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毕业实践(报告)成绩
指导老师组长(签字):
北京理工大学继续教育暨现代远程教育学院
专科学生毕业实践(报告一)
学生姓名:
____指导教师:
____学号:
____专业:
____
论文题目XXXXXX
一、选题背景及研究意义
1.选题背景
随着社会科技的不断进步,我们所使用到各种各样的电子产品、生活用品、食品、穿的衣服、汽车、等等都在发生变化,不断有新的产品问世,带给人们更方便,更放心,的产品,而这些生产出来的产品离不开生产用到的机器、生产设备,而这些机器,设备也都不断地在更新换代,从而让生产成本降低,节能、安全性更高、节约人力、更绿色的产品问世,不管什么样的设备,要完成一个动作都离不开动力,而要让设备完成某一个动作时,就离不开工业控制了。
可编程控制器是以微处理器为基础,综合计算机技术、自动化技术和通讯技术而发展起来的一种新型工业控制装置。
它将传统的继电器控制技术和现代计算机信息处理两者的优点结合起来,成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制设备。
2.研究意义
可编程控制器的起源可以追溯到20世纪60年代,美国通用汽车(GM)公司为了适应汽车型号不断翻新的需求而提出来,1969年美国DEC公司研制出第一台可编程控制器,用于GM公司生产线上获得成功。
其后,日本、德国等相继引入,可编程控制器迅速发展起来。
但这一时期它主要用于顺序控制,虽然也采用了计算机的设计思想,但实际只能进行逻辑运算,故称为可编程逻辑控制器(Programmable controller),简称PC.但由于PC容易和个人计算机(Personal computer),混淆,故人们仍习惯用PLC作为可编程控制器的代号。
二、研究思路与主要内容
1.研究思路
由于PLC的功能在不断的增加、完善、扩充、体积越来越小,使用更稳定,操作更简单,可应用到的工厂制造控制领域越来越广泛,应用范围几乎覆盖了所有工业企业,诸如钢铁、冶金、采矿、水泥、石油、化工、轻工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、交通、建筑、食品、娱乐等各行各业,跃居现代工业自动化三大支柱(PLC、ROBOT、CAD/CAM)的主导地位,得到了各个领域的共同认可。
2.主要内容
由于PLC在控制领域的主导地位,此次准备使用PLC编辑出控制一台机械的各个动作,来完成产品的生产环节。
该系统应该包括一套简单控制的程序与所需要使用的各个控制部件。
使其既便于使用,同时又便于初学者进行方便的学习与沟通,更好地认识PLC这个产品。
需求分析
此次设计内容使用PLC控制器控制由工业方面用的普及的气缸代替传统的凸轮控制机械上的一些动作,让设备运转更稳定,安全,效率更高,维护更为容易,从而取代人力来完成的一些工作,节省人员开支,增加工作效率,增加产量。
主要设计思路
1、这次我用PLC控制设计一条运送产品的传送带。
2、主要实现通过在传送带上添加一些由PLC控制的动作,来完成传送带上面对产品的(良品检测、不良品剔出、商标打印、位置规整、数量记录)的一条自动化的设备。
3、替代其中需要手工来完成的工作,如良品检测、不良品剔出、商标打印、位置规整等。
4、程序的构思与设计。
5、材料的准备。
6、零件加工。
7、设备组合安装。
8、程序录入,动作调试。
等一些方面的安排与准备。
三、在毕业论文所用到的方法(技术路线)
本次我所设计的是一套较为简单的PLC的控制系统:
一套简单易懂的温控系统控制。
其中需要准备的部件如下表所示(所需的零部准备完成后,就需要进行实际的操作和组装和调试):
部品名称:
数量:
(单位:
个)
电源单元:
1
CPU单元:
控制单元
I/O控制单元:
输入/输出
5
光电开关:
近接开关:
交流伺服驱动器:
交流伺服电动机:
气体调节阀:
电源线(红、白、蓝):
各一盘
温度传感器:
笔记本电脑
手持编程器:
气缸
3
电磁阀
配电柜:
螺钉:
若干
五、计划进度
1.论文的选题1月15号
2.框架设计1月20号
3.毕设报告一的准备2月18号
4.毕设报告一完成2月28号
5.毕设报告二的准备3月10号
6.毕设报告二的完成4月10号
专科学生毕业实践(报告二)
一、课题背景以及PLC介绍
1、PLC原理及结构概述
可编程控制器是以微处理器为基础,综合计算机技术、自动化技术和通讯技术而发展起来的一种新型工业装置。
可编程控制器的起源可以追溯到20世纪60年代,美国通用汽车(GM)公司为了适应汽车型号不断翻新的需要而提出来,1969年美国DEC公司研究出第一台可编程控制器,用于GM公司生产线上获得成功。
其后,日本,德国等相继引入,可编程控制器迅速发展起来。
但这一时期它主要用于顺序控制,虽然也采用了计算机的设计思想,但实际只能进行逻辑运算,故称为可编成逻辑控制器(programmercontroller),简称PC。
但由于PC容易和个人计算机(personalcomputer)混淆,故人们仍习惯用PLC作为可编程控制器的代号。
1.1PLC的主要功能
随着PLC技术的不断发展,目前已能实现以下功能。
(1)条件控制功能
条件控制(或称逻辑控制或顺序控制)功能是指用PLC的与、或、非指令取代继电器触点串联、并联及其他各种逻辑连接,进行开关控制。
(2)定时/计数控制功能
定时/计数控制功能就是用PLC提供的定时器、计数器指令实现对某种操作的定时或计数控制,以取代时间继电器和计数器。
(3)布进控制功能
步进控制功能就是用步进指令来实现在有多道加工工序的控制中,只有前一道工序完成后,才能进行下道工序操作的控制,以取代由硬件构成的步进控制器。
(4)数据处理功能
数据处理功能是指PLC能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术运算与逻辑运算以及编码和译码等操作。
(5)A/D与D/A转换功能
A/D与D/A转换功能就是通过A/D、D/A模块完成对模拟量和数字量之间的转换。
(6)运动控制功能
运动控制功能是指通过高速计数模块和位置控制模块等进行单轴或多轴控制。
(7)过程控制功能
过程控制功能是指通过PLC的PID控制指令实现对温度、压力、速度、流量等物理参数的闭环控制。
(8)扩展功能
扩展功能是指通过连接输入/输出扩充单元(即I/O扩展单元)模块来增加输入输出数,也可以通过附加各种智能单元及特殊功能单元来提高PLC的控制功能。
(9)远程I/O功能
远程I/O功能是指通过远程I/O单元将分散在远距离的各种输入、输出设备与PLC主机相联接,进行远程控制,接收输入信号,传输输出信号。
(10)通讯联网功能
通讯联网功能是指通过PLC之间的联网、PLC与上位计算机的连接等,实现远程控制或数据交换,以完成系统规模较大的复杂控制。
(11)监控功能
监控功能是指PLC能监视系统各部分运行状态和进程,对系统出现的异常状况进行报警和记录,甚至自动终止运行:
也可在线调整、修改控制程序中的定时器、计数器等设定值或强制I/O状态。
以上包括PLC可编程控制器的发展史,发展到现在PLC所能实现到很多的功能,致使PLC在各行业的所受欢迎度一直在升高。
随着电子技术的快速发展,PLC的制造成本不断下降,而其功能却大大增强。
目前在先进工业国家中PLC已成为工业控制的标准设备,应用面几乎覆盖了所有工业企业,诸如钢铁、冶金、采矿、水泥、石油、化工、轻工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、交通、建筑、食品、娱乐等各行各业,跃居现代工业自动化三大支柱(PLC、ROBOT、CAD/CAM)的主导地位。
自从美国研究制出世界第一台PLC以来,德国、日本等许多国家相继开发出各自的产品并受到工业界的普遍欢迎。
美国著名商业情报公司FROSTSULLIVAN公司在1982年曾对该国石油、化工、冶金、机械等行业的400多个工厂企业进行统计调查,结果表明在企业中的应用相当普及,PLC销售额的年增长率超过20%。
2、PLC的基本结构
PLC本质上是一台用于控制的专用计算机,因此,它与一般的控制机(如STD总线的控制机)在结构上有很大的相似性。
PLC的主要特点是与控制对象有更强的接口能力,也就是说,它的基本结构主要是围绕着适于过程控制(即过程中的数据采集和控制信号的输出以及数据处理)的要求来进行设计。
3、PLC的工作原理
控制任务的完成是建立在PLC硬件的支持下,通过执行反映控制器要求的用户程序来实现,这一点是和计算机的工作原理相一致的。
因此,PLC工作的基本原理是建立在计算机工作原理基础上的。
由于早期的PLC是从继电控制系统发展而来,当时主要完成的任务是开关量的顺序控制,对被控对象控制的实现是有逻辑关系的,并不一定有时间上的先后,因此,单纯像计算机那样工作,把用户程序由头到尾顺序执行,并不能完全体现控制要求。
4、PLC应用类型
由于PLC控制器所具有的功能,使它即可用于开关量控制,又可用于模拟
量控制;
既可用于单机控制,又可用于组成多级控制系统;
既可控制简单
系统,又可控制复杂系统。
它的应用可大致归纳为如下几类。
(1)逻辑控制
逻辑控制是PLC最基本、最广泛的应用方面。
用于PLC取代继电器系统和顺序控制器,实现单机控制、多机控制及生产线自动控制,如各种机床,自动电梯,锅炉上料,注塑机械,包装机械,印刷机械,纺织机械,装配生产线,电镀流水线,货物的取代、运输和检测等的控制。
、
(2)运动控制
运动控制是通过配用PLC生产厂家提供的单轴或多轴等位置控制模块、高速计数模块等来控制步进电机或伺服电机,从而使运动部件能以适当的速度或加速实现平滑的直线运动或圆周运动。
可用于精密金属切削机床、成型机械、装配机械、机械手、机器人等设备的控制。
(3)过程控制
过程控制是通过配用A/D、D/A转换模块及智能PID模块实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行单回路或多回路闭环调节控制,使这些物理参数保持在设定值上。
在各种加热炉、锅炉等的控制以及化工、轻工、食品、制药、建材等许多领域的生产过程中有着广泛的应用。
(4)数据处理
有些PLC具有数学运算(包括逻辑运算、函数运算、矩阵运算等),数据的传输转换排序、检索和位移以及数制转换、编码、译码等功能,可以完成数据的采集、分析和处理任务。
这些数据可以与存储在存储器中的参考值进行比较,也可传送给其他的智能装置,或者输送给打印机打印制表。
数据处理一般用于大、中型控制系统,如数控机床、柔性制造系统、过程控制系统、机器人控制系统等。
(5)多级控制
多级控制是指利用PLC的网络通讯功能模块及远程I/O控制模块可以实现多台PLC之间的连接、PLC与上位计算机的连接,以达到上位计算机与PLC之间及PLC与PLC之间的指令下达、数据交换和数据共享,这种由于PLC进行分散控制、计算机进行集中管理的方式,能够完成较大规模的复杂控制,甚至实现整个工厂生产的自动化。
此次设计的设备通过PLC的控制机械动作,来代替人工操作,为此需要将程序编写出来,所要用到的是OMRON(欧姆龙)公司的PLC产品,与之编写程序用到的(CX-Programmer)软件。
以下是此软件的基本介绍,操作界面如图所示。
与文字说明。
此软件可以到OMRON公司网站上免费下载最新版本安装程序,下载到本地计算机进行安装。
程序设计需要提前构思,所需功能、用处、合理化、等一些安排。
之后进行编写程序。
此次设计的物料传送带设备所实现的功能包括,来料检查(包括外观、尺寸、位置规整)商标打印(商标打印、商标打印质量检查,不良品剔出)装盒。
5.传送带所实现的功能:
(1)物料从上一个工序到传送带上,首先要完成的是外观检查,由两个成像镜头分别安装在传送带两侧上方,检查物料两端的外观,是否完好。
(2)尺寸检查由一侧安装近接开关,另一侧安装一个气缸,气缸杆头部安装橡胶制品,物料移动到这个工位后,气缸推出,同时起到位置规整的作用。
物品另一侧接触到近接开关后,近接开关传送给PLC信号,说明尺寸符合生产要求,若没有接触到近接开关,信号传送给PLC记录不良品,传送带继续移动,逐个检测经过的每个物料,信号都传送回PLC由PLC做判断记录。
(3)物料前进到商标打印,商标打印由一个检知传感器,检测是否有物料通过,有物料通过,打印机打印商标,无物料通过,商标打印机不动作,商标打印完。
(4)商标打印质量检查,由一个成像镜头检测商标打印质量,(清晰度,大小,有无缺损)商标检查完后,物料是不良品剔出,物料是良品继续移动到下个工序。
前面经外观检测,尺寸检测的不合格物料,在装盒前一工位设计安装有一不良品剔出机械手,负责剔出不良品物料,合格物料就进入到装盒的工序了。
以下是设计的程序显示部分。
程序设计完成后需要进行设备零件制作与订购,需要用到画图软件,进行零件的绘制,所需画图软件为(AUTO CAD)制图软件。
图纸制作完成后,进行核对后,交由加工成进行零件的加工,完成后进行设备的组装,调试,最后投入到生产线进行使用。
总结
这次我所设计的这台设备,所实现的功能,来替代人工所实现的工作,减少了人员的增加,增加了工作效率,提高了产量,保证了人员的安全,减少了公司人员方面的资金支出,节约了成本。
此次设计的这个传送带的设备,在功能方面和实用方面还有所欠缺,通过这次的实践,自己更加熟练的掌握PLC的使用与程序设计,对我来讲工作经验有了很大的提升,给自己带来了很大的进步,同时发现自身方面所不足的地方,经验所欠缺的地方,那些方面需要加强,需要提高,在工作中只有不断地学习,总结,才能提高工作效率,增加工作经验,只有这样才能更好的工作,与生活。
经过这几个学期的学习,此次的毕业设计也进入尾声了,完成了我的此次课题,计算机与工业控制论文题目,通过查阅大量的书籍,翻阅资料,总结,记录,一步一步地努力完成了这个论文的编写,只有通过自己的努力,才能更好的生活,工作。
此次的论文能顺利地完成,离不开张丽芬老师的指导,与帮助。
帮助我们从开始的题目选择,定稿,到完成,其间经过了很多遍的修改,都离不开张丽芬老师对我们的支持,她对工作的认真态度,对我们无论在工作还是学习方面都是很好的榜样。
参考文献:
1、松公源,张牧“PLC应用实例与程序解说”电子工业出版社2006年
2、付家才“工业控制工程试验技术”化学工业出版社2005年
3、孙优贤褚健“工业过程控制技术”化学工业出版社2006年
4、周新容电力系统通信技术(PLC)的可行性分析、技术研究与开发应用及相
关的实施标准实用手册中国电力信息出版社2006
5、宋伯生PLC编程实用指南机械工业出版社2007-2
6、孙平电气控制与PLC高等教育出版社2006-4
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