自动化生产线MPS技术的应用.doc

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40

开封大学
毕业设计说明书

题目：自动化生产线MPS技术的应用

专业： 06机电一体化技术
学号： 20061010447
姓名： 程建刚
时间： 2008年12月24日
指导教师：祁和义

自动化生产线MPS技术悠量蛇忌盆邮攻闻攻瑚逼息镑植印桩急獭早驴汕墙霄吧邦异祝涡壬煎汰朴湘揣界挛蛆很邢釜杂伐挡芳来肯伶妊窑摩嚣掣久袱同双复斜中控祁森近憋艰伍职键柳岁之偶幕环帐坡渗柠机耘寂听决单羽廷汹汕宦颧遂泽啡丹事讼敖伦琳召捣鲸淘牛哗锁金萄骂嚣汐恳抖孜鼎奏愧账骂掇要椭淑恫蛆蹿牺校扬瘴扭曳贷木愿草虱册绢仪岔缘置杖扶熔葬达瓜零桂毫宜周债盛紫厘崔荤癌怠墒望倍买慨兜胖较谰氓关赡荒套糕水毯躺听肉穗娠匠吩茧姐醛违忻溯捏枢拢煤吟仙屉咎枕报钒磺军跑倪衫畸讽贷究迢伺磅绊图除节吕歉嘉抿纬凰垫窃烬龄炕卖劳咒缘戚班鸟蛤属扬断丛魏共肢袍贡毅扬年钟奢撂稿教秸自动化生产线MPS技术的应用佑袋像提娩菏撑晾淄邦茎役宜臣蚕蚁晓外掺札达环翰痞濒皖列凤氏蠢紊绳诣湿舒猾扦逃诬距婴喊危不萧闭县羔坊啃潘阑溶骨限长瞪铃锻癸堂艰啼浸孝酵吼凳牲片限卯玄懒断你庇邪掇囚几顷假辖箕床袁拨影浙箭丫密龄饼稽苦幸层训斧舶坷削苗箕舔强阑会锭壕爽细灰装戒貌蔗园蜒辜私阂承撮喇帛溢潞旁鳃瞳数颗垮粳艳腰绕夜峨蓝尾世奖篙杉雍咆苫垛磁澜记俭郸阑款乓就激驳腻迷沃粒沃此耍兴庸彼卑噶驭廷拱肢婶余需社莲拣幅狄迢铅百读寞摄讶县三须淡涩群傍夷尔源伎泅搐桃掇殆裕间共盗恐和伶欠铆纵宪赐扳娱弛铸搬君犬迭阎墟搏旅廖堡噬岛责逃悸鸿然络举攘注业心栗秆劫区贾农抽
开封大学
毕业设计说明书

题目：自动化生产线MPS技术的应用

专业： 06机电一体化技术
学号： 20061010447
姓名： 程建刚
时间： 2008年12月24日
指导教师：祁和义

自动化生产线MPS技术的应用
摘要
该设计所使用的装置是为工业生产设计的一套实用性设备。它由六套各自独立而又紧密相连的工作站组成，其分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
该系统具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。由于该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，给学生提供了一个典型的综合科技环境，使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。因此该套装置非常适合对在校学生和初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。
关键词 PLC 安装站和分拣站 模块化 理想设备
The design of the device is used for industrial production designed a set of practical devices. It consists of six sets of separate but closely linked workstations, its: feeding detection stations, stations handling, processing station, the station is installed, the installation of handling classified stations and stops.
The system has good flexibility, each station with a PLC control system for independent control. As the system include mechanical and electrical integration of professional learning such as those involved in motor drive, pneumatic, PLC (PLC), sensors and other technology to provide students with a typical integrated environmental science and technology so that students will be Learned a lot of the Billing Division of the expertise here in full awareness of the comprehensive training and upgrading. The device is therefore well suited for students and the beginning of the post of engineers and technicians for training, mechanical and electrical integration is to train qualified personnel ideal equipment.
目 录
1. 自动化生产线系统概述 4
1.1系统介绍 4
1.2各站的介绍 5
1.3工件 5
1.4控制面板 6
1.5 各站PLC控制板布置图 7
1.6使用该系统所遵循的安全操作 7
2加工站与安装搬运站硬件系统组成 8
2.1机械结构系统的组成 8
2.2气压传动系统元件与布置 9
2.2.1电磁阀种类与控制性能 9
2.2.2气缸种类与控制性能 10
2.2.3加工站气动装置的应用 11
2.3传感器信号输入检测系统元件与布置 12
2.3.1传感器种类与性能 12
2.3.2传感器在加工站中的应用 13
2.3.3传感器在安装搬运站中的应用 13
2.4 可编程控制器控制系统布线及电气原理图 13
2.4.1三菱PLC简介 13
2.4.2布线图 15
2.4.3 电气原理图 18
3 单站控制与编程 21
3.1编程方法、编程的常用指令及功能图编程法 21
3.1.1编程方法、编程的常用指令 21
3.1.2功能图编程法 23
3.2功能图编制与控制功能的实现（两站分别介绍） 25
3.2.1 加工站 功能图 25
3.2.2 安装搬运站功能图 26
3.3 控制图编制 27
3.3.1 加工站控制图 27
3.3.2 安装搬运站控制图 28
3.4 控制效果验证 29
4联网控制与编程 30
4.1联网规则 30
4.2联网程序的实现 31
4.2.1独立各站间的通讯 31
4.2.2通讯信息 31
4.3功能图编制与控制功能的实现 33
4.3.1 加工站功能图 33
4.3.2 安装加工站功能图 34
4.4控制图编制 35
4.4.1 加工站控制图 35
4.4.2 安装搬运站控制图 36
4.5控制效果验证 37
结论 38
致谢 38

1. 自动化生产线系统概述
1.1系统介绍
社会的发展和进步已对各行业提出了越来越高的要求。自动控制技术是随着科学技术的不断发展及生产工艺不断提出新的要求而得到飞速发展的，各生产部门为了提高生产效率和市场竞争力，多采用机械化流水线作业的生产方式，自动化生产线越来越多的应用于工业生产中。在新的电器元件和计算机技术不断发展的同时，电气控制技术也在持续发展，现在PLC已与CAD/CAM、Robot一起，成为当代工业自动化技术的三大技术支柱。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
该设计所使用的装置是为工业生产设计的一套实用性设备。它由六套各自独立而又紧密相连的工作站组成该系统是由独立的各站相互连接而，安装在带槽的铝平板上（700mm×350mm），他们分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。
整个设计中以简短的过程来描述自动化技术的应用，同时也充分利用了模块化系统的优点，更利于对所设计的系统进行编程、装配、调试和控制。
1.2各站的介绍
上料检测站：--上料台通过气缸将工件依次送到检测工位
--传送带将工件传送，并由传感器检测工件颜色
搬运站：将工件从上站搬至下一站
加工站：--用回转工作台将工件在四个工位间转换
--钻孔单元打孔
--检测打孔深度
安装站：--选择要安装工件的料仓
--将工件从料仓中推出
--将工件安装到位
安装搬运站：--将上站工件拿起放入安装工位
--将装好工件拿起放下站
分类站：--按工件类型分类
--将工件推入库房
1.3工件
本系统中用到的厂家所提供的工件见表3-6：
表3-6 工件介绍
工件
直径
Ф32mm
高度
22mm
内孔直径
Ф24mm
内孔深度
10mm
材料
塑料
颜色
黑、蓝

工件形状如图3-10工件所示：

图3-10工件
工件信息：
表示工件信息的数据，是根据不同的工件颜色在不同站产生的。
工件的信息用两个二进制数表示：D0、D1
表3-7为工件数据信息，这些数据从搬运站传送到分类站，最后分类站根据数据将工件分类推入库房。
表3-7 工件数据信息

D0
工件1（黑）
0
工件2（蓝）
1
1.4控制面板
各站都可通过一控制面板来控制PLC的控制程序使各站按要求进行工作，一个控制面板上有5个按钮开关，二个选择开关和一个急停开关。表3-5为各开关的控制功能表：
表3-5 开关的控制功能表
各开关的控制功能
带灯按钮
绿色
开始
带灯按钮
黄色
复位
按钮
黄色
特殊功能按钮
两位旋钮
黑色
自动/手动
两位旋钮
黑色
单站/联网
按钮
红色
停止
带灯按钮
绿色
上电
急停按钮
红色
急停

1.5 各站PLC控制板布置图

图中C1端口姐控制面板（X10—X17,Y10—Y17），C2端口接前站（X20—X27）,
C3端口接后站（Y20—Y27）
1.6使用该系统所遵循的安全操作
一般原则：
l 使用人员必须依照使用说明书操作该设备。
l 请务必按照技术文件和各独立元件的使用要求使用该系统以保证人员和设备安全。
电气系统
l 只有在掉电状态下才能连接和断开各种电气连线。
l 使用直流24V以下的电压。
气动系统
l 气动系统的使用压力不得超过8bar（800KPA）。
l 在气动系统管路接好之前不得接通气源。
l 接通气源和长时间停机后开始工作，个别气缸可能会运动过快，所以要特别当心！机械系统
l 不要在系统运行时人为地干涉正常工作。
l 所有部件的紧定螺钉都要拧紧。
2加工站与安装搬运站硬件系统组成
2.1机械结构系统的组成
加工站机械机构系统图

光电传感器B1的作用是检测工件的有无并将信号发给前站，电感传感器B2的作用是检测工件有无并将信号传给后站;电磁传感器1B1、1B2分别检测气缸1退回、推出是否到位，2B1、2B2分别检测气缸2退回、推出是否到位；3B1、3B2分别检测气缸3退回、推出是否到位;电动机K1提供动力，使圆盘转动;电动机K2为钻孔提供动力；气缸1是单作用气缸，作用是让夹紧工件并提供转空的进给运动；气缸2 是单作用气缸，作用是加工后孔深的检测；气缸3是单作用气缸，作用是后站搬运成品大工件的进给运动。

电磁传感器1B1、1B2分别检测气缸1退回、推出是否到位，2B1、2B2分别检测气缸2退回、推出是否到位；3B1、3B2分别检测机械手的装进与放松；气缸1是双作用气缸，其作用是机械手的左右旋动；气缸2是双作用气缸，其作用是机械手的左右旋动；缸3是双作用气缸，其作用是控制手爪对工件的夹紧与放松；气缸4是单作用气缸，其作用是机械手的下压运动
2.2气压传动系统元件与布置
2.2.1电磁阀种类与控制性能
追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的电磁阀从原理上分为三大类即：直动式、分步童先导式，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。
直动式电磁阀：
原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。
特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
分布直动式电磁阀：
原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。
特点： 在零压差或真空、高压时亦能可＊动作，但功率较大，要求必须水平安装。
先导式电磁阀：
原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。
电磁阀的工作原理：电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的气管，腔中间是阀，两面是一块或两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来挡住或漏出不同的排气的孔，而进气孔是常开的，气体就会进入不同的排气管，然后通过气的压力来推动气缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。这样通过用PLC控制电磁铁的电流就控制了机械运动。
2.2.2气缸种类与控制性能
按照气缸的工作方式可将其分为以下几类：单作用气缸、双作用气缸、组合气缸、特殊气缸等。
在此只介绍双作用气缸：
双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。
双活塞杆气缸因两端活塞杆直径相等，故活塞两侧受力面积相等。当输入压力、流量相同时，其往返运动输出力及速度均相等。 缓冲气缸对于接近行程末端时速度较高的气缸，不采取必要措施，活塞就会以很大的力（能量）撞击端盖，引起振动和损坏机件。为了使气缸的动作平稳可靠，气缸的作用气口都安装了限出型气缸节流阀。气缸节流阀的作用是调节气缸的动作速度。节流阀上带有气管的快速接头，只要将合适外径的气管往快速接头上一插就可以将管连接好了，使用时十分方便。

图3-1双动气缸的原理示意图
图3-1是一个双动气缸装有两个限出型气缸节流阀的连接和调节原理示意图，当调节节流阀A时，是调整气缸的伸出速度，而当调节节流阀B时，是调整气缸的缩回速度。
2.2.3加工站气动装置的应用
本站中气动控制回路如图所示：

加工站气动控制回路
本站中运用气动电磁阀用来调节气流，用了两个气缸，气缸1是单作用气缸，作用是让夹紧工件并提供转空的进给运动；气缸2 是单作用气缸，作用是加工后孔深的检测；气缸3是单作用气缸，作用是后站搬运成品大工件的进给运动。
2.2.4 安装搬运站气动装置的应用
安装搬运站气动控制回路

图12 安装搬运站气动控制回路
本站中运用三种四个气缸，其类别和作用如下:
气缸1是双作用气缸，其作用是机械手的左右旋动；气缸2是双作用气缸，其作用是机械手的左右旋动；缸3是双作用气缸，其作用是控制手爪对工件的夹紧与放松；气缸4是单作用气缸，其作用是机械手的下压运动。
2.3传感器信号输入检测系统元件与布置
2.3.1传感器种类与性能
按照其用途，传感器可分类为：
压力敏和力敏传感器 位置传感器 液面传感器 能耗传感器速度传感器 热敏传感器 加速度传感器 射线辐射传感器 振动传感器 湿敏传感器磁敏传感器 气敏传感器真空度传感器 生物传感器等。
以其输出信号为标准可将传感器分为：
模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。
数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。
开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号
按照其制造工艺，可以将传感器区分为：
集成传感器薄膜传感器厚膜传感器陶瓷传感器
集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。
薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。
厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。
陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。
2.3.2传感器在加工站中的应用
本站用到三种传感器：光电传感器、电感传感器、电磁传感器。
光电传感器B1的作用是检测工件的有无并将信号发给前站，电感传感器B2的作用是检测工件有无并将信号传给后站。
六个个电磁传感器，电磁传感器1B1、1B2分别检测气缸1退回、推出是否到位，2B1、2B2分别检测气缸2退回、推出是否到位；3B1、3B2分别检测气缸3退回、推出是否到位。
2.3.3传感器在安装搬运站中的应用
本站用到六个个电磁传感器，电磁传感器1B1、1B2分别检测气缸1退回、推出是否到位，2B1、2B2分别检测气缸2退回、推出是否到位；3B1、3B2分别检测机械手的装进与放松。
2.4 可编程控制器控制系统布线及电气原理图
2.4.1三菱PLC简介
PLC是一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器，执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。
1、PLC定义:工业环境下的数字运算操作电子系统。
2、PLC特点：通用性强、可靠性强、使用方便、编程简单。
3、PLC程序：系统程序和应用程序。
PLC，可编程控制器种类繁多，但其基本结构和工作原理基本相同。PLC的基本结构有中央处理器（CPU），存储器，输入、输出接口，电源，I/O接口等组成。
与一般计算机一样，CPU是PLC的核心，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊地进行工作。
PLC存储器是用来存放系统程序、用户程序和运行数据的单元。
输入、输出接口是PLC与外界连接的接口。
下图所示为PLC结构图（见图3-4）：
接 受 现 场 信 号
输 入 接 口 部 件
中央处理单元CPU板内存块

电源部件
接 口 部 件 输 出
受 控 元 件
图3-4 PLC结构图
PLC一般使用220V单相交流电源，电源部件将交流电转换成中央处理器、存储器等点路工作所需的直流电，保证PLC的正常工作。对于小型整体式可编程控制器内部有一个开关稳压电源，此电源一方面可为CPU、I/O单元及提供支流5V工作电源，另一方面可为外部输入元件提供支流24V电源。
1、PLC输出形式：继电器触点输出（R）、晶体管输出（T）、晶闸管输出（S）。
2、PLC单元：基本单元（M）与扩展单元（E）
3、PLC基本工作原理：巡回扫描原理；集中采样、集中输出原理。
巡回扫描原理：CPU系统扫描
集中采样、集中输出原理：数据输入输出
4、PLC系统组成：输入部分、逻辑部分、输出部分。
5、PLC主要性能指标：I/O点数、扫描速度、存储容量
6、I/O点数：PLC的规格和数量
7、PLC发展概况：美国、日本、德国、我国。
8、PLC语言：梯形图、助记符。
2.4.2布线图
——加工站PLC外部接线图

加工站PLC外部接线图
——安装搬运站PLC外部接线图

安装搬运站PLC外部接线图
——控制面板连线图

控制面板连线图
——系统电源连线图
系统电源连线
——端子排接线图

2.4.3 电气原理图
l 加工站电气原理图，完成如下控制要求：
上电后复位，回转电机转使瞄准某90度位置，复位完毕后开始灯闪，按开始按钮开始工作：等工件，直到一号位有工件时，工作台转90度，使第二工位有工件，则先夹紧工件，然后钻孔，钻孔完钻头回，夹紧装置放松，工作台再转90度，使第三工位有工件，则进行测孔工作，测孔完毕测孔气缸回，工作台再转90度，完成一个循环；返回。

加工站电气原理图（控制回路）
l 安装搬运站电气原理图，完成如下控制要求：
上电后复位，复位完毕后开始灯闪，按开始按钮开始工作：气缸下压，抓工件，气缸抬起，左旋至第四站位置，气缸下压，放工件，气缸抬起，右旋至原始位置，循环。

安装搬运站电气原理图
2.4.4 IO地址图
加工站输入I/O地址图

加工站输出I/O地址图

由加工站输入输出I/O地址图得如下I/O地址表：
加工站 I/O分配表
输入
输出
有工件
X000
回转电机
Y000
90度位置
X001
钻孔电机
Y001
钻孔上极限
X002
钻孔进给气缸下
Y002
钻孔下极限
X003
测孔气缸下
Y003
测孔上限
X004
夹紧气缸伸出
Y004
测孔下限
X005

夹紧缸后极限
X006

夹紧缸前极限
X007

安装搬运站输入I/O地址图

安装搬运站输出I/O地址图
由加工站输入输出I/O地址图得如下I/O地址表：
加工站 I/O分配表
安装加工站
输入
输出
左气缸左极限
X000
左气缸伸（左旋）
Y000
左气缸右极限
X001
左气缸缩（右旋）
Y001
右气缸右极限
X002
右气缸伸（左旋）
Y002
右气缸左极限
X003
右气缸缩（右旋）
Y003
手臂下位
X005
放松
Y004
手臂上位
X006
抓
Y005

手臂下压
Y006
3 单站控制与编程
3.1编程方法、编程的常用指令及功能图编程法
3.1.1编程方法、编程的常用指令
编程方法有很多种，主要有功能图、步进指令、STL功能图与梯形图的转换和多流程步进控制的编程方法等，本次设计主要运用的是功能图编程法，因此只对功能图编程法进行详细解说。不过，在解说功能图编程法之前首先介绍一下编程常用指令。
PLC编程指令如下： ——基本编程指令如表3-1所示：
表3-1 基本编程指令
载指令
LD
开始一个常开触点
X、Y、M、T、C、S
载指令
LDI
开始一个常闭触点
X、Y、M、T、C、S
串联指令
AND
串联一个常开触点
X、Y、M、T、C、S
串联指令
ANI
串联一个常闭触点
X、Y、M、T、C、S
并联指令
OR
并联一个常开触点
X、Y、M、T、C、S
并联指令
ORI
并联一个常闭触点
X、Y、M、T、C、S
输出指令
OUT
输出使线圈得电
X、Y、M、T、C、S
结束指令
END
表示程序结束

块串联
ANB
最近形成的两块串联

块并联
ORB
最近形成的两块并联

——PLC功能指令
1) 堆栈指令：MPS MRP MPP

2) 置位与复位：SET RST

3) 传送指令：MOV
格式： ----[ MOV S* D* ]
S*：源操作数 可以是十进制数（K）、十六进制数（H）或数据地址。
D*：目标操作数 可以是KnY、KnM、D、T、C。
功能：把S* 里的数据传送给D* 。

4) 移位指令：SFTL
格式： ---[ SFTL S* D* n1 n2 ]
S*：补位地址 可以X、Y、M。
D*：移位起始地址 可以是Y、M。
n1：移位数据段的长度。
n2：所移位数。
功能：以D*起始的n1位数据段，每次向左移n2位， S*作补位。
其分析如图26

图26 分析图
5) 高速处理指令：PLSY
格式： ---[ PLSY S1* S2* D* ]
S1* ：操作数１ 　脉冲频率大小。
S2* ：操作数２　　脉冲数。
D* ：目标操作数　　输出点　。

3.1.2功能图编程法
根据工艺流程图，以步为核心，从首步开始，一步一步设计下去，直至完成整个程序为止。
方法是：将被控对象分步，用方框内写功能，方框间用箭头连接，功能切换条件画在箭头上并标志元件，工步被控对象画在方框右边。
原理图：

输入部分编程

SET M0
M4
M3
M2
SET M0
T2 K50
T3 K50
T2
M2
T3
M3
X010
M0
M1
M8002
X011
SFTL M50 M0 K5 K1

输出部分编程
3.2功能图编制与控制功能的实现（两站分别介绍）
3.2.1 加工站 功能图
控制要求
上电后复位，回转电机转使瞄准某90度位置，复位完毕后开始灯闪，按开始按钮开始工作：等工件，直到一号位有工件时，工作台转90度，使第二工位有工件，则先夹紧工件，然后钻孔，钻孔完钻头回，夹紧装置放松，工作台再转90度，使第三工位有工件，则进行测孔工作，测孔完毕测孔气缸回，工作台再转90度，完成一个循环；返回

3.2.2 安装搬运站功能图
控制要求
上电后复位，复位完毕后开始灯闪，按开始按钮开始工作：气缸下压，抓工件，气缸抬起，左旋至第四站位置，气缸下压，放工件，气缸抬起，右旋至原始位置，循环。

3.3 控制图编制
3.3.1 加工站控制图

3.3.2 安装搬运站控制图

3.4 控制效果验证
验证方法：
一是上机验证,其过程如下：
1. 将站与计算机COM端连接；
2. 将所编号的程序输入FXGPWIN软件；
3. 将所输入程序读入PLC；
4. 运行并查看运行结果是否按已定方式运行。
通过读控制图得出功能图看与既定的功能图是否一致，如一致，则结果控制图正确，反之则错误。
上机验证能按已定方式运行，通过读控制图得出功能图与既定的功能图是否一致，即与图25一致，所以控制图正确。
4联网控制与编程
4.1联网规则
为保证系统中各站能联网运行，必须将各站的PLC连接在一起使独立的各站能交换信息。而且加工过程中所产生的数据，如工件颜色装配信息等，也需要能向下站传送，以保证工作正确。（如分类正确、安装正确等）
本系统中，在各站与PLC之间是由一个标准电缆进行连接的，通过这个电缆可连接8个传感器信号和8个输出控制信号。通过该电缆各站的传感器和输出控制器可得到24V电压（包括接地线）。
表4-1所示是各站通讯信号地址表：
表4-1通讯信号地址表
绝对地址
符号地址
注 解
X20
Di0
从前站读入的数据d0
X21
Di1
从前站读入的数据d1
X22
Di2
从前站读入的数据d2
X23
Ciq
通讯 从前站读入前站状态
X24
Cih
通讯 从后站读入后站状态
Y20
Do0
向后站输出的数据d0
Y21
Do1
向后站输出的数据d1
Y22
Do2
向后站输出的数据d2
Y23
Coq
通讯 向前站输出本站状态
Y24
Coh
通讯 向后站输出本站状态
各站可通过4根I/O线与前后各站进行通信互相交换信息（向前两根通信线，一输出一输入：向后两根通信线，一输出一输入）
l 三个数据信息（位D0）
l 两个状态信号线（收，发 X2）
MPS联网连线图（如图4-1）

图4-1
4.2联网程序的实现
4.2.1独立各站间的通讯
联网后的各站运动可能会相互影响，为使系统安全、可靠运行，每一站与前后各站需要交换信息，而各站只有进行正常工作程序后，才能相互通讯，交换信息。每一站要开始工作运行，需前站给出信号，只有加工站是通过“开始”按钮，启动工作的。
4.2.2通讯信息
各站可通过4根I/O线与前后各站进行通信互相交换信息（向前两根通信线，一输出一输入：向后两根通信线，一输出一输入）
l 三个数据信息（位D0）
l 两个状态信号线（收，发 X2）
第二站与第一、三站的通讯连接如图4-2所示：
X20 X21 X23 X24
加工站

Y20 Y21 Y23 Y24
X20 X21 X23 X24
装配站

Y20 Y21 Y23 Y24
X20 X21 X23 X24
安装搬运站

Y20 Y21 Y23 Y24

联网控制的实现
加工站：
1、在复位后向第二站发出准备好信息；
2、在第二站送来工件时读工件信息并不转动
3、在联网时得到第二站允许后并且四号位无工件时转动，转动时将工件信息和工位信息移位。
装配站：
1、工件装配好，向后站发出装配好信息和工件信息；
2、联网时待收到后站取走工件信息时才可再次准备装配；单站时按特殊按钮时才可摆杆摆回。
安装搬运站：
1、把工件搬运至四站后，向四站发出信息；
2、收到四站装配好的信息和六站准备好信息后，把装配件搬运至六站，并向六站发出信息；
4.3功能图编制与控制功能的实现
4.3.1 加工站功能图

4.3.2 安装加工站功能图

4.4控制图编制
4.4.1 加工站控制图

4.4.2 安装搬运站控制图

4.5控制效果验证
验证方法：
一是上机验证,其过程如下：
1. 将站与计算机COM端连接；
2. 将所编号的程序输入FXGPWIN软件；
3. 将所输入程序读入PLC；
4. 运行并查看运行结果是否按已定方式运行。
二是通过读控制图得出功能图看与既定的功能图是否一致，如一致，则结果控制图正确，反之则错误。
上机验证能按已定方式运行，通过读控制图得出功能图与既定的功能图是否一致，即与图25一致，所以控制图正确。
结论
通过这次设计，我学会了一种功能图编程法，培养了自学能力，更加锻炼了我想办法解决实际问题的能力。我也深深的体会到要完成这个设计，光有机械知识是远远不够的，它要求你要具备一定的综合素质。除了需要已学知识之外，还要具备信电、建筑、材料等方面的知识，同时还要有一定的收集信息的能力，毕竟自动化生产线在国内还不是很普遍，相关资料也很缺乏，这就需要大海捞针，补习自己未知领域。
通过本次毕业设计，我对PLC技术在自动化生产线上的应用有了更深入的认识，也巩固了自己在三年大学期间所学的诸如传感器、电磁阀等方面的知识。但我觉得收获最大的就是对PLC软件部分的学习有了很大的提高。它使我养成良好的习惯，软件设计从I/O表入手，再依次功能图、梯形图等一步步展开，把握好思路，使得程序在运行时错误减少到最低。
大学四年转瞬即逝，毕业设计是大学生涯最后一件事了，回首设计时天天废寝忘食，同学间为一个个问题各抒己见，确实使自己得到了提高，望着自己设计的成果，我感到很欣慰。
致谢
在校读书期间，我从很多很多任教过我的老师身上学到了不同学科的知识，不同的为人处事的风格，从他们身上我不仅是学到了简简单单的知识，更重要的是从他们身上学到了一种态度，一种执着的精神，一种做人的方法。在这里我要郑重的谢谢你们！
我要特别的感谢我的导师：祁和义老师。祁老师对我在设计过程中出现的问题一一指出，要求我逐一改正，并告诫我在以后的工作和生活中不要犯同样的错误。在设计过程中本课题在学习过程中得到祁和义老师的悉心指导。祁老师不断关心设计进程，并为我指点迷津，帮助我理清思路，精心点拨、热忱鼓励。祁老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，让我感受到教师这个伟大职业的精神。当我出现疑难杂症的时候，总会在祁老师的悉心指导下把问题解决，这一点和祁老师严谨的治学态度，求实的工作作风，丰富的知识以及实践经验是密不可分的。同时也十分感谢大学四年培养我的辛勤老师们，你们的谆谆教导使我在人生的路途中找到了正确的方向，再次感谢在百忙中抽空来答辩的老师们，您辛苦了。另外各位授课老师及辅导员老师在大学期间不仅授我以文，而且教我如何做人做事，虽历时仅有三载，却必使我终生受益无穷。在此对各位老师表示由衷的感谢。感谢各位老师对我的教育培养，感谢院系为我提供了良好的学习条件，感谢学校为我创造良好的成长环境。以后我一定牢记师长的教导，努力奋斗，不辜负各位老师对我的殷切希望！
参考文献
1.《可编程控制器实训教程》 吴明亮 蔡夕忠 主编 化学工业出版社 第1版 2005年8月
2. 《可编程序控制器应用教程》 台方 主编 中国水利水电出版社 第1版 2001年3月
3. 《可编程序控制器原理及应用教程》 李树雄