论文总字数：19526字

摘 要

自动装卸系统广泛应用于工业生产和日常生活中，传统的自动装卸系统采用的是接触继电控制系统，但接触继电控制系统有着其自身的缺点。随着计算机微处理器的发展，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，下简称PLC）开始逐渐代替传统的接触继电自动控制系统。以PLC为主体的自动控制系统相对于传统的接触继电自动控制系统有接线简单，控制速度快，精度高，可靠性高，安装、维修和改造方便，设计施工调试周期短，维护性好等优点。目前，PLC已经成为自动化领域的主流控制装置，然而，由于成本和技术的限制PLC还大都只是承担最基本的控制功能，比如顺序控制和PID反馈控制等。

随着工业的不断发展，过程对象越来越复杂，本文根据实际项目的需要，利用西门子S7-224XP型PLC，为巨林科技公司生产的自动装配站设计了一套程序，完成原材料的抓取放置，上销打销，上螺丝，搬运堆放等一系列动作，同时系统还具备报警复位功能。

关键词：自动控制系统、可编程逻辑编辑器、步进电机、步进驱动器、报警复位。

THE DESIGN OF AUTOMATIC LOADING AND UNLOADING SYSTEM COTROLLED BY PLC

Abstract

Automatic loading and unloading system is widely used in industrial production and daily life, automatic loading and unloading system used to using relay contactor control system, but the contact of relay control system has its own disadvantages. With the development of computer microprocessor technology, the programmable logic controller (Logic Controller (hereinafter referred to as PLC) began to replace the contact relay automatic control system. The automatic control system depends on PLC is simpler connect, higher speed, higher accuracy, more reliable than relay contactor control system. PLC system is simple installation and convenient to maintenance. PLC program design easier and debug cycle is short. APLC has become the most important system in the field of automation control device so far. However, because of the cost of the PLC and technology limitations, PLC only take the basic control functions, such as sequential control and PID feedback control.

With the development of industry, the process objects become more and more complex, this paper according to the needs of the actual project, using Siemens S7-224XP PLC to designed a program for the Automatic assembly station which produced by JuLin Scince and Technology Industrial Co., Ltd, . The station able to finish grasping and placing the raw materials, upper screws, transporting and stacking the goods. At the same time, the system also has alarm reset function.

KEYWORDS: Automatic control system、Programmable Logic Controller、stepping motor 、Stepping drive.

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 项目背景 1

1.1.1 背景 1

1.1.2 目标 2

1.1.3 硬件 2

1.1.4 软件 3

第2章 系统功能要求及需求分析 4

2.1 功能要求及描述 4

2.1.1 上料系统 4

2.1.2 圆锥销装配系统 6

2.1.3 上螺丝系统 9

2.1.4 产品运输系统 11

2.2 控制系统难点分析 12

第3章 控制系统总体方案设计 13

3.1 装配工作站系统I/O口分配 13

3.1.1 上料系统I/O口分配 13

3.1.2 圆锥销装配系统I/O口分配 15

3.1.3 上螺丝系统I/O口分配 16

3.1.4 产品运输系统I/O口分配 18

3.2 产品运输系统模拟设计 19

3.3 模拟设计硬件 22

3.3.1 相双极型步进电机 22

3.3.2 步进驱动器 24

3.3.3 电感式接近开关 26

3.3.4 可编程逻辑控制器 27

3.4 硬件连线图 29

第4章 系统软件设计方案 30

4.1 系统程序设计方案 30

4.1.2 系统启动模块设计 30

4.2 PLC脉冲输出模块设计 31

4.3 方向模块设计 33

4.4 本章总结 35

第5章 系统测试 36

5.1 系统性能测试 36

5.1.2 启动检测 37

5.1.3 步进电机测试 37

5.1.4 接近开关测试 38

5.1.5 系统软件测试 38

5.1.6 总结与展望 38

参考文献 39

致谢 40

绪论

项目背景

背景

在2013年的汉诺威工业博览会上，德国政府首先提出了工业4.0的概念，这一概念旨在进一步提高工业的自动化水平，从而提高生产力水平。工业4.0被认为是以智能制造为主导的第四次工业革命。

装卸系统是工业生产中的重要组成部分，提高装卸系统的自动化水平对提高工业生产的效率具有很大的意义。随着我国的发展，工业水平也在不断的提高，工业系统对货运装卸行业在安全、效益等方面提出了更高的要求。随着人们对工业4.0这一概念理解的加深，工业货运装卸能力不能跟随工业发展的脚步这一问题将会更加突出。

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