自動化本科畢業(yè)論文開題報告

時間：2024-09-23 17:52:48 開題報告我要投稿

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自動化本科畢業(yè)論文開題報告范文

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自動化本科畢業(yè)論文開題報告范文

　　論文題目：自動組裝生產線自動控制系統(tǒng)設計

　　1.題目的背景和意義

　　自動組裝生產線是組裝流水線下的一個小分類。自動組裝生產線是由一些物料搬運設備鏈接起來的輸送設備，用于連續(xù)生產線上。自動組裝線是一種特殊的產品導向布局形式，同時也是一項重要的流水線設備生產技術[6]。

　　隨著科學技術的發(fā)展，控制工程也隨著時間的演變。目前自動組裝生產線控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電路控制系統(tǒng)(早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng))、PLC控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。早期電氣控制是基于繼電器的，這些繼電器使其可以在沒有機械開關的情況下被開動和關閉，這是通常使用繼電器進行簡單的邏輯控制的方法。但是由于繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰[1]。隨著自動控制理論與微電子技術的發(fā)展以及低成本計算機的發(fā)展帶來了新的革命，PLC控制系統(tǒng)和微機控制系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設計復雜，一般維修人員難以掌握其維修技術等缺陷�？删幊踢壿嬁刂破�(PLC)出現(xiàn)于70年代，由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強,設計和調試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視等優(yōu)點，已成為目前在自動組裝生產線控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術改造[2]。

　　所以有著PLC控制的自動組裝線有著高度的自動化操作，在減少生產成本，提高企業(yè)生產效率;保證了生產過程的穩(wěn)定性中有著非常重大的意義。

　　2.題目研究現(xiàn)狀概述

　　自動組裝生產線運行過程是嚴格根據(jù)工藝要求實施控制的。它能保證產品質量,保證生產速度,實現(xiàn)對電機速度跟蹤性能的優(yōu)化。其自動控制生產方式,可以借助于PLC通過PID算法來實現(xiàn)。采用以下方案來達到控制要求：比例、積分、微分控制，簡稱PID控制。它以穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。本方案是根據(jù)PID算法，用PID控制取代原單閉環(huán)控制，進而使速度平穩(wěn)達到目標值。

　　2006年，貴州冶金職業(yè)技術學院的吳亮，為解決生產工藝的自動控制問題，采用日本三菱FX2系列PLC作為控制核心，開發(fā)了新型的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用大容量，功能多，高質量的工業(yè)控制計算機，如單片機，微計算機，PLC等，組成控制系統(tǒng)，集中控制行車動作，鍍槽液溫度值，電流密度，電鍍時間，添加劑含量等工藝參數(shù)，調整生產過程中個參數(shù)的動態(tài)平衡，自動實現(xiàn)優(yōu)化生產。

　　2008年，洛陽理工學院的段春霞，張怡軍，采用西門子S7—200PLC和組態(tài)軟件設計了生產線自動運行的過程。實現(xiàn)了對自動組裝生產線的系統(tǒng)控制，使系統(tǒng)具有很強的適應能力，可方便的完成自動，手動和連續(xù)運行控制及相互之間的切換，整個程序采用結構化的設計方法，提高了自動組裝生產線的自動化程度和生產效率，使過程實現(xiàn)高效，低成本，高質量，且具有調試方便，維護簡單，移植性好的優(yōu)點[13]。

　　2010年，昆明學院自動控制與機械工程系的蒲翠萍等提出以三菱FX系列PLC替代電路復雜，可靠性差的傳統(tǒng)順序控制器控制生產線的新思路，實現(xiàn)生產線的自動控制，并對系統(tǒng)的硬件和軟件進行了設計和實現(xiàn)，經過模擬調試，手動，連續(xù)，單步，單周期四種工作方式，均可正常運行，并使電路簡單，增強了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性[14]。

　　2010年，東南大學電氣工程系的張建鋒等利用PLC實現(xiàn)對生產線的系統(tǒng)控制，使系統(tǒng)具有很強的適應能力，本設計采用Rockwell公司的微型PLC作為主控器，控制生產線。此生產線按一般電鍍流程配置，具有很強的通用性。在不修改程序的前提下，只要更改運行參數(shù)，就可以適用多種電工藝。

　　2011年，重慶大學的何云靜針對全自動智能化生產線控制系統(tǒng)中的兩個關鍵技術：電鍍液濃度自動配比和多車聯(lián)動調度進行了研究，分析了多鍍種，多鍍槽混合布置電鍍自動生產線具體功能和任務，設計了生產線的控制系統(tǒng)。多鍍種電鍍自動生產線是復雜混合流水線，針對某公司的7臺多自由度行車組成的具有多種運動組合調度模式的生產線調度系統(tǒng)，研究了各調度組合下行車精確對接調度條件和各行車多自由度運動協(xié)調控制機制，該調度系統(tǒng)以ICP作為上層管理系統(tǒng)，西門子公司S7-300PLC為下位機核心控制器，S7-200PLC作為底層控制器，形成三層網絡調度結構，采用PIOFIBUS總線技術實現(xiàn)各層控制器之間的通訊。在行車運行過程中采用兩個接近開關同時獨立對各個對應的應答片計數(shù)的方法避免了現(xiàn)場干擾，實現(xiàn)了各行車起停行走過程中的精確定位。達到了國內自動化行業(yè)的領先水平[15]。

　　通過上述各例，可見自動組裝生產線大多采用以PLC為控制核心，由于PLC具有可靠性高，抗干擾能力強，編程簡單，使用方便，體積小、重量輕，是“機電一體化”特有的產品。隨著工業(yè)自動化的快速發(fā)展，PLC作為工業(yè)自動化發(fā)展不可替代的控制手段，也將會隨之快速的發(fā)展[16]。

　　3.題目要完成的主要內容和預期目標

　　題目要完成的主要內容：

　　(1)對整個系統(tǒng)進行設計，繪制出電氣原理圖;

　　(2)選擇PLC的型號及功能模塊配置，包括程序的儲存容量，輸入輸出點的選擇，PLC的I/O地址的分配;

　　(3)統(tǒng)計輸入/輸出點數(shù)，并繪制PLC中所有元件的地址表及用戶程序控制流程圖

　　(4)完成自動組裝生產線自動控制系統(tǒng)的硬件和軟件的設計。

　　該控制系統(tǒng)將達到以下預期目標：

　　(1)實現(xiàn)手動和自動兩種工作方式的轉換;

　　(2)實現(xiàn)工業(yè)流程設備的啟�？刂�，運行速度穩(wěn)定

　　(3)當系統(tǒng)中某一部分出現(xiàn)故障時，如電機運行異常，控制系統(tǒng)及時的報警及保護，保證系統(tǒng)安全。

　　4.進度計劃

　　第3周 (18/3～24/3) 調研，查閱文獻