基于PLC的输送装置控制系统的设计.docx

摘要

进入20世纪以来，我国自动化生产技术迅速发展，越来越多的企业开始使用自动化生产设备来代替传统的人工劳动，提高企业自身产品的生产效率。本课题提出基于PLC的输送装置控制系统，包括装置的结构动作、驱动控制和PLC程序的设计。自动输送系统，在自动化生产线中用于物料的输送，以三菱FX3U系列PLC控制器为控制核心，驱动装置的气缸或电机使机械手动作，再以各种传感器辅助，将物料准确的搬运到各个加工单元。并且应用人机交互界面技术，使操作更简便。通过对PLC程序模拟和观察自动化生产线运行得知，该系统能精准输送物料到各个单元且稳定运行，对于中小型企业有一定的参考价值。

关键词：自动输送，PLC,气动控制

第1章绪论

1.1研究背景及意义

自上世纪六十年代来，工业生产应用的自动化水平及其设备质量不断提高，越来越多的生产领域开始自动化生产设备，如机械制造，石油加工，农业生产，电子集成，食品加工等，传统的人工生产方式开始逐渐被自动化生产机械所替代。

自动化生产技术的应用发展已成为一种必然的趋势，各企业只有实现工业自动化，才能够在产品市场中获得优势。如今企业为了经济效益而提高自动化生产水平，面临着技术革新的问题。例如，产品的制造需要物料在生产线上经过多道工艺加工，其中物料的自动输送就是一个重要发展条件，传统以人工方式输送物料往往会花费大量的搬运时间和人工劳动成本，而工人在生产线上做着长时间单调乏味、频繁冗杂的重复性工作，其工作效率会随时间的增长而下降，这严重的阻碍着企业的自身发展。而使用机械手搬运就能够替代传统人工方式来进行物料的输送，可以加速企业自动化生产技术的发展，从而提高企业产品的生产质量和生产效率。

利用自动化技术对物料的输送还可以降低工人的劳动力，减少企业的用人成本，替换一些在环境恶劣工作的工人或者危险性较高的工作，更好的保障了工人的生命安全，降低工人发生危险的概率。同时还具备良好的稳定性和安全使用性，有效的降低工人作业发生的错误问题，提高物料搬运的准确率，有利于提高企业在市场上的竞争力。

1.2PLC国内外研究

可编程控制器是通过数字运算操作系统来实行控制，广泛应用在自动化工业生产的各个领域；它具有内置可编程的存储器，可以存储编程的程序。它通过输入信号执行程序的逻辑运算，顺序控制，定时，计数和其他功能指令，然后将其输出以实现各种类型的机械或生产过程的控制。

第一台可编程控制器PLC诞生于1969年的美国，由美国当时的数字设备公司 (DEC)所开发。它主要由分立元件和一些集成电路组成，只能执行简单的功能，如逻辑控制和计时计数。进入20世纪70年代初后，得益于微处理器的出现，使PLC拥有了计算机的特征，成为一种具备运算、数据传输等功能的工业控制装置。到了70年代中末期，PLC融入了计算机技术，使其运算速度更高、体积更小、运行更可靠。PLC技

术高速发展发生在20世纪80年代初，世界各国开始大量生产可编程控制器应用在各个领域，其特点是规模大、速度高、性能高。在20世纪末期，PLC为了适应生产需求，体积上出现超大型机和微型机，发展呈现两极分化；在功能上，出现各种特殊功能的控制单元。同时也出现了人机交互界面技术、通信技术应用在可编程控制器上。

当前，世界上有超200家企业在生产PLC,其中主要集中在美国、欧洲、日本等地方。仅美国就有100多家生产PLC的企业，著名的有罗克韦尔(Rockwell)、通用电气 (GE)、莫迪康(Emerson)等；欧洲有德国西门子(Siemens)、法国施耐德(Schneider)、瑞士ABB等；日本有三菱电机、欧姆龙(Omron)、松下等，并且占据大部分的PLC市场。除以上生产企业，还有一些普及率不高的PLC品牌，如韩国的LS以及中国台湾的台达等等。

我国可编程控制器技术是在改革开放后引进的。随后，各个企业积极使用PLC技术应用在各个生产设备上，同时，我国开始自主研发可编程控制器。发展至今，国内已经可以生产自己的中小型可编程控制器，如深圳奥越信、信捷、和利时、科威和合信等品牌。但由于我国PLC技术起步较晚，国内95%以上的市场仍然被国外品牌所占领，西门子(Siemens)、三菱电机、欧姆龙(Omron)分别以41.8%、10.4%和10.1%的占领份额排在国内市场前三位。可以预期，在中国制造2025计划和工业互联网技术的发展，国内PLC需求会逐步升高，PLC技术将会应用的非常广泛。

1.3研究内容

自动化生产线是由输送系统和控制系统，将多个生产机床和各种辅助设备按照预设的工艺顺序连接起来，自动对工件加工成成品或半成