基于PLC与PROFINET的柔性自动化实训生产线系统设计和研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songshaona
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随着科技的飞速发展,市场对于工业产品的需求量增加、质量和功能要求提高。传统的自动化生产技术已经无法紧跟产品的发展和市场需求了。在这种背景下,柔性自动化生产线以其柔性可变、创新多样、降低成本等优点,为工业自动化智能制造提供了发展方向。而柔性自动化生产线需要大量技能型人才。目前高职院校的教学实训资源有限,不能实现学生在校培养与企业岗位就业做到完美对接,所以研究设计一套既能对接企业岗位需求,同时适合学生学习操作的柔性自动化实训生产线尤为重要。本文研究分析了柔性自动化生产线系统的现状及发展趋势,对控制系统相关理论及关键技术进行深入研究,制定系统总体设计方案,并完成系统设计。在设计中主要解决如下问题:(1)设计一台S7-1500 PLC作为主控制器,以现代控制理论、计算机控制技术等为理论基础,结合G120变频器、触摸屏、步进系统、V90伺服系统,融合了机械、气动、控制、交流调速和传感器技术,实现系统供料、分拣、装配、仓储功能。(2)设计两台S7-1200 PLC分别作为分站控制器,运用S7-1200的运动控制功能驱动步进电机,实现搬运和加工功能,设备可以精准定位、稳定运行。(3)采用通信速率高和集中控制能力优越的工业以太网PROFINET自动化总线标准,替代传统柔性自动化实训生产线的CC-link、PROFIBUS-DP等现场总线网络,方便访问调试和控制管理,满足系统中运动控制、实时通信等要求。(4)设计供料、分拣、搬运、加工、装配、仓储6部分为系统主要模块单元,对各模块单元进行三维建模、功能设计、气路设计,编制各模块单元软件程序,对系统进行组态和监控。阐述设计建立一条完整柔性自动化实训生产线系统的过程,系统中各模块单元可以根据需求单独运行,也可采用PROFINET技术,由工控机统一数据控制,组成一个完整的柔性自动化实训生产线系统。系统根据不同教学任务和目标进行设计和组合,能够满足实践教学的需要,体现自动化专业的核心能力,对技能型人才的培养发挥重要作用,对高职类电气专业的教学与实践具有实际指导意义和应用价值。
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