仿真加工实验装置控制单元的设计与开发

毕 业 设 计题 目 仿真加工实验装置控制单元 的设计与开发学生姓名学 号系 部 机电工程系专 业 机械工程及自动化班 级指导教师仿真加工实验装置控制单元的设计与开发摘 要机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。现在化的自动生产设备几乎说都是机电一体化设备.本文通过研究 PLC 的控制系统并设计出 PLC 控制程序，实现模块化生产加工系统（MPS）的加工单元对加工工件进行模拟钻孔加工及钻孔质量检测，并通过旋转工作台模拟物流传送的过程。论文首先简单介绍了机电一体化的定义、主要技术特征和发展；然后从 MPS 本身的特征出发介绍了系统的特点的和在教学中的作用；其次讲述了加工单元功能、控制单元（各种控制比较） 、检测单元、驱动单元的设计；论文最后介绍了 STEP 7 编程软件、加工单元程序开发和调试。关键词：机电一体化，PLC，MPS，控制系统Simulation processing apparatus control unit design and developmentAbstractMechatronics is both mechanical and electrical industries to revitalize traditional sources of fresh blood and power, but also open the product mix of mechanical and electrical industry, industrial restructuring key to it. The automatic production equipment is now almost be said to electromechanical integration equipment. This paper studies the control system PLC and PLC control program designed to achieve Modular Production System (MPS) of the processing unit of the simulated work pieceand drilling Drilling quality testing, and simulation of logistics through the rotary table transfer process. Paper first introduces the definition of mechanical and electrical integration, the main technical features and development; and then proceed from the characteristics of MPS itself, the characteristics of the system are introduced and in the teaching role; second processing unit describes the functions, the control unit (various control Comparison), the detection unit, drive unit design; paper finally describes the programming software STEP 7, the processing unit program development and debugging.Key Word：Mechatronics; Programmable Logic Controller; Modular Production System; Control System第一章 绪论机电一体化技术是在以大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术高度发展并向传机械工业领域迅速渗透、机械电子技术高度结合的现代工业的基础上，将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、信号变换技术、接口技术、软件编程技术等多种技术有机地结合并综合应用的技术。在综合应用这些技术时，要根据系统的功能目标和优化组织结构目标，合理配置布局驱动机构，控制机构，传感检测机构、信息的接收、传输与处理机构、执行机构等，并使它们在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起，达到物质与能量的有序运动。因此，机电一体化是在高性能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值的系统工程。1.1 机电一体化的控制流程图 PLC控 制 器执 行 元 件运 行 机 构动 力 源 传 感 器控 制面 板 PICSTE 7图 1-1 机电一体化的控制流程图1.2 机电一体化的主要技术特征机电一体化技术的主要特征有：（1） 机械技术、电子技术和信息技术的彼此功能交互，大多以机械系统的高级微机控制的形式出现。（2） 在一个具体的物理单元中，在不同子系统空间上的集成。（3） 机电一体化系统的控制功能的智能化。越来越先进的控制功能取代了许多操作人员的推理和判断。（4） 柔性化使得机电一体化产品能够灵活地满足各种要求，适应各种环境。（5） 采用微处理器控制的系统，易于增加或改变功能，而无需增加硬件成本。（6） 控制功能采用电子技术、微电子技术、微机控制技术来实现，因此，对用户来说，机电一体化系统的内部运行机制是隐蔽的。（7） 在机电一体化技术中，设计思想方法与制造技术紧密联系在一起的，它们是并行发展的。1.3 机电一体化的应用与发展随着科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的迅速发展，机电一体化技术的应用也越来越广泛，随着科技的发展和市场需求的多样化，国内外工程机械厂家日益关注产品的多功能开发。以满足用户对产品环保、节能、操作舒适性及智能化监控维护的要求。纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。1、智能化智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是 21 世纪机电一体化的发展方向。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。2、 系统化系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。3、 微型化微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。4 、模块化模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。5、 网络化网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。6 、绿色化绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。1.4 开发模块化自动生产系统的目的与意义传统的工程学科教学中，通常做法是各门课程单独传授，学生很少有机会了解各种技术在实际工程中是如何被综合性应用的。学生在学习专业课程时，每门课程虽然都有相应的实验，但这些实验都是各自独立进行的。在很多情况下，实验中所使用的设备和器件很多都是实验室专用的，与工业生产中所使用的实际设备和器件有着较大的差异。自动化技术是一门融机械、电气、电子及计算机等技术于一体的综合技术，在这种技术中，不同领域和层次的知识与能力融会在一起。与其他工程领域相比，在自动化生产中所使用的生产设备都是资金密集型的。因此，一方面，一般教学或培训单位是没有经济实力专门为教学购置真实的、昂贵的自动化生产系统的；另一方面，拥有自动化生产系统的企业，因经济原因而不愿将其作为实训设备给学生使用。这样，学校在传授自动化技术时，只能用模型或采用计算机仿真作为一种弥补的手段，但采用模型或计算机仿真的手段，学生无法学到真实生产系统所需的知识。从某种意义上说，这样培养出来的学生是“半成品”，学生走上工作岗位后，面对实际的工业生产设备、器件仍然感到陌生，需要经过较长的工作岗位适应期。为使自动化专业的学生在学习过程中，有机会将所学到各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中，为他们走上工作岗位后应用这种新知识打下基础，我们设计开发一套完全接近于生产实际的模块化自动生产系统，并配备了先进的软、硬件。1.5 模块化自动生产系统的配置建成后的模块化自动生产系统，是一个获得专业知识、技能综合应用能力的理想学习平台，它是由供料单元、检测单元、加工单元、搬运单元、分拣单元五个单元组合而成，可完成对多种工件进行检测、搬运、加工、测量、组装、传送和分类的加工任务。该系统拥有电容式、电感式、光电式等多种传感器，还有多种气动元件、机械传动装置及控制电磁阀，每个加工工位都有一台西门子 S7-200 的可编程控制器，可编程控制器通过控制硬件能独立完成本单元一个加工过程，这样有利学生分组学习。而将各工位的可编程控制器联在一起集成为系统后，就组成了一个模块化自动制造系统。这套设备所用元件均为工厂实际使用的工业级产品，能真实地模拟出流水作业型自动加工设备的工况，可对学校学生和工厂的专业技术人员进行模拟工厂环境的技术培训。1.6 模块化自动生产系统在教学中的应用学生通过模块化自动生产系统的学习，对机械、电气、电子及计算机等技术的综合应用能力得到很大提高，使培养（培训）目标与企业的要求更贴近。在维修电工高级工、技师的社会化培训和鉴定中，模块化自动生产系统是体现国家职业标准一个很好的设备。第二章 加工单元的设计2.1 加工单元的机构2.1.1 加工单元的基本功能加工单元可以模拟钻孔加工及钻孔质量检测的过程,并通过旋转工作台模拟物流传送的过程。加工单元的机构如图 2-1 所示图 2-1 加工单元的结构2.1.2 加工单元的基本结构加工单元主要由旋转工作台模块、钻孔模块、钻孔检测模块等组成。1.旋转工作台模块旋转工作台模块如图 4-2 所示。它主要由旋转工作台、工作台固定地盘、传动齿轮、直流电机、定位凸块、电感式接近开关传感器、光电传感器、支架等组成。（a） （b）图 4-2 旋转工作台模块在旋转工作台上有 4 个 工位，用于存放工件；在每个工位的下面都有一个圆孔，用于光电传感器对工件的识别。直流电动机用于驱动工作台旋转，它通过一对齿轮减速后将动力传递到工作台。通过工作台的转动实现各工位上的工件的“流动”。电感式接近开关传感器用于判断工作台的转动位置，以便进行定位控制。对于工作台的 4 个工位，分别有 4 个金属的定位凸块与之相对应，各凸块与工作台相对固定。当凸块接近电感式接近开关时，就会使电感式接近开关动作，输出信号。用该信号即可判断工作台是否转到了工位。光电传感器固定在加工单元的底板上，在第一个工位的下方。当工作台旋转到第一个工位的时，由于工作台在各个工位处都留有圆孔，光电式传感器发出的光线将直接穿过圆孔。而不被遮挡，即没有反射光线返回给传感器，则传感器的输出信号为“0”，如果此时在工位上放上工件，则孔被工件遮挡，工件将光线反射给传感器，则传感器的输出信号为“1”。利用光电传感器信号的变化即可判断是否有工件放到了第一个工位上。2.钻孔模块钻孔模块的结构如图 4-3 所示图 4-3 钻孔模块钻孔模块实现的是钻孔加工的过程，主要由钻孔气缸、钻孔电机、钻孔导向装置、夹紧气缸、钻孔模块支架等组成。钻孔电机用于实现钻孔的动作，是钻孔的执行机构；钻孔气缸用于实现钻孔的进给动作（进给的速度可通过调节气缸气路的节流阀来调节）；夹紧气缸用于在钻孔时夹紧工件；钻孔的导向装置由导向柱和导向套组成，用于保证钻孔电机沿着固定方向准确地运行。在钻孔气缸的两端、夹紧气缸的两端都安装有磁感应式接近开关，分别用于判断两个气缸运动的极限位置。钻孔气缸的选取：公司 SMC型号 MGPM16-75工作压力 1.0MPa3.检测模块检测模块的结构如图 4-4 所示。图 4-4 检测模块检测模块用于实现对钻孔加工结果的模拟检测过程。检测模块主要由检测气缸、检测气缸固定架、检测模块支架及磁感应式接近开关组成。其工作原理是：在检测工件时，若气缸杆能下降到位，则认为孔的深度加工合格，若气缸不能下降到位，则认为加工不合格。气缸的位置是通过安装在气缸两端的磁感应式接近开关来判断的。 检测气缸的选取：公司 SMC型号 CDJ2B10-45-B工作压力 0.7MPa4.继电器由于电机的工作电流比较大，PLC 的数字量输出端口的驱动能力不够，因此采用由 PLC 的电源直接给电机供电的方式，通过继电器的触点控制电机的供电电路的通断，再用 PLC 的数字量输出信号控制继电器的线圈，从而实现对电机的逻辑控制。本单元中共使用了 2 个继电器 K1、K2，分别用于控制钻孔电机和工作台的驱动电机。 继电器的选取：K1、K2 均选用 SCHRACK V23057-B0006-A401 型号的继电器5.CP 阀组本单元中的 CP 阀组由 3 个二位五通的换向阀组成。 换向阀的选取：3 个换向阀均选用 SMC SY3120-5LZD-M5 型号的换向阀2.2 PLC 与其他工业控制系统的比较1.PLC 与继电器控制系统的比较如今，继电器控制已逐步被 PLC 所代替，它已无法满足与适应工业控制的要求和发展，与 PLC 相比，存在着质的差别。PLC 与继电器控制系统的比较见表 1-1表 2-1 PLC 与继电器控制系统的比较比较名称 PLC 继电器控制系统控制功能的实现 通过编程实现所需的控制要求 通过对继电器进行硬接线完成相应的控制功能对生产工艺变化的适应性 只需对程序修改，适应性强 需进行重新设计与接线，适应性差可靠性 采用大规模集成电路，采用抗干 元器件多、触点多，易出现故障扰措施，可靠性高灵活性和柔韧性 有种类齐全的扩展单元，扩展灵活，灵活性好差控制的实时性 微处理器控制，实时性好 机械动作时间常熟大，实时性差占有空间与安装 体积小，重量轻，安装工作量小 体积大，笨重。安装工作量大复杂控制能力 很强 极差使用寿命 长 短价格 较高 低维护 简单 复杂从以上几个方面的比较可知，PLC 在性能上比继电器控制系统优异，特别是可靠性高。2.PLC 与计算机控制系统的比较20 世纪 60 年代，计算机技术开始应用与工控领域，但其在很多方面远远不如PLC 的功能强大，两者之间比较见表 1-2表 2-2 PLC 与计算机控制系统的比较比较名称 PLC 计算机控制系统编程语言 助记符语句表、梯形图等 汇编语言、高级语言工作方式 扫描方式 中断方式工作环境 可在较差的环境下工作 要求很高对使用者的要求 语言易学 需进行专门的培训才可掌握系统软件 功能专用，占用存储空间小 功能强大，占用存储空间很大可靠性 工业级，有很多种特殊设计，包括监视计时器功能商业级要求价格 较低 高应用领域 工业控制 办公、管理、科学计算等3.PLC 与集散控制系统的比较集散控制系统又称为分散控制系统，它是专门为工业过程控制设计的过程控制装置，其与 PLC 比较见表 1-3。表 2-3 PLC 与集散控制系统的比较比较名称 PLC 集散控制系统工作方式 扫描方式 按用户的程序指令工作包含中断方式采样速度 每个采样点的采样速度相同 根据被检测对象的特征决定存储器容量 大多采用逻辑运算，所需的存储器容量小大多采用大量的数学运算，所需的存储器容量较大应用场合 开关量的逻辑控制 连续量的模拟控制运算速度 开关量的速度较高 模拟量的速度较低设计方法 根据现场环境并按照安装在控制室而设计根据现场工作环境要求设计PLC 是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型、通用工业自动控制装置。它是一种具有很强的抗干扰能力、高可靠性、高性价比且编程简单的控制设备。因此，我们在设计加工单元的时候选用 PLC 作为控制元件。由于市面上的 PLC 种类繁多，经比较发现 S7-200 的 PLC 是一款经济型的设备，其结构简单紧凑，易于扩展，不仅价格低廉，而且功能强大，可靠性高，运行速度快，具有很高的性价比，同时考虑到单元本身的问题，因此决定选用西门子 S7-200-224 型号的 PLC。2.3 传感器的选取传感器的选择详见表 2-4设备符号 设备名称 设备用途 生产厂家 型号B1 光电式传感器 判断 1 号工位有无工件上海霄云电子有限公司E3F-DS10C1B2 电感式传感器 判断工作台是否转动到位上海霄云电子有限公司E3F-DS10C11B1 磁感应式接地开关 判断钻孔气缸是否在上端位置SMC D-Z731B2 磁感应式接地开关 判断钻孔气缸是否在下端位置SMC D-Z732B1 磁感应式接地开关 判断检测气缸是否在上端位置SMC D-C732B2 磁感应式接地开关 判断检测气缸是否在下端位置SMC D-C733B1 磁感应式接地开关 判断夹紧气缸是否在上端位置SMC D-C733B2 磁感应式接地开关 判断夹紧气缸是否在下端位置SMC D-C732.4 气动控制回路气动控制系统是该工作单元的执行机构，该执行机构的控制逻辑功能是PLC 实现的。气动控制回路的工作原理如图 2-5 所示。1B22B13B211Y2Y13Y1ozAAA图 4-5 加工单元气动控制回路工作原理图图中 A1 为钻孔气缸，1B1 和 1B2 为安装在钻孔气缸的两个极限位置的磁感应式接近开关，用他们发出的开关量信号可以判断气缸的两个极限工作位置；A2 为检测气缸，A3 为夹紧气缸，OZ 为气源处理组件。2.5 HMI（人机操作界面）设计2.5.1 HMI 设备功能HMI 设备的作用是提供自动化设备操作人员与自控系统（PLC 系统）之间的交互界面接口。使用 HMI 设备，可以实现一下功能：（1）在 HMI 上显示当前的控制状态、过程变量，包括数字量（开关量）和数值等数据。（2）显示警报信息。（3）通过硬件或可视化图形按钮输入数字量、数值等控制参数。（4）使用 HMI 的内置功能对 PLC 内部进行简单的监控、设置等。4.5.2 加工单元的 HMI加工单元的 HMI 设计如图 4-6 所示开 始 复 位 特 殊 手 /自 单 /联 停 止 急 停上 电图 2-6 加工单元的 HMI第三章 加工单元程序开发和调试3.1 编程软件简介3.1.1 STEP 7 基本功能STEP 7 是作为 S7-200 系列 PLC 的专用编程软件，功能强大，且可以实现全中文程序编辑操作。STEP 7 是在 Window 平台上编辑用户应用程序，它主要完成下列任务。（1）在离线方式下（计算机不直接与 PLC 联系）可以实现对程序的创建、编辑、编译和系统组态。由于没有联机，所有的程序都存储在计算机的存储器中。（2）用在线（联机）方式下通过联机通信的方式上传和下载用户程序及组态数据，编辑和修改用户程序。可以直接对 PLC 进行各种操作。（3）在编辑程序过程中进行语法检查。为避免用户在编辑过程中出现的一些语法错误以及数据类型错误，软件会进行语法检查。使用梯形图编辑时，在出现错误的地方会自动加红色波浪线。使用语句表编程时，在出现错误的语句行钱自动画上红色叉，且在错误处加上红色波浪线。（4） 提供对用户程序进行文档管理、加密处理等工具功能。（5）设置 PLC 的工作方式和运行参数，进行监控和强制操作等。3.1.2 软件界面及其功能介绍1.软件界面启动 STEP 7 编程软件中文界面如图 5-1 所示图 3-1 STEP 7 中文界面2 界面功能STEP 7 编程软件的中文界面一般分为菜单条、工具条、浏览条、输出窗口、状态栏、编辑窗口、局部变量表和指令树等几个区域，这里分别对这几块区域进行介绍。（1）菜单条文件：如新建、打开、关闭、保存文件、上传或下载用户程序，打印预览，页面设置等操作。编辑：程序编辑工具。可进行复制、剪切、粘贴程序块和数据块以及查找、替换、插入、删除等操作。PLC：用于选择 PLC 的类型，改变 PLC 的工作方式，查看 PLC 的信息，进行 PLC 通信设置等功能。窗口：可以打开一个或者多个窗口，并进行窗口之间的切换，设置窗口的排放方式等。（2）工具条工具条的功能是提供简单的鼠标操作，将最常用的操作以按钮的形式安放在工具条中。（3）浏览条通过选择【查看】/【浏览条】命令打开浏览条。浏览条的功能是在编辑过程中进行窗口的快速切换。各种窗口的快速切换是由浏览器中的按钮控制的，单击任何一个按钮，即可将主窗口切换到该按钮对应的编程窗口。（4）输出窗口该窗口用来显示程序编译的结果信息，如个程序块（主程序、中断程序或子程序）的大小、编译结果有无错误、错误编码和位置等。（5）状态栏状态栏也称任务栏，与一般的任务栏功能相同。（6）编辑窗口编辑窗口分为 3 部分：编辑器、网络注释和程序注释。编辑器主要用于梯形图、语句表或功能图编写用户程序，或在联机的状态下从 PLC 下载用户程序进行读程序或修改程序。网络注释是对本网络的用户程序进行说明。程序注释用于对整个程序说明解释，多用于说明程序的控制要求。（7）局部变量表每个程序块都对应一个局部变量表。在带参数的子程序调用中，局部变量表用来进行参数传递。（8）指令树可通过选择【查看】/【指令树】命令打开，用于提示编程时所用到的全部 PLC 指令和快捷操作命令。3.2 加工单元的自动连续运行控制1.控制任务在自动操作的模式下，在各执行机构处于初始状态、且旋转工作台的 1 号工位上没有工件的情况下按启动按钮，加工单元进行进入待工作的状态。当有工件被放到旋转工作台的 1 号工位上时，则加工单元进入工作状态，将工件传送到 2 号工位上，并进行钻孔加工，然后等待 1 号工位接收新的工件。当 1 号工位又接收上新的工件时，旋转工作台就再转动一个工位，将经过钻孔加工后的工件送到 3 号工位进行质量检测，并将检测结果存储起来；同时，新的工件被送到 2 号工位进行加工，然后再一次等待 1 号工位接收新的工件当最初的工件经过上述流程进入到 4 号工位时，该工件的钻孔检测结果被转存到另一个存储单元中。每个工件在本单元中都要经过以上的工作流程。工件到达 4 号工位后由工人取走。只要未按停止按钮，加工单元就按上述过程连续运行。当按了停止按钮后，加工单元不再接收新的工件，但是要将已进入到加工单元中的工件加工完，此后加工单元要将处在工作台上的工件一次进行完钻孔（2 号工位）、质量检测（3 号工位）、输出（4 号工位）的过程后才停止运行；若是按了停止按钮后，加工单元是出于工作台上无工件的待加工状态，则直接停止运行。停止运行后，各执行机构应回到初始状态。2.生产工艺流程设计自动模式下加工单元中各执行机构的初始位置如下： 钻孔气缸处于上端位置； 旋转工作台工位正确； 夹紧气缸处于伸出位置（由气路决定的）； 检测气缸处于上端位置。加工单元的工艺流程如图 3-2 所示开 始是 否 满 足 启 动 条 件且 是 否 为 自 动 模 式 ？是 否 按 下 了启 东 按 钮1号 工 位 是否 有 工 件 ?夹 紧 气 缸 缩 回是 否 缩 回 到 位 ？工 作 台 转 动 一 个 工 位 是 否 按 了停 止 按 钮 ?2号 工 位 是否 有 工 件 ？合 格 /不 合 格 标 志 转 存 夹 紧 气 缸 缩 回(a)工 作 台 是 否转 动 到 位 ？夹 紧 气 缸 伸 出 夹 紧 工 作是 否 伸 出 到 位 （ 夹 紧 ） ？启 动 钻 孔 电 机是 否 下 降 到 位 ？钻 孔 气 缸 上 升 (b)钻 孔 气 缸 下 降 检 测 气 缸 下 降是 否 下 降 到 位 ？钻 孔 气 缸 上 升钻 孔 气 缸 和 检 测 气 缸是 否 都 已 上 升 到 位 ？是 否 退 回到 位 ？工 作 台 转 动 一 个 工 位检 测 气 缸 下 降是 否 下 降 到 位 ？检 测 气 缸 上 升 (c) 是 否 转 动到 位 ？ 是 否 上 升到 位 ？工 作 台 转 动 一 个 工 位 是 否 转 动到 位 ？夹 紧 气 缸 伸 出结 束图 3-2 加工单元自动控制功能的工艺流程3.3 加工单元的 I/O 地址分配表加工单元的 PLC 的 I/O 地址分配表如表 5-1表 3-1 加工单元 PLC 的 I/O 地址分配情况序号 地址设备符号 设备名称 设备用途 信号特征信号为 1，表示 1 号工位有工件；1 I0.0 B1光电式传感器判断 1 号工位有无工件 信号为 0，表示 1 号工位无工件信号为 1，表示工作台到位；2 I0.1 B2电感式传感器判断工作台是否到位 信号为 0，表示工作台没有到位。3 I0.3 1B1磁感应式接近开关判断钻孔气缸的位置 信号为 1，表示钻孔气缸在上端位置4 I0.4 1B2磁感应式接近开关判断钻孔气缸的位置 信号为 1，表示钻孔气缸在下端位置5 I0.5 2B1磁感应式接近开关判断检测气缸的位置 信号为 1，表示检测气缸在上端位置6 I0.6 2B2磁感应式接近开关判断检测气缸的位置 信号为 1，表示检测气缸在下端位置7 I0.7 3B1磁感应式接近开关判断夹紧气缸的位置 信号为 1，表示夹紧气缸在上端位置8 I0.8 3B2磁感应式接近开关判断夹紧气缸的位置 信号为 1，表示夹紧气缸在下端位置9 Q0.0 K1 继电器 控制钻孔电机 M1 信号为 1，表示钻孔电机 M1 转动10 Q0.1 K2 继电器控制工作台电机M2 信号为 1，表示工作台电机 M2 转动信号为 1，表示控制钻孔气缸下降11 Q0.2 1Y1 电磁阀控制钻孔缸的动作 信号为 0，表示控制钻孔气缸上升信号为 1，表示控制检测气缸下降12 Q0.3 2Y1 电磁阀控制检测缸的动作 信号为 0，表示控制检测气缸上升信号为 1，表示控制夹紧气缸退回13 Q0.4 3Y1 电磁阀控制夹紧缸的动作 信号为 0，表示控制夹紧气缸伸出14 I1.0 开始 按钮开关 启动设备 信号为 1，表示按钮被按下15 I1.1 复位 按钮开关 复位 信号为 1，表示按钮被按下3.4 加工单元的程序设计加工单元的部分程序如图 5-3 所示，具体的所有程序详见附录。图 3-3 加工单元的部分程序第四章 总结与展望4.1 工作总结通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来机电一体化的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。随着毕业的时间一天一天的临近，毕业设计也接近了尾声。在不断的努力下我的毕业设计终于完成了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东西还太多。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。4.2 技术展望由于种种原因，国产品牌的 PLC 在国内 PLC 市场份额所占比例很小，一直没有形成产业化规模，中国目前市场上 95%以上的 PLC 产品来自国外公司。尽管国产 PLC 在中国 PLC 市场所占份额很小，但只要国内有实力的 PLC 厂商下定决心，仔细分析自身的优势和劣势，充分利用各种有利资源，踏踏实实、有针对性地做好各项工作，就一定能够在 PLC 领域有所作为。但我们还应该清醒地看到：国内企业和国外知名品牌的重大差距还是不可忽略。为了振兴国产 PLC,我认为我国 PLC 的发展应该采取如下对策： （1）对如此巨大的市场，我国应该集中资金和技术力量，尽快研制生产出具有自主知识产权的 plc 系列产品 。（2）继续发挥国内 plc 应用技术的优势，扩大应用领域。将 plc 应用在国民经济的各个领域同时，还要凭借技术和劳动力优势，逐渐融入国际 plc 的应用市场，积极参与国际竞争。 （3）在扩大 plc 应用范围的同时，在软件集成上下功夫。针对不同的工业生产过程，形成具有自身特色的系统集成软件、人机界面软件和应用软件。（4）在发展小型 plc 产品方面，必须在集成性、功能性、适用性、经济性等方面选择一个合适的平衡点，设计出满足用户不同要求的产品。（5）加大宣传力度，取得国民信任。（6）政府应该加大扶持力度，对国产 plc 的发展给予引导，从政策、资金、技术、税收等方面予以支持。参考文献1 张建民. 机电一体化系统设计M. 北京: 北京理工大学出版社,1995 2 FESTO. 费斯托工业自动化教学培训系统M. 德国: FESTO 公司, 2002.12 3 SIEMENS. 西门子自动化系列产品介绍M. 西门子（中国）有限公司,2004 4 郑晟 .巩建平.张学. 现代可编程序控制器原来与应用M. 北京: 科学出版社, 2002 5 杨宝清. 现代传感器技术基础M. 北京: 中国铁道出版社, 2001 6 机床液压传动与控制M. 南京航空航天大学, 2003 7 SIEMENS. STEP 7 V5.1 编程手册M. 西门子（中国）有限公司, 20048刘增辉 .朱运力 .模块化生产加工系统应用技术M.电子工业出版社,20059刘星平 .PLC 原理及工程应用M.中国电力出版社,201010隋媛媛.廉鸿帅.迟军.西门子系列 PLC 原理及应用M.人民邮电出版社,200911陶权 .韦瑞录 .PLC 控制系统设计、安装与调试M.北京理工大学出版社,2009致谢首先，我要诚挚的感谢我的导师郑明老师，在毕业设计期间，得到了郑明老师的悉心指导，在论文的写作过程中，多次得到他的督促，并且他为我的论文提出了许多宝贵的修改意见。郑明老师的严谨治学的态度与求实的工作作风及丰富的学识留给我深刻的印象，使我受益匪浅。其次，要感谢同组的许丽鸣同学，他们与我共同承担了系统的分析设计与开发任务，在大家的共同努力下，终于圆满地完成了系统的设计开发工作，在此我向他表示深深的感谢。最后要感谢几年来给我们上课的老师与学院的各位工作人员，正是有他们的辛勤劳动，才使我今天有足够的能力完成这个毕业设计，在此向他们表示真诚的谢意。附录附录：外文翻译In Wang Zuoliangs translation practices, he translated many poems, especially the poems written by Robert Burns. His translation of Burns “A Red, Red Rose” brought him fame as a verse translator. At the same time, he published about ten papers on the translation of poems. Some argue that poems cannot be translated. Frost stresses that poetry might get lost in translation. According to Wang, verse translation is possible and necessary, for “The poet-translator brings over some exciting work from another culture and in doing so is also writing his own best work, thereby adding something to his culture. In this transmission and exchange, a richer, more colorful world emerges. ”(Wang, 1991:112). Then how can we translate poems? According to Wangs understanding, the translation of poems is related to three aspects: A poems meaning, poetic art and language. （1）A poems meaning“Socio-cultural differences are formidable enough, but the matter is made much more complex when one realizes that meaning does not consist in the meaning of words only, but also in syntactical structures, speech rhythms, levels of style.” (Wang, 1991:93).（2）Poetic art According to Wang, “Blys point about the marvelous translation being made possible in the United States only after Whitman, Pound and Williams Carlos Williams composed poetry in speech rhythms shows what may be gained when there is a genuine revolution in poetic art.” (Wang, 1991:93).（3）Language“Sometimes language stays static and sometimes language stays active. When language is active, it is beneficial to translation” “This would require this kind of intimate understanding, on the part of the translator, of its genius, its idiosyncrasies, its past and present, what it can do and what it choose not to do.” (Wang, 1991:94).Wang expresses the difficulties of verse translation. Frosts comment is sufficient to prove the difficulty a translator has to grapple with. Maybe among literary translations, the translation of poems is the most difficult thing. Poems are the crystallization of wisdom. The difficulties of poetic comprehension lie not only in lines, but also in structure, such as cadence, rhyme, metre, rhythm, all these conveying information. One point merits our attention. Wang not only talks about the times poetic art, but also the impact languages activity has produced on translation. In times when the language is active, translation is prospering. The reform of poetic art has improved the translation quality of poems. For example, around May Fourth Movement, Baihua replaced classical style of writing, so the translation achieved earth-shaking success. The relation between the state of language and translation is so