郑巧 - 装配流水线的PLC控制设计

航空制造工程学院

学科科技前沿

题 目： 装配流水线设计

班级学号： 11031534

学生姓名： 钟理

指导教师： 高延峰

二O一四年 六月

摘要本设计以当今自动化水平越来越高的现状。装配流水线在生产过程中代替人力

发挥出越来越重要的作用。以此为背景从它的概念和特点出发，提出了装配流水线生产上的问题和不足，如：生产不平衡、效率低、现场管理混乱等。各企业通过调整装配作业指导、运用工序同期化和加强现场管理等方法来改善这些问题。对装配生产流水线进行改进，最终达到使整个装配线趋于平衡、装配效率有效提高和提高现场管理的目的。

PLC是现代通用的工业控制计算机。其接口容易，同时PLC的编程语言简单易懂很容易被不管是否有电路基础的用户都能很快上手和掌握。在各个领域都得到广泛的应用，特别是工业自动化领域。

装配流水线是现在企业批量生产和扩大发展中不可或缺的的生产方式。目前，PLC在装配流水线上应用广泛。而本设计是在电脑上模拟控制整个装配流水线的流程，以现在较为流行的PLC(可编程控制器)为基础来实现装配流水线的控制功能。

本次设计我以饮料装瓶为例。其程序是通过PLC控制8盏LD灯的闪烁来模拟饮料装配流水线的传送、装瓶、盖盖、贴签和成品入库。在程序设计中，我使用了大量的置位与复位指令，并运用比较指令来选择不同的操作工位，结合传感器使饮料瓶到达装配工位时停止传送。经过多次的程序设计和模拟仿真，程序已能实现移位、三工位装配和单工位入库等操作。

关键词：装配流水线；PLC；控制系统

Abstract

Nowadays, this design occupies important position in automation level. The assembly line to replace human in the process of production playing an increasingly important role, as the background.

Proceeding from its concept and characteristic，It Puts forward the problems and the insufficiency in the assembly line of production .Such as: production imbalance, the efficiency is low, the site management confusion, etc. In order to solve these problems ,we can take measures like adjusting the assembling work instruction，synchronization in using process, strengthening the site management .Making improvement of the assembly production line, can finally make the whole assembly line in equilibrium, and effectively improve the assembly efficiency and enhance the site management .

PLC is the control computer of modern general industrial. Its interface is easy, meanwhile the programming language of PLC is simple and can be easily understand and quickly handcuffed and master whether the users have circuit basis or not. In every field it is widely used, especially in industrial automation.

Assembly line is the indispensable mode of production in enterprise of expanding and batch production. At present, the PLC is widely used in the assembly line. While this design on the computer which is controlling the entire process in the assembly line, with current relatively popular PLC (programmable controller) as the basis for realizing simulation control function of the assembly line. After many program design and simulation, it can basically achieve the required functions.

This designs me with the beverage bottle for example. Its procedure is the flicker that controls 8 LD lights through PLC to imitate the transmission of the beverage assembles flowing water line, bottle, cover cover, stick label and finished product to store in ware house. In the program design, I used to in great quantities place with reset instruction, and make use of to compare instruction to choose different operation work, stop transmission while combining to spread a feeling machine to make beverage bottle arrive to assemble a work. Imitate really after many program designs and emulation, the procedure can already carry out to move and 3 to assemble and list the work store in warehouse etc. operation.

Keywords: assembly line; PLC; Control system.

目录

前言 ............................................................... 1 第1章 装配流水线及传感器的基本介绍 ................................ 2

1.1 装配流水线的基本介绍 ....................................... 2 1.2 PLC控制饮料装瓶流水线的优势 ................................ 2 1.3 传感器的基本介绍及选择 ..................................... 3 第2章 PLC的基础知识及选型 ......................................... 4

2.1 可编程控制器概述 ........................................... 4 2.2 PLC的特点 .................................................. 4 2.3 PLC的组成及其工作原理 ...................................... 5 2.7 PLC选型 .................................................... 5 第3章 装配流水线的PLC控制程序设计部分 ............................ 8

3.1 设计任务 ................................................... 8 3.2 硬件设计 .................................................. 10 3.3 梯形图分析 ................................................ 11 3.4 调试过程及结果 ............................................ 15 小结 .............................................................. 16 [参考文献] ........................................................ 17 附录 指令表 ....................................................... 18

前言

本设计的目的是通过对装配流水线的PLC控制设计，进一步熟悉PLC的概念、特点和控制原理。在设计过程中，我以饮料装瓶流水线的生产为对象，使我的设计更有针对性。

装配流水线是将人和机器有效的结合起来，更加充分的发挥了机器设备的灵活性和稳定性，同时节约了人力资源，提高了效率。装配流水线包括了输送系统、随行夹具、在线专机、检测设备等。他们的有机组合广泛的满足了产品的装配要求。在现代装配流水线的传输方式中主要有两种，分别是同步传输（强制式）和非同步传输（柔韧式），在生产过程中根据配置选择，实现手工装配或半自动装配。装配流水线是现在企业批量生产和扩大发展中不可或缺的。本次设计我主要是实现装配流水线的半自动装配。

当然随着装配流水线的发展，日渐成熟和新的技术的应用，但在生产上也会出现问题，如：生产不平衡、效率低、生产事故的出现、现场管理混乱等。本次设计是在电脑上控制整个装配流水线的流程，以现今较为流行的PLC（可编程控制器）为基础来实现装配流水线的模拟控制功能。PLC在装配流水线中的应用，使其更具可靠性、安全性和灵活性。

PLC是现代通用的工业控制计算机。其接口容易，同时PLC的编程语言简单易懂很容易被不管是否有电路基础的用户所上手和掌握。在各个领域都得到广泛的应用，特别是工业自动化领域。本次设计我选用的PLC是三菱公司的FX2N系列。研究这个课题的意义在于通过设计和调试，让我更好的熟悉PLC并加强我的实际动手能力。

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第1章 装配流水线及传感器的基本介绍

1.1 装配流水线的基本介绍

1.1.1 装配流水线的起源

20世纪初,美国人亨利.福特首先采用了流水线生产方法,在他的工厂内,专业化地将分工分的非常细,仅仅一个生产单元的工序竟然达到了7882种,为了提高工人的劳动效率,福特反复试验,确定了一条装配线上所需要的工人,以及每道工序之间的距离。这样里来,每个汽车底盘的装配时间就从12小时28分缩短到1小时33分。大量生产的主要生产组织方式为流水生产，其基础是由设备、工作地和传送装置构成的设施系统，即流水生产线。最典型的流水生产线是汽车转配生产线。流水生产线是为特定的产品和预定的生产大纲所设计的；生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出规定。

1.1.2 装配流水线的概述

在大量生产中,为了提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件,不仅要求机床能自动的对工件进行加工,而且要求工件的装卸、工件的工序间的输送、工序间加工精度的检测、废品的剔除等都能自动的进行。因此,把设备按工件的加工工序顺序依次排列,用自动输送装置将他们联成一个整体,并用控制系统将各个部分的动作协调起来,使其按照规定的动作自动的进行工作,这种自动化的加工系统就称为自动化生产流水线。

流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的输送要求。输送线的传输方式有同步传输的/（强制式）也可以是非同步传输/（柔性式），根据配置的选择，可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量生产中不可或缺。

流水线是劳动者为了方便生产将生产对象人为的通过外界设备将其按照一定的线路顺序通过各个操作点，以及用一定的速度来重复连续的完成生产过程。装配流水线把劳动对象和专业化生产专业的有效的结合在一起的一种生产方式。它具有以下特征：

⑴工作地点的专业化程度非常高； ⑵具有明显的规律性； ⑶每条生产线的生产水平相似； ⑷生产过程封闭、不可逆； ⑸有很强的连续性。

1.2 PLC控制饮料装瓶流水线的优势

1.生产效率高

相对于传统的饮料装瓶流水线，由PLC控制的装瓶流水线其电气部分由PLC控制。这一电气控制系统能很快的发现生产线上的问题和不足，PLC灵活的可编程性能很快的对程序进行改进。PLC中大量使用了软继电器，使得外部接线更加简单，更容易维护。因此，使用了PLC控制的饮料装瓶流水线的生产效率更高，更好地为企业创造利润。 2.卫生条件好

由于饮料的装瓶、盖盖、贴签到成品入库都可以用流水线来完成。这样可以创造一个相对封闭的生产环境和减少人工操作。为饮料装瓶创造了一个很好的卫生条件。

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3.安全性提高

由于PLC的稳定性好，这样就降低了生产过程中的事故的发生。同时由于饮料从装瓶到入库全由机器完成，进一步降低了员工在生产线上发生事故的概率，更好地保护了员工的人身安全和企业的财产安全。

1.3 传感器的基本介绍及选择

1.3.1 传感器的概念与组成

概念：传感器是一种以一定精度把被测量转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量的测量装置。其中包含了以下几方面的含义：

⑴传感器是测量装置，能完成检测任务；

⑵它的输入量是某一被测量，如物理量、化学量、生物量等；

⑶它的输出是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等，这种量可以是气、光、电量，但主要是电量；

⑷输出与输入间有对应关系，且有一定的精确度。

组成：传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路3部分组成，框图如下： 被测量 敏感元件 转换元件 图1.1 传感器的组成

敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。 转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参数。 转换电路：将上述电路参数接入转换电路，便可转换成点亮输出。

实际上，有些传感器很简单，有些则较为复杂，大多数是开环系统，也有些是带反馈的闭环系统。最简单的传感器由一个敏感元件组成，它感受被测量时直接输出电量，如热电偶传感器。有些传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路，如压电式加速度传感器。有些传感器，转换元件不止一个，需经过若干次转换。 1.3.2 传感器的选择

由于本次设计是以饮料装瓶的装配为例。在实际生产过程中，接触到的基本上塑料制品，所以我选择光敏传感器。

在自动化流水线生产过程中，要用到很多传感器来监视和控制生产过程中的不同状态。使生产线处在正常工作状态或者最佳工作状态。

本次设计用到的传感器主要用在饮料瓶到达操作工位或仓库时，通过传感器给PLC一个反馈信号使传送带停止运行。操作工位和入库感应上用到的传感器可以使用光敏传感器，

转换电路 电量 3

第2章 PLC的基础知识及选型

2.1 可编程控制器概述

2.1.1 PLC的产生

上世纪60年代，在没有可编程控制器以前，在大部分工业生产中是以继电器控制来实现各种功能，传统的继电器系统主要有一下几个优点结构比较简单，易于操作，价格便宜等，在工业领域中应用甚广，于此同时继电器控制系统也有以下缺点体积比较大，动作速度比较慢，耗电量多，寿命短，更有接线复杂，更改困难等。继电器控制系统对当时的生产力发展中起到了巨大的作用， 在工业生产过程中，大量开关量顺序控制被使用，它按照逻辑条件（即实现编制好的程序）进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，以及大量离散量的数据采集。在PLC没有出现以前，这些功能是通过继电器控制系统来实现的。

世界上公认的第一台PLC（即PDD-14）是美国数字设备公司（DEC）于1969年根据美国通用汽车公司的要求研制成功的。

背景：1968年，美国通用汽车公司（GM）为了增强产品在市场上的竞争力，适应汽车型号的不断更新和生产工艺不断变化的需要，实现汽车的多品种、小批量生产和不断翻新汽车品牌的目的。通用汽车公司（GM）希望有一种可编程序的逻辑控制器来取代传统继电器控制装置的要求，这种控制器能做到尽可能减少设计中的错误和用尽可能少的电气控制装置以及电气接线，以减少重复设计率，更好的适应当代生产的需要，以减少故障，降低生产成本和缩短生产周期。

2.2 PLC的特点

1.可靠性高，抗干扰能力强

可靠性作为电气控制设备的重要性能。PLC也不例外，为了让PLC的可靠性更高，很多厂家都做了一下措施：

⑴在PLC内部电路中，一般将其电路集成化，在生产过程中，应严格的按需要的工艺制造，并运用现在流行的功能模块，将其电路模块化以及加入抗干扰功能，让其拥有更好的可靠性。

⑵在PLC的外部电路上，其电气连接线和开关连接点相对于同等规模的继电器控制系统已经少了很多。这也使PLC的故障率大大的降低，同时很大程度上使PLC的可靠性大大的提高。

⑶PLC中设置了一些自我诊断、警戒报警和可恢复等功能，在PLC出现故障时能及时的发现，若发生一些小故障也能自我恢复等。用户可以通过PLC的应用软件将外部器件的故障诊断程序编入PLC，使整个PLC控制系统中的其他电路和电气设备都能得到有效和及时的保护。这也使PLC具有极高的可靠性。

⑷在工作方式上，PLC采用了周期扫描、集中采样、集中输出等工作方式极高了自身的扛干扰能力。

2.配套和功能齐全，适应性强

PLC发展到今天，各个生产厂家也形成了各自不同大小规模的系列化产品。这些产品能有效的满足市场中不同规模的工业自动化控制场合。由于PLC本身具有很强的数据

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运算能力和速度以及可编程控制器的网络通信能力的提高，所以它能适应不同的工业自动化控制领域。

3.简单易学，方便易用，受到工程技术人员的好评

作为现代通用的工业自动化控制计算机。PLC的汇编语言相对于计算机更简单易学，使用起来也很方便以及接口简单很容易被熟悉电气知识的和不熟悉的用户所掌握。它可以用相对于继电器少很多的接线和开关量就能实现传统继电器控制系统的功能。为用户打开了方便之门。

2.3 PLC的组成及其工作原理

2.3.1 PLC的组成

PLC的组成：PLC的种类很多，其基本功能和指令也有差异，但是其基本结构和工作原理则大同小异。一般由CPU板、I/O接口电路、存储器、扩展接口、电源、显示面板等硬件组成。其硬件简化框图如下：

可编程序控制器 按钮 选择开关 限位开关 电源

输 入 模块 CPU 模块 输出模块 接触器 电磁阀 指示灯 电源

编程装置

图2.1 PLC硬件简化图

2.7 PLC选型

本次设计我选用的是日本三菱公司生产的FX2N系列的PLC。三菱公司作为日本生产PLC的主要厂家之一。该公司生产的FX2N系列的机型，属于高性能叠装式机型，是目前三菱公司最先进的PLC产品，FX2N系列PLC具有数十种编程元件，能满足本次设计。FX2N系列PLC编程元件的编号分为两部分：第一部分是代表功能的字母。如输入继电器用“X”表示、输出继电器用“Y”表示。第二部分为数字，数字为该类型器件的序号。根据所需的用户输入输出设备及I/O点数，选择我们实验室的FX2N-32MR型来满足控制系统的要求。

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图2.3 FX2N系列PLC

2.7.1 FX2N系列PLC的功能及基本性能

FX2N系列是FX系列PLC家族中最为先进的一个系列。由于FX2N系列具备如下特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更加快速、全面补充了网络通信功能、更适合世界各国不同的电源和更好的满足了单个需要的大量特殊的功能模块，它可以为你的工厂工业自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。其中为很多特殊功能是为实际运用而开发的，通过这些特殊功能满足了工业生产范围内的不同需求，如模拟I/O、计数器。网络和数据通信可以连接到了世界上最流行的开放式网络（Device Net）或者采用传感器层次的网络解决用户的通信需要。 其他功能如下表：

表2.1 FX2N功能表 内置24V的直流电源 快速断开端子模块 24V、400mA直流电源可用于外围设备，如传感器或其它元件。 因为采用了优良的可维护性快速断开端子块，即使接着电缆也可以更换单元。 在所有的FX2NPLC中都有实时时钟标准。时时钟功能和小时表功能 间设置和比较指令易于操作。小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信息。 持续扫描功能 输入滤波器调节功能 注解记录功能 在线程序编辑 RUN/STOP 开关 远程维护 密码保护 为应用所需求的持续扫描时间定义操作周期。 可以用输入滤波器平整输入信号（在基本单元中x000到x017）。 元件注解可以记录在程序寄存器中。 在线改变程序不会损失工作时间或停止生产运转。 面板上运行/停止开关易于操作。 远处的编程软件可以通过调制解调器通信来监测、上载或卸载程序和数据 使用一个八位数字密码保护您的程序。 6

2.7.2 FX2N系列适用范围

FX2N系列在自动化控制系统中充分地发挥了其强大的功能。它的使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制系统到更复杂的自动化控制系统。PLC的应用领域非常的广泛，它覆盖了所有与自动化检测和控制相关的工业及民用领域，如各种机床、机械、电力设施、民用设施、中央空调、电梯控制、运动系统、环境保护设备等。

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第3章 装配流水线的PLC控制程序设计部分

3.1 设计任务

通过毕业设计了解PLC控制的企业装配流水线基本原理以及工作流程，设计PLC控制实现的模拟装配流水线系统，控制多工位装入、多工位装配、单工位入库等操作。

⑴ 以自动化实验中心综合实训室的网络型可编程序控制器实训平台为研究对象，了解控制对象结构组成，熟悉控制对象实际工作流程，确定受控对象与PLC间关系，估计程序步数；

⑵ 运行框图、硬件接线图绘制； ⑶ 画出PLC控制的梯形图； ⑷ 编制出语句表；

⑸ 输入指令并修改更正程序； ⑹ 调试运行并反复设计验证； ⑺ 整理设计思路、总结设计成果。 3.1.1 装配流水线的PLC控制系统的工作原理

本次设计主要目的是实现饮料装瓶流水线。通过PLC程序控制流水线的电气部分，实现饮料瓶的传送、装瓶、盖盖、贴签和入库、单周期或连续循环的功能。当饮料瓶被传送到操作工位或者仓库时，通过光敏传感器反馈给PLC一个信号，促使传送带停止运行。此次装配流水线的工作流程图如下:

原始位置启动 等待移位 操作一（装瓶）连续循环

单周期

操作二（盖盖）操作三（贴签）成品入库

图3.1 装配流水线的工作流程图

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3.1.2 控制要求

本次设计的装配流水线有传送、装瓶、盖盖、贴签和成品入库生产线操作工序，用8盏灯来模拟；并有启动、移位和复位按钮进行操作。采用FX2N系列PLC进行控制，实现手动和自动的装瓶流水线工序控制。

⑴按下启动按钮后，按以下规律显示：D→E→A→D→F→B→D→G→C→D→H→D→E→A→D→F→B→D→G→C→D→H→D→E??循环，G表示用来传送的加工物品以及传送的方向，每次亮1秒；D、E、F分别表示传感器，每个灯每次亮1秒；A是操作1，B是操作2，C是操作3，H是仓库，每个灯每次都点亮3秒，表示其操作所需的时间；（注：饮料灌注量为固定值）

⑵按下移动按钮后，传送带开始移动（移动指示灯G点亮，每次点亮1秒熄灭）； ⑶按下复位按钮后，系统复位，只有再次按下启动按钮后，系统才能再次启动。装配流水线的模拟控制图如下所示：

操作1 A 传感器1E

操作2 B 传感器2F

操作3 C 传感器3G

传送带 D 启动 复位 移动 仓库 H A B C D E F G H V+ COM

图3.2 装配流水线模拟控制图

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3.2 硬件设计

3.2.1 输入/输出端口配置

表3.1 I/O端口分配表 输 入 设 备 启动按钮 移动按钮 复位按钮 3.2.2 PLC的外部接线图

此次设计的外部接线图如图3.3所示。左边为输入主要由3个点动开关组成。这3个开关X0、X1、X2分别实现了启动、移动和复位的功能。右边为输出部分主要由8个LD灯组成。通过LD灯的闪烁能直观的观察程序运行情况。

端口编号 X0 X1 X2 设 备 A B C D E F G H 输 出 端口编号 Y0操作1 Y1操作2 Y2操作3 Y3 传送 Y4 传感器1 Y5 传感器2 Y6 传感器3 Y7 入库 启动 移动 复位

X0 PLC X1 X2 COM1 Y0 Y1 Y2 Y3 COM2 Y4 Y5 Y6 E F G H A B C D COM Y7

图3.3 PLC的外部接线图

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3.3 梯形图分析

图3.4（a）程序启动

图3.4（a）是为程序开始运行和传送 (D)实现通断而设计的。

PLS:上升沿微分输出指令,在输入信号上升沿产生脉冲信号。只能作用于Y与M，在输入信号接通或断开的一个周期内置位为“1”；

SET：置位指令，使动作保持；

M8000为运行监视继电器。当PLC处于RUN状态时它始终为ON，相反则为OFF。 当X000点动接通瞬间，软继电器M0输出一个周期的ON信号。（但是开关连续接通对M0没有影响）；PLC处于RUN，M8000接通在M0、T4脉冲上升沿、X001脉冲上升沿以及M18接通与T3脉冲上升沿作用下SET将Y0003置位为ON，即传送(D)动作（灯亮）。

图3.4（b）传送D和传感器E的复位动作

图3.4（b）是通过时间继电器T0来实现传送（D）的复位和传感器1（E）的复位。

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RST：复位指令，使操作保持复位（清零）。

当Y003常开闭合，时间继电器T0动作开始计时1秒，在T0的脉冲上升沿的作用下Y003被置位，即传送1（D）灯灭；同时传感器1（E）灯亮。

图3.4(c)操作和入库的置位动作

图3.4（c）是实现对操作1、2、3和入库的置位动作。

M8000处于ON状态，程序给定一个时间继电器T3一个上升沿脉冲，传感器3（G）复位。同时当M18处于常闭状态，若M2常开闭合则操作1（A）被置位；若M5闭合则操作2（B）被置位；若M8闭合则操作3（C）被置位；若M11闭合则入库（H）被置位。

图3.4（d）时间继电器通断

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图3.4（d）是实现对操作1、2、3和入库LD灯的通断时间控制。

当Y000、Y001、Y002或Y007常开闭合时，时间继电器T4计时3秒。

图3.4（e）操作和入库的复位动作

图3.4（e）实现实现对操作1、2、3和入库的复位动作。

ADDP:脉冲执行型的ADD指令（加法指令）执行一个扫描周期。

当T4闭合，若Y000闭合则操作1（A）被复位；操作2、3和入库同理。在T4闭合的瞬间，ADDP执行一个扫描周期，即循环选择A\\B\\C\\H的条件。

图3.4（f）选择操作或入库动作

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图3.4（f）是通过比较指令来实现DEFG循环后选择操作1、2、3或入库动作。

CMP:比较指令

M8000处于ON状态，将数据寄存器D0中的内容与常数1比较。比较结果去驱动M1、M2、M3，当D0＜1时，M1置位；当D0＝1时，M2置位；当D0＞1时，M3置位；以下几条同上。

图3.4（g）返回初始状态

图3.4（g）是实现一次循环结束后，返回初始状态的动作（即返回选择A）。

MOVP：P为脉冲；在时一个周期内执行一次数据传送。

当M14、X000、X001或M8002 OFF→ON时，数值1写入寄存器D0一次。

图3.4（h）程序复位

图3.4（h）是实现程序复位动作的。

ZRST：全部复位指令（区间复位指令）其操作对象主要为Y/M/S/T/C/D。 X002接通（点动），区间复位指令执行，位元件M0~M18,Y000~Y007成批复位。

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3.4 调试过程及结果

本次设计调试过程是在学校实验室进行的。我事先用编程软件GX developer编写好装配流水线的PLC控制的梯形图程序。并在该软件所在上位机的控制面板上设置PC通讯端口，通过PC/PPI电缆并使用PPI协议与FX2N通讯，然后进行通讯连接，当上位机扫描到所使用的PLC时，即表明连接正确。在软件上读取所连接PLC型号成功后，即可将程序下载到PLC的存储器中，并进行调试。

具体步骤如下：

按开FX2NPLC实验平台上的电源开关，即让FX2N CPU接通电源； 点击软件GX developer工具栏上的图标点击软件GX developer工具栏上的图标

，即将程序下载至PLC中； ，即可进入程序状态监控画面；

然后就可以按动PLC控制按钮，并观察指示灯的输出情况，结合程序状态监控画面各触电和线圈的运行情况和各个LD灯的闪烁情况，即可进行装配流水线的PLC控制系统的调试。

经过多次的调试和修改梯形图程序，终于实现了此次装配流水线的PLC控制设计的基本功能。流水线在PLC模拟调试下能按照D→E→A→D→F→B→D→G→C→D→H→D→E→A→D→F→B→D→G→C→D→H→D→E??的循环各个LD灯有序的亮灭。

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小结

通过这次装配流水线的PLC控制设计，我不仅对装配流水线有了了解，更让我对PLC的知识得到了巩固和深化。其中让我对梯形图、功能指令表、顺序功能图等都有了更好的了解。在开始准备设计的时候，我收集了很多有关PLC的资料并了解了很多PLC的设计原理，这让我知道了传统工业控制系统向现代工业自动化控制系统转化离不开PLC的应用，它使企业的生产周期大大缩短，同时减少劳动力和生产成本。

目前我国很多地区的企业整个生产设备还比较落后的，而且大部分工序都是通过人工来完成的，而流水线因其出色的规律性、连续性和多条生产线可同时操作的可操作性以及其操作简单很适合中小企业的发展要求。但随着科技不断进步我相信会有功能更齐全工艺水平更高的装配流水线在不久的将来将会出现，所以在今后的学习和生活中我们还要不断的学习和创新，只有这样才能设计出更符合现代社会所需求的产品。

在未来的发展中我认为会有越来越多的PLC会在装配流水线中应用。因为装配流水线由于其工艺的重复性和连续性的要求刚好符合PLC的使用功能。PLC由于其强大的可编程性和灵活性来控制装配流水线的电气部分十分符合流水线的工艺要求。同时PLC更可是通过编程让同一条流水线实现对不同产品的装配。在PLC出现之前，传统的继电器控制系统由于其连接线多，开关量大以及设备量大导致流水线的装配精度和重复使用率不高。而PLC的出现不仅弥补了这方面的缺陷而且还大大的提高了装配流水线的精度和可靠性。

在这次的设计中，我主要通过梯形图来设计装配流水线的程序。通过实验室PLC模拟实验，不断的改进梯形图程序。终于程序能良好的运行，不过由于本人的能力有限，原本的设计目标没有达到，只能退而求其次降低要求，最后设计出了现在的程序。在本程序中的所有开关都是点动的。

在写论文的时候，我需要大量的以前没学到过的知识，于是图书馆和internet成了我很好的助手。在查阅资料的过程中，我要判断优劣、取舍相关知识。不知不觉中，也让我查阅资料的能力也得到了锻炼。在实际的过程中，我总是会遇到很多的问题。在这次的课程设计中我学到了很多PLC的知识，经过几个月的努力。这次设计将是我人生中重要的一课。

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附录 指令表

0 LD X000 循环启动 1 PLS M0 循环开始

循环 传送（D）~操作1（A）/操作2（B）/操作3（C）/入库（H） 3 LD M8000 （M8000= “true”1） 4 MPS

5 LD M0 6 ORP T4

8 ORP X001 10 LD M18 11 ANDP T3 13 ORB 14 ANB

15 SET Y003 <16 MRD

17 AND Y003

18 OUT T0 K10 <21 MPD 22 ANDP T0

24 RST Y003 <25 SET Y004 <26 MRD

27 AND Y004

28 OUT T1 K10 <31 MRD

32 ANDP T1

34 RST Y004 <35 SET Y005 <36 MRD

37 AND Y005

38 OUT T2 K10 <41 MRD 42 ANDP T2

44 RST Y005 <45 SET Y006 <46 MPP

47 AND Y006

循环开始 移动启动（点动） 传动（D）灯亮> 传动（D）灯亮1秒> 传动（D）灯灭> 传感器1（E）灯亮> 传感器1（E）灯亮1秒> 传感器1（E）灯灭> 传感器2（F）灯亮> 传感器2（F）灯亮1秒> 传感器2（F）灯灭> 传感器3（G）灯亮> 18

48 OUT T3 K10 <传感器3（G）灯亮1秒> 51 LD M8000 52 MPS

53 ANDP T3

55 RST Y006 <传感器3（G）灯灭> 56 ANI M18 57 MPS

58 AND M2

59 SET Y000 操作1（A）<循环操作1（A）> 60 MRD

61 AND M5

62 SET Y001 63 MRD

64 AND M8

65 SET Y002 66 MPP

67 AND M11

68 SET Y007 69 MRD

70 LD Y000 71 OR Y001 72 OR Y002 73 OR Y007 74 ANB

75 OUT T4 K30

79 AND T4 80 MPS

81 AND Y000

82 RST Y000 <83 MRD

84 AND Y001

85 RST Y001 <86 MRD

87 AND Y002

88 RST Y002 <89 MRD

90 AND Y007

91 RST Y007 <92 MPP

操作2（B）<循环操作1（B）> 操作3（C）<循环操作1（C）> 入库（H）<循环入库（H）> 、B、C、H灯点亮3秒> 操作1（A）灯灭> 操作2（B）灯灭> 操作3（C）灯灭> 入库（H）灯灭> 19

93 ADDP D0 K1 D0 <循环选择A\\B\\C\\H的条件> 100 LD M8000

101 CMP D0 K1 M1 <循环后选择A> 108 CMP D0 K2 M4 <循环后选择B> 115 CMP D0 K3 M7 <循环后选择C> 122 CMP D0 K4 M10 <循环后选择H> 129 CMP D0 K5 M13 <往上返回选择A> 136 LD M14 137 OR X000 138 OR X001 139 OR M8002 140 ANB

141 MOVP K1 D0 <146 LDP X000 148 ORP X001

150 ZRST Y004 Y007

155 ZRST Y000 Y002 <160 LDP X001 162 OUT M16 163 LD M8000 164 MPS

165 AND M16 166 AND M18 167 OUT M17 168 MPP

169 LD M16 170 OR M18 171 ANB

172 ANI M17 173 ANI X000

174 OUT M18 <175 LD X002 176 ZRST M0 M18 181 ZRST Y000 Y007 186 END

往上返回选择A> 移动开始> 复位开始> 复位启动 20

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