《毕业设计（论文）开题报告基于PLC的机械手检瓶监控系统设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）开题报告基于PLC的机械手检瓶监控系统设计.doc（8页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、本科毕业设计（论文）开题报告题目：基于PLC的机械手检瓶监控系统设计学生姓名学号教学院系专业年级指导教师职称单位完成日期 年 4 月 9 日 一、 研究的目的及意义当前各种加工类生产企业，如服装类、机械部件生产类、管件类、食品加工类等，其生产线相对较长，管理起来难度大，如果生产线上某一工位出现问题不及时解决，将会严重影响整条生产线的运作和生产线的生产效率。另外，目前各生产线在计件管理上，大部分都是采用人工计数，人工抄写数据，容易出错，也容易造成数据的丢失，不利于数据的保存、统计、分析，并且浪费大量人力和物力。 为了解决工厂目前存在的这些问题，以机械手捡瓶为例，利用PLC建立一套完善的生产监测系
2、统，完全解决现场生产线管理的问题，提高了生产线的生产效率，实现智能化、科学化的管理，整体提高了工厂的管理水平，起到提高生产效率、保证生产质量等重要作用。二、 研究内容设计一个生产线上空瓶（不合格瓶）采用机械手检出并进行计数管理的控制装置的模拟系统，硬件装置可利用可编程控制器实验装置和生产流水线装置构成，用一台微机作为上位机对其进行实时监控和动态模拟，微机与PLC通过RS232/RS485接口或其它控制网络实现其通信连接。生产线监测系统主要是实现对生产流水线各工位的监测功能，完成对生产线各工位故障、帮助呼叫、生产线的计件数据等信息实时监测，并将当前状态信息采用实时输出到相应的显示设备上，使当前生
3、产线上的工位状态一目了然，同时将信息实时传送给管理人员，管理人员能随时随地及时了解当前工位的状态，做出相应的管理措施,从而实现对整个生产线的科学管理，保证生产质量，提高生产效率。三、 方案设计3.1 总体方案的设计 总体系统采用集中管理的方式，以一个中心控制站来实现对所有生产线路的监督控制，并设计备用控制中心。如果主控中心出了故障，马上启用备用控制中心，保证全线安全。图1 系统方案框图3.2 监控系统软硬件的选择 方案一：控制装置硬件可采用三菱试验箱来进行模拟，采用SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件进行程序控制，实时仿真监控系统采用VB编程语言在上位微机上实现。 方案二：采用罗克韦尔自动
4、化实验装置构建硬件系统。整体控制选用Control logix系统，采用RSLogix5000软件进行编程，ControlNet构建通讯网络，组态软件选用RSView SE。Control logix 系统具有以下优点：适合顺序、过程、传动、运动控制的模块化高性能控制平台。每个 Controllogix 控制器可以执行多个控制任务，减少需要的控制器数量，可以在一个机架上使用多个处理器、通讯模块和输入输出模块。Controllogix 处理器、输入输出模块、通讯模块就像网络上的智能节点。通用的编程环境和 Logix 控制引擎。连接到 NetLinx 开放式网络。考虑到实际情况，决定采用方案二。3
5、.3 Control logix控制器的访问方式 Control logix控制器可以通过多种方式访问，最直接的方式是通过控制器上的串口直接通控制器通讯。还可以通过1756-ENBT通信模块通过EtherNet/IP（工业以太网）路由到框架的背板，在访问到控制器；同样，也可以经过175-CNB（R）模块，通过ControlNet（控制网）路由到框架的背板，再访问到控制器。控制器的外观模型如图2。图2 控制器模块模块的LED指示灯用于指示控制器模块的状态，分别指示控制器的运行状态、I/O状态、I/O强制状态以及控制器的电池信息等。 Control logix处理器上都有串口，一般情况下，很少使用
6、串口上传和下载程序，因为串口的速度相对于其他通信方式（以太网）较慢。但是，在特殊情况下，会用到串口和控制器进行通信。串口的连接方式如图3。图3 Control logix控制器串口通信3.4 ControlNet 通信网络 ControlNet是有国际控制网组织（ControlNet International）首先提出来的一种开放式网络。罗克韦尔自动化公司在设计之初就提出了三层通信网络的概念，上层信息采用EtherNet/IP（工业以太网），用于全厂的数据采集和程序维护；中层自动化和控制采用ControlNet（控制网）、DH+，DH485，实现控制器的互锁和报文的传送；底层设备采用Devi
7、ceNet（设备网）和远程I/O控制。如图4。图4 NetLinx的三层网络结构3.5组态软件RSView SERSView Supervisory Edition是基于Windows2000操作系统的人机界面软件，它用于监视、空盒子并获得企业中所有制造业系统的数据。RSView SE是为多服务器/多客户端的应用而设计的，他有的分布式和可升级架构是基于获得RSView 32技术。应用系统可以由RSView Studio开发，RSView Studio是所有企业级产品通用的开发和测试环境。应用系统在RSView SE服务器中组态，它可以执行报警和事件管理、过程数据采集、历史数据记录以及其他程序的
8、运行。RSView SE客户端显示信息给操作员提供了控制接口，数据由RSView SE客户端控制并实现可视化。RSView SE的分布式架构，允许奖应用系统都部署在多个服务器和客户端上，在任何时候任何地点均可浏览所有数据。服务器上的信息可以连接多个控制器，并可以为多个客户端提供数据，同时也允许管理者和操作者留啦所有信息或需要的信息。3.6机械手臂检瓶流程开始启动传送带传感器检测工件是否为合格瓶是启动机械手将其检出否合格瓶计数加1发出报警信号 图5 机械手臂检瓶工艺流程图3.7空瓶检测 空瓶检测采用红外对管检测工件来进行模拟。在工件上放置纸片当做遮挡物。红外对管检测到有遮挡物表示不是“空瓶”，“
9、合格瓶”计数加1；没有检测到时，表示是“空瓶”，发出报警信号，并启动机械手将“空瓶”捡出。3.8 传送带 传送带采用伺服电机来驱动，并设计启动停止按钮。四、 设计的重点和难点学习研究罗克韦尔自动化系统的三层网络；用RSLogix5000软件进行编程，用ControlNet构建通讯网络；用RSView SE构建组态，控制传送带的启动停止，机械手的启动、移动到空瓶位置、加紧、移开等动作；空瓶的检测等是本次设计的重点与难点。五、 设计的预期效果 系统启动后，传送带带动工件运动，到检测位时，传感器对其进行检测，若为空瓶，报警器发出报警信号，启动机械手臂，移动到空瓶位置、加紧、移开该空瓶；若为合格瓶，则
10、对其进行计数。同时，微机上的同步模拟仿真软件同步显示生产线运行情况，并可以计总数、计时、显示和输出报表。六、 毕业设计时间进程安排序 号设计（论文）各阶段内容起止日期1资料收集、开题报告、开题答辩2011年3月30日-4月10日 2方案论证与设计、控制程序编制2011年4月11日-4月21日 3装置安装、调试2011年4月22日-4月30日 4模拟仿真软件的编制及联机调试2011年5月 1日-5月24日 5使用说明书、设计说明书撰写2011年5月25日-5月31日 6毕业设计成果审阅、评阅2011年6月 1日-6月10日 7毕业设计修改、答辩准备2011年6月11日-6月15日 8毕业设计答辩2011年6月16日-6月19日参考文献1钱晓龙Control Logix系统电力行业自动化应用培训教程北京：机械工业出版社，2009 ； 2 Rockwell Software Inc. Logix5550控制器指令集参考手册. Rockwell Automation Corpora，1999.Chapter1-10 ；3徐世许.可编程序控制器原理应用网络.中国科学技术出版社；4常晓玲编.电气控制系统与可编程控制器.机械工业出版社；2007；5谢克明等.可编程控制器原理与程序设计.电子工业出版社；2002；6施光林，刘利.可编程控制器通信与网络.机械工业出版社，2006；
