基于汇川PLC与伺服流水线操作的设计与分析开题报告

1. 研究目的与意义

在21世纪的今天,工业的专业化规模化发展日益成熟,手工业也随着科技的迅猛发展,慢慢被机械化自动化的工业设备所取代。而几年前市面上的自动化香皂制造设备十分简陋,且自动化程度很低,都是半自动化,效率低,成本高，各个设备之间的连贯性低,故障率高,这些缺点导致了自动化香皂制造设备的市场占有率很低,这与企业主对全自动设备的急切需求呈反比。

流水线 : 又称为装配线，一种工业上的生产方式，指每一个生产单位只专注处理某一个片段的工作，以提高工作效率及产量。由于生产工艺的不同，流水线的功能也不尽相同，一般分为：放料、传送、操作（插件、焊接、烘干、扫码、检测等）、收料、包装。而汇川流水线擦作台的主要功能是：放料、传送、操作（扫码）放料。

本课题设计了实现工业全自动香皂门型搬运自动化系统,完成了以可编程逻辑控制器（plc）为核心的控制系统的设计。本控制系统以汇川h3u系列可编程逻辑控制器（plc）作为控制器,该系统由上料机构,传送机构和下料机构组成。每个机构都采用气缸和伺服电机作为动力源,另外整个系统安装多种传感器,用于报警检测,位置检测,信息检测等。整个系统通过可编程逻辑控制器（plc）进行控制,并采用触摸显示屏作为人机界面,来对设备进行参数设定,设备状态,报警内容的显示。通过调试运行表明,该系统能快速,安全,稳定的进行流水线香皂的加工,大大提高了香皂生产的效率以及安全性。

2. 研究内容和预期目标

几年前，市面上的自动化香皂制造设备十分简陋,且自动化程度很低,都是半自动化,效率低,成本高，各个设备之间的连贯性低,故障率高,这些缺点导致了自动化香皂制造设备的市场占有率很低,这与企业主对全自动设备的急切需求呈反比。

本毕业设计将由可编程逻辑控制器（h3u）发脉冲控制3台 is620p伺服，另外使用can总线控制2台 is620p伺服。第一段流水线用一台伺服控制，当物料碰见感应器时走中断定长；第一段中断定长结束后调用电子齿轮跟随虚拟主轴走一段定长（使物料在第二段流水线等分距）；在启动电子齿轮同时启动切刀轴的电子凸轮进行切料。当物料运行到头时，由机械手把物料抓取到放料位置，使流水线循环运行，并采用触摸显示屏作为人机界面,来对设备进行参数设定,设备状态,报警内容的显示。

研究内容：

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

首先利用脉冲控制机械手抓取料，伺服使能、机械手的回原（伺服使能完成之后，需要机械手回到机械原点，以原点为基准点，更加有利于让电机走到正确的位置，先垂直后水平，目的是为了防止机械手水平回原过程当中与流水线中间的飞剪轴撞机，损坏机械。注意回原完成之后，回原使能开关不能一直处于导通状态，回原使能开关一直导通会让伺服一直处于回原状态，其他指令难以执行）；机械手的点动，进行机械手的取点（取点需要记录下各个点的对应的脉冲数据，此时需要用到特殊的寄存器。可以通过监控特殊寄存器读取当前脉冲位置）；编辑机械手的门型周期动作（动作逻辑：防止和飞剪轴撞机，第一步首先要垂直取料轴走到上升的位置）。

接着通过 canlink控制传送带传动，仅需将一端五根散线接入可编程逻辑控制器（plc）的 can口，一端水晶头网线和伺服的 cn3或者 cn4口相连接即可，省去了大量接线工作，方便易操作。在使用 canlink功能时，首先要进行后台软件的 canlink配置。

4. 参考文献

[1] 光电传感器件与应用技术郝晓剑主编 电子工业出版社 2015.01 978-7-121-25101-6

[2] 光电传感器及其应用何勇, 王生泽编著 北京:化学工业出版社,2004

[3] plc程序设计与应用研究罗及红著 电子科技大学出版社 2017.09 978-7-5647-5084-8

5. 计划与进度安排

2.25--3.28，熟悉课题背景，查阅中英文资料，完成毕设开题。

3.28--4.30，开展课题内容，完成课题的主要实验工作和程序调试。

5.01--5.20，撰写毕设论文初稿并完成中英文翻译。