等特殊场合的物品存储需要；计算机控制能够始终准确无误地对各种信息进行存储和管理，减少了货物处理和信息处理过程中的差错；同时借助于计算机管理还能有效地利用仓库存储能力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快资金周转，节约流动资金，从而提高仓库的管理水平。自动化仓库的信息系统可以与企业的生产信息系统集成，实现企业信息管理的自动化。同时，由于使用自动化仓库，促进企业的科学管理，减少了浪费，保证均衡生产，也提高了操作人员素质和管理人员水平。本课题研究的目的在于，随着自动化立体仓库系统控制技术的蓬勃发展，探索自动化立体仓库新的控制技术，结合现代科技的发展水平，用技术创新的思想，在实现自动化立体仓库的 integrated( 集成化)、intelligent( 智能化 )、information( 信息化 )方面进行研究。为提高自动化立体仓库先进性、可靠性，提高其经济效益和社会效益，提高我国的物流技术水平做出我们应有的贡献。堆垛机控制系统和货位的优化分配研究已经取得了较大的进展，但随着现代物流的发展，问题的复杂程度和求解精度要求的不断提高，现有的研究方法还不能满足现代物流的控制要求，需要发展更为高效的优化方案。1.3 本课题的研究内容本课题主要研究小型自动化立体仓库在进行物品存放时的自动控制系统，具有专用的人机信息交流界面控制面板，可以实现手动和自动货物存取功能。存取货物还可以实现全自动，而且利用 plc 软件实现货架上有无货物的检测，节省了货物检测传感器的成本投入。根据自动化立体仓库运行的基本原理，通过大学阶段所学的知识设计一套基于 plc 的自动化立体仓库运动的控制系统，具有根据用户的输入，三个坐标方向电机能够准确移动、定位以实现物品的正确存放功能。通过对仓库模型控制系统的设计研究，能够对自动化立体仓库设计的基本工作原理有一定的认识，并且对大学阶段所学知识能够进一步的深化，对理论知识和实际应用之间的相互转化有更具体的理解，特别是对 plc 技术有了更进一步的认识。以及 plc 的程序设计有了更认真地学习和运用。另外，通过对此课题的学习研究，还可以培养自己独立解决实际问题的能力，为以后学习打下基础1.4 本章小结本章介绍了现代工业面临的问题；其次简要介绍了本课题的研究背景、意义及目的；最后给出了本次设计的研究内容即本设计系统所能完成的功能；还有我们为什么会选择使用 plc 完成对本系统的控制，及其优点。2 自动化立体仓库2.1 自动化立体仓库简介自动化立体仓库又称立库。自动化仓库系统 (as/rs automated storage and retrieval system) 是在不直接进行人工处理的情况下能自动地存储和取出物料的系统，是一种用高层立体货架 (托盘系统 )储存物资，用电子计算机控制管理和用自动控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。自动化物流控制系统具有信息处理、系统控制、系统监视、系统管理等多种功能，集信息流和物流于一体，是现代化企业物流和信息流管理的重要组成部分。自动化控制系统在现代物流系统中起着承上启下的重要作用，控制系统自动完成对设备的运行、停机、故障、报警等各项过程的控制。自动化控制系统作为自动化物流系统中的一个重要组成部分，对于提高物流系统的物流控制功能和作业效率，具有关键的作用。立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50 年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库； 50 年代末 60 年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库； 1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。 60 年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚， 1963 研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所）， 1973开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高 15 米，机械部起重所负责），该库 1980 年投入运行。到 2003 年为止，我国自动化立体仓库数量已超过 200 座。现在，自动化物流技术和成套设备的研发已经发展成了一个庞大的产业。目前，国外自动化立体仓库采用扫描技术， 提高信息的传输速度和准确性：采用射频数据通信技术，数据的采集、处理和交换能够在搬运工具与中央计算机之间快速进行，使物品的存取和发送信息做到快速、实时、可靠和准确。另外，近年来迅猛发展的多媒体技术也在自动化立体仓库中得到越来越广泛的应用，普遍应用于人员培训、操作指导、远程现场监视、异地故障分析和诊断及防火防盗等方面。随着自动化技术和信息技术在自动化立体仓库广泛运用，自动化立体仓库的发展将呈现以下趋势：(1)智能技术将会获得应用。(2)仓储作业管理自动化水平将会逐步提高。(3)仓库作业向柔性化方向发展。(4)建设自动化立体仓库方面更加注重实用性和安全性自动化立体仓库是一个复杂的综合自动化系统是现代物流技术领域中出现的一种新型仓储方式。自动化立体仓库自诞生以来就受到了极大关注，对其相关技术和管理的研究从未停止过。在现代社会，随着生产方式和技术革命性的变革，自动化立体仓库已经成长为支持企业和社会经济活动的重要因素，其经济和社会效益逐渐被人接受，自动化立体仓库也成为企业和社会投资的重点。而且自动化立体仓库其优越性是多方面的，对于企业来说 ,可从以下几个方面得到体现：1 提高空间利用率 ，早期立体仓库的构想，其基本出发点是提高空间利用率，充分节约有限且宝贵的土地。在西方有些发达国家，提高空间利用率的观点已有更广泛深刻的含义，节约土地，已与节约能源、环境保护等更多的方面联系起来。有些甚至把空间的利用率作为系统合理性和先进性考核的重要指标来对待。 立体库的空间利用率与其规划紧密相连。一般来说，自动化高架仓库其空间利用率为普通平库的 2-5 倍。这是相当可观的。2 便于形成先进的物流系统，提高企业生产管理水平。传统仓库只是货物储存的场所，保存货物是其唯一的功能，是一种 “静态储存 ”。自动化立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备，不仅能使货物在仓库内按需要自动存取，而且可以与仓库以外的生产环节进行有机的连接，并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业生产物流中的一个重要环节。企业外购件和自制生产件进入自动化仓库储存是整个生产的一个环节，短时储存是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成一个自动化的物流系统，这是一种 “动态储存 ”，也是当今自动化仓库发展的一个明显的技术趋势。2.2 堆垛机堆垛机工作条件： 1）堆垛机正常工作的环境温度范围为 -5 度至 40 度，在 24h 内平均温度不超过 35 度，在 40% 的温度条件下，相对湿度不超过 50% ， 温度较低时相对湿度可以高一些。2）堆垛机工作环境的污染等级应在国家规定范围之内。3)供电电网进线电源为频率是 50hz ，电压是 380v 的三相交流电，电压波动的，允许偏差为 +-10% 。堆垛机的结构：堆垛机是自动化立体仓库的主要作业机械，负担着出库，进库，盘库等任务，是自动化立体仓库的核心部件，自动化立体仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志的。巷道式堆垛机基本结构主要由机架，运行机构，起升机构，载货台，货【篇二： plc 毕业设计】目 录前 言 . 3 一 液压技术及 plc 的发展与特点 . 51.1 液压技术的发展 . 51.2 液压传动特点 . 61.3 plc 的产生与发展 . 61.4 plc 的特点 . 61.5 plc 的基本原理 . 71.6 plc 的应用 . 8 二 课题任务与要解决的问题 . 92.1 课题任务 . 92.2 要解决的问题 . 9 三 钻铰组合机床液压系统的设计及原理 . 103.1 液压系统原理分析 . 103.2 元件的选用 . 103.3 液压系统原理图 . 123.4 液压系统负载分析 . 123.5 液压系统的参数计算 . 133.5.1 液压缸参数计算 . 133.5.2 液压泵的计算 . 153.5.3 电动机的选择 . 163.5.4 液压元件的选择 . 16四 钻铰组合机床的 plc 系统设计 . 174.1 plc 的选型及接线图 . 174.2 plc 总程序设计 . 174.2.1 手动操作程序 . 184.2.2 自动操作程序 . 204.2.3 自动程序语句表 . 20五 系统的安装调试和维护 . 225.1 系统的安装、使用和维护 . 225.1.1 油管安装 . 225.1.2 液压元件的安装 . 225.1.3 使用与维护 . 225.1.4 调试 . 225.2 plc 系统的维护，检修与调试 . 235.2.1 plc 系统的维护，检修 . 235.2.2 plc 系统的调试 . 24结束语 . 25致谢 . 26参考文献 . 27前 言组合机床就是以通用基本构件和加紧机构配套，本机床是一种半自动或自动专用机床。组合机床能实现多轴，多刀，同时加工多工序加工，所以生产效率高。一些零件已经可以标准化，这就使得设计制造周期变短了。这些特征的组合机床，在生产中应用广泛，可构成自动化生产线，节约劳动成本。组合机床能对箱体或特殊形状零件进行加工。加工的原理为：工件不旋转，利用旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，从而达到钻孔、扩孔、锪孔等各种加工的目的。还有组合机床使用车削头夹住工件，让工件旋转，让刀具作进给运动，也可以实现某些类型零件的特定加工。在 20 世纪 90 年代最早的组合机床诞生了，这时候它是服务于汽车业，每个机床厂的标准也不同，都有自己的标准，这样就会有各种不便，于是在 1953 年，两家占市场比例较大的汽车制造公司与美国机床制造厂协商，规定了某些尺寸，明确了有些部件的标准，组合机床的互换性得到了加强，但是对部件结构没有作出规定。就这样逐渐发展产生了组合机床。组合机床通用部件可以分为五类。动力部件：动力箱，切削头和动力滑台，作用是提供运动。支承部件：侧底座，中间底座，支架等等，作用是支撑安装其他的个部件尤其是动力部件。传动部件：分度回转工作台，环形分度回转工作台，分度鼓轮，往复移动工作台等，作用是输送工件。控制部件：液压站，电气柜，操纵台等，作用是控制自动工作循环。辅助部件：润滑装置，冷却装置，排屑装置等。组合机床的特点：1 结构相对稳定，使用维修更加的方便。2 设计制造周期短，性价比更高。3 效率高，质量好，不用很多的劳动力。4 通用部件和标准零件可再次使用。5 对操作人员的要求不高，操作简单易学。6 很简单的达到大规模生产的需要。有了这些优点，可以肯定的是，组合机床将是未来的发展方向，从而达到工业生产的要求，更好的为人们的生活服务。还有很多组合机床利用一些其他设备，比如数字控制系统，夹具自动更换系统，有了这些设备就能使工艺的可调性更强。变速箱体是变速箱（三轮农用车基本的组成部件）的重要部件，为了大批量生产变速箱体，利用组合机床来进行生产线加工。传统组合机床有很多弊端不利于这种生产线式的生产加工，但现在，农用车市场庞大，生产厂家竞争十分激烈，新产品层出不穷。鉴于此市场环境，就要对组合机床生产线 plc 进行改造。下面介绍一下改造情况。钻铰组合机床是一种传动系统由电动机和液压系统相结合的独特组合机床，它一般是顺序控制，传统的继电器接触器系统或 plc 都可以对其进行控制。这个组合机床是一个两工位的组合机床，动力滑台是机械式动力滑台，工作台是液压滑台。主要组成为： 3，动力头， 2.动力滑台， 1机座 4.工作台 5.夹具， 6.液压站 7，控制系统，如下图 1 所示 123457图 1一 液压技术及 plc 的发展与特点1.1 液压技术的发展1975 年世界上的第一台水压机出世，这是出世在英格兰的，这即是液压技术在工程领域的应用，从 1906 年开始，液压技术用在国防战备方面有了应用。第二次世界大战时，因为军事工业需要自动控制系统反应快速，精确度高，这样才能才能装备各种军事武器，从而就催生出了液压伺服控制系统。战争结束之后，液压技术迅速地在民用方面有了应用，它的应用行业有：机械制造，工程机械，汽车制造等人民生活的各行各业。在二十世纪 60 年代，各种旧的和新的技术也得到了很大的发展，如原子能，航天技术，计算机技术，大型船舰技术等等，同时也促进了液压技术的发展，并且在应用范围上也越来越广，对液压技术的要求也越来越高，它要有高速，高压，大功率，高效率，低噪音等等一系列满足各种应用环境的优点。在国防中，军队的各种武器都采用液压传动，例如飞机、坦克、雷达、火炮等等。在民用工业方面，也有了各种各样的应用，比如在机床工业，冶金工业等等。除此之外，这几年随着新技术新要求的出现，液压技术也有了一些新的应用，比如太阳跟踪系统，船舶驾驶模拟器，地震再现，液压技术在这些地方都有应用。我国的液压技术开始使用时间是二十世纪 50 年代，在开始的时候只是在机床和锻压设备方面有所应用，再后来在拖拉机和工程机械方面也有了一定程度的使用。现在，我国从国外引进一些元件以及生产技术，慢慢逐步的尝试进行自行设计自主开发，现在已经形成了系列，并且得到广泛应用。我国也有了一定的生产能力和科研水平。特别是近十年来在国家的大力支持下，提高了科研水平和生产能力，产品规格齐全，已经可以为各类工业提供基本的品种齐全的产品。并且科研与实践相结合，液压技术在生产中也得到应用。在产品cad 和 cat 等方面也有很大进步，并且也得到了广泛的应用。很多企业在中国的建立，提高了我国产业技术水平，为在中国的所有类型的工业发展提供高性能和高层次的产品。我国现已瞄准世界主流发展趋势，与国外进行合作，在合作的同时发展我国的液压工业。这样在 21 世纪，我国的液压工业必将得到更加迅猛的发展。【篇三： (毕业设计参考 )基于 plc 的设计】本科生毕业论文 (设计)基于 plc 的? 设计学 院电气信息工程学院专 业 电气工程及其自动化班 级 09 级电气 1 班学 号学 生 姓 名联 系 方 式指 导 教 师 职称： 副教授2013 年 5 月独 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。签名： _ 年_ 月_ 日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写 “无”）：学生签名：年 月 日指导教师签名：年 月 日基于 plc 的？设计摘 要花式喷泉是园林工艺与现代美学相结合而逐渐发展起来的一种产物。花式喷泉系统的主要架构即是其控制部分，它的控制功能直接决定了花式喷泉绝大部分的性能。就一般意义上的花式喷泉而言，其喷水花式和喷水时间，将随着其控制电路设计方案的确定而确定，在一些特殊场合，遂行特殊的喷水任务有一定的困难。在考虑到花式喷泉的控制要求和控制元件的性能体现之后，本设计选定西门子 s7-200 系列 plc 为控制元件，以可实现多种喷水模式的自动切换为目的，通过梯形图的编写和仿真，初步模拟了喷泉的控制程序，实现了预定的设计目标。关键词： plc ；自动控制基于 plc 的？设计 题目翻译abstractfancy fountain is a kind of product comes from the combination of garden art and modern aesthetics . the corecontrol component is the most important part of it, whichmostly decides its function. as the fancy and the time ofspraying are ensured while its control circuit was designed,common fancy fountains will have difficulties in performingsome special spray tasks. considering the requirement of itscontrol and the property of the control component, this designselected siemens s7-200 programmable logic controllership asthe core control component of fancy fountain system. in orderto succeed in the automatic transfer of the spray model, thisdesignpreliminary imitated the control program of the fancyfountain through redacting and simulating the ladder diagram,thus achieving the concerted objective of this design.key words: programmable logic controller; automatic control目 录前言 . 1第一章 西门子 s7-200plc 概述 . 11.1 可编程控制器概述 . 11.1.1 plc 的组成 . 21.1.2 plc 的功能 . 31.1.3 p l c 的特点 . 31.1.4 plc 的发展状况和前景 . 31.2 西门子 s7-200 系列 plc 概述 . 4第二章 主控制器的选择. 52.1喷泉控制系统的设计要求 . 52.1.1 花式喷泉系统整体设计概况 . 52.1.2 花式喷泉的具体控制要求 . 62.2 主控制器选择. 72.3 系统主电路设计. 8第三章喷泉控制系统设计. 83.1喷泉控制系统的控制原理 . 83.2喷泉系统控制的输入输出点分配 . 93.3 系统接线分布 . 93.4 梯形图分析 . 103.5 程序运行分析 . 18第四章 喷泉控制系统设计程序调试 . 19总结 . 25参考文献 . 28