论文总字数：17123字

摘 要

自动化生产线是随着时代的更新和社会的需求而发展起来的，它以工厂的流水线为基础，以工厂生产自动化为目标，从而实现对产品的输送、分拣以及包装等一系列生产步骤的全部自动化进行。

自动化生产线就是能够实现生产运行自动化的一种生产设备。它的存在是为了生产效率大大提高、人的劳动强度大大减少、生产的精度大大提高；自动化生产线的发展是符合时代的发展，它衡量着一个国家乃至当今社会的工业化的水平。自动化生产线涉及很多方面的领域，包括PLC控制技术、传感技术、动力技术、自动控制技术以及机械方面的技术。

关键词： PLC；自动化；流水线；自动控制；生产效率

Design of Automatic Production Line Based on PLC Control

Abstract

Automated production line with the development of the times and the needs of the community,It is based on the assembly line,am at factory automation,In order to achieve the whole process of product delivery, sorting and packaging, etc.

Automated production line is a production equipment that can realize the production run automation. Its existence is to greatly improve the efficiency of production, people"s labor intensity is greatly reduced, the production of precision greatly improved; the development of automated production line is in line with the development of the times, it measures a country and even the level of industrialization of today"s society. Automated production lines cover a wide range of areas, including PLC control technology, sensing technology, power technology, automatic control technology and mechanical technology.

Keywords:Programmable Logic Controller;Automation;Assemble Line;Automatic Control;Productivity

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 自动化生产线的设计的开发背景 1

1.2 自动化生产线发展的现状 1

1.3 自动化生产线的概述及解决的问题 1

1.4 系统的设计方法 2

第二章 系统总体设计 3

2.1 自动化生产线的组成 3

2.2 自动化生产线实现的功能 3

2.3 自动化生产线功能的实现 4

2.4 自动化生产线的电气控制 4

第三章 系统硬件设计 6

3.1 系统PLC的选型 6

3.2 系统传感器的选择 6

3.3 系统中旋转编码器和变频器的概述 6

3.3.1 旋转编码器 6

3.3.2 变频器 7

3.4 系统各单元的I/O分配及原理图 7

3.4.1 供料单元 7

3.4.2 输送单元 8

3.4.3 加工单元 13

3.4.4 装配单元 14

3.4.5 分拣单元 14

第四章 系统软件设计 16

4.1 系统各单元的设计流程 16

4.1.1 系统流程设计 16

4.1.2 系统主要单元的设计功能图以及主要的程序 17

4.2 组态软件的设计 22

第五章 总 结 25

致 谢 27

参考文献（References) 28

附 录 29

第一章 绪论

1.1 自动化生产线的设计的开发背景

随着工业的不断发展，技术的要求也在不断地提高，劳动者也不再想做那些劳动强度大、工作单一的工作了，这就是工业自动化生产线的出现的主要的社会背景。

二十世纪20年代，西方国家最先涌现出工业自动化这一概念。随着自动化生产线的出现，工业的发展大幅度的提高，工业社会进入了新的发展时空。到目前为止，自动化生产线迅速遍布全球，它开始变为体现当今社会的工业水平的标志。

如今，在我国很多企业都引进了各种各样的自动化生产线设备，他们的目的就是紧跟时代的潮流，紧跟工业4.0的步伐。当然，最重要的还是节约生产成本，加快生产效率。我在南京亚派科技实习的时候，发现这个看着并不是很大的企业，也有着几个自动化生产线设备。这些设备为公司的生产部门在对公司的MCB微型断路器、MCCB塑料外壳式断路器等产品的组装时能自动化进行。通过这个实例可以更好的说明，自动化生产线已经在国内外各大企业都起到很大的作用，他将推动工业4.0的更快发展。

1.2 自动化生产线发展的现状

随着经济的发展，人们对物质的要愈来愈高，这也加快了现代工业的快速发展。人们生活水平的提高，就会要求产品质量越好，这就要求工业自动化的水平愈来愈高，同时这也对现代工业的改革起到一定的推动作用。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。^[1]

如今，自动化生产线开始象征着当今社会发展的主流。欧美国家的大多数企业都开始实现自动化生产，用以控制其产品的生产质量和生产的效率。我国的自动化生产线主要集中于低端市场，中高端的自动化生产线主要还是要进口，目前自动化生产线装备市场需求主要在汽车、摩托车、石油化工、工程机械、电机、电子等行业。^[2]

1.3 自动化生产线的概述及解决的问题

根据学习研究，本课题是基于PLC的自动化生产线的设计，利用西门子S7-200、昆仑通态MCGS和触摸屏为平台，模拟实现出自动化生产线的工作流程。

在设计过程中首先要解决的问题是，对系统驱动方式的选择，整个系统机械手、传送带以及物料的动作都依赖于系统的驱动装置，因为气压驱动结构简单、体积小且价格便宜；对使用的环境无特殊的要求；维护以及保养简单方便；力和运动的转换比较简单，组成系统较为容易，所以本系统选择气压驱动；

其次要解决的问题解决各个单元之间的相互配合，要想他们之间能够好好地配合起来，必须在他们之间安装一系列的传感器，我采用光电传感器、金属传感器等一系列的传感器设备，这样才能使各个单元完美的配合。

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