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可编程控制器在工业自动化中的应用：以传送带机械手为例

内容摘要

本文研究了可编程控制器在传送带机械手传递自动化系统中的应用，选择西门子S7-200进行设计。本文按照机械手在传送带上传递物件的项目需求，利用可编程控制器在一条生产线上，对于传送带1上的物品，由机械手将其传送到传送带2上，机械手的升降、左右旋转等动作均由电磁阀控制液压传动系统来操作，与此同时，对于机械手动作的状态及其物品传送的具体位置，则借助限位开关等进行检测。已形成一个完整的程序系统。并在相应过程中反馈信息，及时反馈出警报。

本文主要研究和探讨以下几个方面：简述国内外工业自动化领域发展现状，及其可编程控制器的概念、构造等。西门子S7-200PLC的优点缺点及相关参数介绍。机械手传递物件实验设计和相关参数。

关键词：可编程控制器；S7-200；机械手传递；机械控制；

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

1绪论 3

1.1课题的背景及意义 3

1.2国内外发展现状 3

1.2.1国外工业自动化发展现状 3

1.2.2我国工业自动化发展现状 3

1.3本文的主要内容 3

2可编程控制器简介 4

2.1可编程控制器的定义和特点 4

2.2可编程控制器的结构 5

2.3可编程控制器的工作原理 6

3基于可编程控制器的传送带机械手传递自动化系统设计与实现 8

3.1系统控制要求 8

3.2可编程控制器的选型 8

3.3I/O点及地址分配 9

4系统控制程序的设计 10

4.1系统控制流程图 10

4.2控制程序的设计 11

5结论 14

参考文献 16

1绪论

1.1课题的背景及意义

近三十年来,世界科学技术发展迅猛,新技术的出现,不是一项两项,而是一个新技术群。随着工业发展如旭日冉冉上升。自动化生产也被广泛应用到工业发展中，工业自动化生产相比较于传统生产模式减少了大量原材料、时间、劳动力和资金上的浪费，大大提高了生产效率，减少生产周期。

例如19世纪80年代生产一辆汽车的速度大概是20到35天。

现如今国内的汽车生产厂商如成都的生产线。生产节拍是60JPH，即每小时生产60辆汽车，也就是每分钟生产1辆汽车。如此快的生产速度得力于自动化生产线的功劳。

在未来的社会发展进程中更高效的工业自动化是必不可少的，所以在工业领域发挥着不可替代的作用。

1.2国内外发展现状

1.2.1国外工业自动化发展现状

生产自动化在一些发达国家普及度非常高，因为欧美等资本主义国家的人工费用偏高，所以在生产中投入大量的人力并不是明智的做法。对此，应该促使他们重视开发自动化的生产技术，以便降低人工成本，并使更多的人力资源转而投入更富有创造性的工作，提高了人们的生活质量。随着生产力水平的不断提升，劳动力反而越来越显得不足。在上世纪七十年代，西方国家的自动化生产与制造技术就达到了较高的水平。如瑞士、美国罗克韦尔、法国施耐德、日本横河、日本三菱、美国通用电气等等

1.2.2我国工业自动化发展现状

我国目前自动化设备主要还是依靠从国外引进，上世纪八十年代，中国开始从其他国家大量购置自动化设备，自动化生产相对于国外发达国家，我国没有被拉开特别大的差距，但由于种种原因我国目前还不能像发达国家那样具有独立自主设计开发的能力，直到现在，国内大部分自动化设备仍然主要依靠引进。我国的制造业虽然规模较大，但是相比国外来看却缺乏竞争力。所以，未来我国一定会加强自主设计研发的投入，PLC控制器必然是一个重点研发的部分。

1.3本文的主要内容

本文研究的是可编程控制器在工业自动化中的应用。

全文共分为四章，各章内容简介如下：

第一章绪论，重点概述的是本文研究的社会大环境及其研究的根本目的、论题的国内外发展现状，介绍论文的主要内容；

第二章可编程控制器的简介，简要描述可编程控制器的定义、特点、结构和工作原理；

第三章基于可编程控制器的传送带机械手传递自动化系统设计与实验；

第四章系统控制程序的设计；

第五章结论，全文总结，论题未来的研究方向。

2可编程控制器简介

2.1可编程控制器的定义和特点

2.1.1定义

可编程逻辑控制器（简称PLC）。随着科技水平的不断提升，为了更好的满足工业发展的需求，一种新型工业控制装置逐渐兴起[1]。

1．现场输入接口电路是由两大部分组成，一是：微机的输入接口电路；二是：光耦合电路，主要功能是：与现场控制的接口界面的输入通道。

2．现场输出接口电路的组成部分包括：输出数据寄存器等。主要功能是：利用现场输出接口电路，从而使相应的控制信号从现场的执行部件输出。