汽车生产线密封圈涂胶PLC控制系统设计课程设计.docx

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汽车生产线密封圈涂胶PLC控制系统设计课程设计

序号（学号）：

100090303

吉林建工学院城建学院

电气工程及其自动化专业

课程设计

汽车生产线密封圈涂胶PLC控制系统设计

姓名

系

电气信息工程系

专业

电气工程及其自动化

班级

指导教师

吉林建筑工程学院城建学院

课程设计任务书

题目名称汽车生产线密封圈涂胶PLC控制系统设计

院（系）电气信息工程系

课程名称电气控制技术课程设计

班级电气10——3班

学生姓名

指导教师

起止日期2012.6.25——2012.7.5

课程设计任务书

技术参数）及要求

题目名称（包括主要

题目：

汽车生产线密封圈涂胶PLC控制系统设计

1.要求对电气控制的基础知识有较全面和深刻的理解。

2.通过此次课程设计，使所学的PLC基本指令进行全面的复习和总结，巩固所学的理论知识。

3.通过理论与实践相结合，提高分析问题和解决问题的能力。

4.学会使用规范、标准及有关设计资料。

设计内容及工作量

设计维修方便、运行可靠、采用PLC控制的涂胶设备控制系统，该控制系统具有对变速箱的传送、对变速箱的涂胶以及传感器的检测等功能。

主要参考资料

[1]PLC应用技术

[2]电工电子技术

[3]液压传动与气压传动

[4]机械制图

进度计划表

阶段

日期

计划完成工作量

指导教师检查意见

备注

2012.6.25-2012.6.27

查阅相关资料，初步确定设计方案

2012.6.28-2012.7.2

电梯模型设计和编程

2012.7.3-2012.7.4

整理设计论文

2012.7.5

提交论文

设计总结：

经过此次设计，学到了不少东西，更深一步掌握了PLC设计的原理，深入了解了我们专业课程。

目的是通过解决实际问题，巩固和加深在《PLC应用技术》课程中所学的理论知识。

训练学生综合运用学过的电气控制及PLC技术的基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，分析结果等工作。

使学生初步掌握电气控制技术课程设计的一般步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。

加强了理论知识与实践统一的能力，加强了自己动手能力。

考核成绩及评语

指导教师签字年月日

教研室意见

教研室主任签字年月日

摘要…………………………………………………………………………………7

Abstract……………………………………………………………………………8

第1章绪论…………………………………………………………………………9

1.1设计目的…………………………………………………………………9

1.2设计的主要内容……………………………………………………………9

第二章设计方案…………………………………………………………10

第3章涂胶设备…………………………………………………………11

3.1涂胶设备原理图……………………………………………………12

3.2涂胶设备流程图……………………………………………13

3.3PLC接线图………………………………………………………14

3.4PLC控制程序………………………………………………………15

第4章元件选型………………………………………………………18

总结…………………………………………………………………………………19

参考文献…………………………………………………………………………20

致谢………………………………………………………………………………21

摘要

设计自动涂胶控制系统，满足所需要求，以OMORON可编程控制器为主控制器件，设计一种自动控制涂胶系统，给出系统的硬件构成，设计系统的控制软件，经试验验证，达到了预期的控制指示。

关键字:

可编程控制器；涂胶控制系统；变速箱

ABSTRACT

Designautomaticgluecontrolsystem,satisfyneedrequirement,inordertoOMORONprogrammablecontrollergiveprioritytocontroldevices,designakindofautomaticcontrolgluesystem,hardwarestructureofthesystemisgiven,anddesignthesystemofcontrolsoftware,byexperiments,achievetheexpectedcontrolinstructions.

KeywordsProgrammableLogicControllerGluecontrolsystemspeedchangingbox

第1章前言

1.1设计目的

1.了解PLC工位及涂胶控制过程。

2.掌握PLC编程方法和调试过程。

3.了解电气控制系统设计的基本原则、内容与一般步骤。

4.掌握PLC工位及涂胶控制系统调试基本过程及方法。

1.2设计的主要内容

1.设计方案。

2.元件选型。

3.画涂胶设备原理图和PLC接线图以及PLC梯形图。

第2章设计方案

设计方案总体采用涂胶机构静止，工位与生产线运动的方法。

涂胶控制系统如图所示：

　图1生产线行程图

在１～８点为汽车变速箱主密封圈工位。

设每台变速箱只对主轴端盖一侧主密封圈实行涂胶，涂胶沿Ｚ方向向下涂胶，变速箱体圆周运动控制从略。

从１号工位开始，４号到５号为逆时针前进，到８号工位结束，涂胶机构到达指定每个工位时，则由限位开关触发一红色指示灯亮起，表示到位可以启动Ｚ轴向下涂胶。

行走过程绿灯亮起。

停止，红灯闪烁。

　在１号工位安装旋转电磁阀以便涂胶，生产线以匀速运转，传送过来的输送带上，在１号工位，如果工位上有变速箱则涂胶机开始工作；如果没有变速箱，则涂胶机就不工作。

第3章涂胶设备

3.1涂胶设备原理图

涂胶机系统是在机械、执行、信息处理、接口和软件等部分在电子技术的支配下，以系统的观点进行组合而形成的一种新型机械系统。

全自动涂胶机由机械系统（机构）、电子信息处理系统（计算机）、动力系统（动力源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电机）等五大子系统组成。

　　密封涂胶设备系统

图2涂胶控制系统

工位4号、5号和工位1号、2号分别使用上述轨道

3.2涂胶设备流程图

流程图概述了涂胶控制系统的基本过程，简述了系统工作流程，流程图如图所示：

3.3PLC接线图

PLC端子接线图作为设计的一部分，它主要解释了整个控制系统的输入输出设备指派，其中左边是输入，右边是输出，具体如图所示：

说明：

SB1为启动按钮，SQ1为涂胶机下限开关，SQ2为涂胶机上限开关，SQ3为工位电动机右限开关，SQ4为工位电动机左限开关，SQ5模拟工件感应，即当有工件时，SQ5置ON，当工件过后或无工件时SQ5置OFF，SQ6为工位8处的红外传感器，SB7为停止按钮。

KM1涂胶机下降，KM2涂胶机涂胶，KM3为1号工位处电机旋转，KM4涂胶机上升，KM5生产线运动。

3.4PLC控制程序

控制程序是整个设计的核心部分，他阐述了设计者的整体思路，代表了整个控制系统的控制过程及动作过程。

具体如图所示：

0.00启动10.00涂胶机下降

0.07停止10.01涂胶机涂胶

0.01涂胶机下限开关10.02工位电机旋转

0.02涂胶机上限开关10.03涂胶机上升

0.031号工位右限开关10.04红灯

0.041号工位左限开关10.05绿灯

0.05模拟工件感应10.06黄灯

0.068号工位红外传感器10.07生产线运动

第4章元件选型

PLC选型根据涂胶设备的需要，我们选用欧姆龙型plc可编程序控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的计算机控制系统。

它采用可编程序的存储器，能够执行逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作功能，并通过开关量、模拟量的输入和输出完成各种机械或生产过程的控制。

它具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力，其硬件需根据实际需要选配，其软件则需根据控制要求进行设计。

可编程序控制器的基本功能：

1.逻辑控制2.定时与计数控制3.步进控制4.A/D、D/A转换5.数据处理6.通讯与联网7.控制系统监控可编程序控制器的特点：

1.高可靠性2.灵活性3.便于改进和修正4.节点利用率提高5.丰富的I/O接口6.模拟调试7.对现场进行微观监视8.快速动作9.梯形图及布尔代数并用10.体积小、质量轻、功耗低11.编程简单、使用方便我们采用的是西门子S7-200。

它的特点是：

1.极高的可靠性2.丰富的指令集3.便捷的操作4.丰富的内置集成功能5.强劲的通讯能力6.丰富的扩展模块S7-200系统组成：

电源模板、CPU模板、接口模板、I/O模板。

还可以扩展其他功能模板。

汽车涂胶机汽车涂胶机采用悬臂式结构和机器人配合，能够完成各种复杂几何图形的三维涂胶。

该设备的运动控制系统采用了国际领先的计算机数控技术，简明的人机界面和可以动的手持操作器使操作更加方便。

整套设备自动化程度高，运行稳定，精确，安全可靠。

悬臂式涂胶机参数如表一所示：

表一

设备型号

EquipmentModel

有效行程

Effectivestroke

Z轴高度

HeightofZaxis

（Adjustable）

吐胶量

Amountofoutput

胶条宽度

Stripwidth

运行速度

Speed

用途

Uses

HGTJ401

2500mm×1250mm

1000mm可调

1—3.5g/s

8—30mm

8—12m/min

机柜、照明

HGTJ402

1500mm

2200mm可调

0.5—1.5g/s

5—7mm

8—12m/min

汽车

HGTJ411

800mm×600mm

1000mm可调

0.1—1g/s

微量micro

2.5—7mm

8—20m/min

电子、滤清器、蓄电池

总结

经过此次设计，学到了不少东西，更深一步掌握了PLC应用技术及电气控制技术的原理，深入了解了我们专业课程。

目的是通过解决实际问题，巩固和加深在《PLC应用技术》课程中所学的理论知识。

训练学生综合运用学过的电气控制的基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，分析结果等工作。

使学生初步掌握电气控制技术课程设计的一般步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。

加强了理论知识与实践统一的能力，加强了自己动手操作的能力。

参考文献

[1]液压与气压传动.钟平.哈尔滨工业大学出版社.2008

[2]PLC应用技术.弭洪涛.中国电力出版社.2004

[3]电气控制与