组态王和s71200plc的产线供料搬运单元控制系统设计【字数：10494】
随着经济的全球化发展趋势，企业竞争越来越激烈，企业利润也变得越来越低，为提升企业的利润率，利用先进的技术，优化企业管理流程，通过自动化改造来提升生产效率已成为必要的有效手段之一。自动化生产线是自动化技术在制造业中广泛应用的标志性产物，为制造业带来了空前的生产力。供料搬运单元是生产线实训装置中的重要环节。它的功能是利用机械手将放置在料筒中的工件夹取并送到传送带进行传送、分拣及搬运等工作。自动、高效供料搬运单元是自动化生产线必不可少的部分，它是生产线降低作业成本、提高作业能力和效率的重要基础。 因为PLC能很精准方便地配合组态王的远程监控功能完成对机械仪器的控制，所以本次采用PLC与组态王技术对产线供料搬运单元进行设计，完成自动化生产线。
目录
1.绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2 课题研究的发展现状 1
1.3 课题研究的主要内容和工作安排 1
2.系统设计方案 3
2.1伺服电机与机械手控制系统概述 3
2.2设计要求 4
2.3整体的设计要求 4
2.4硬件选型 4
2.4.1 PLC与CPU的选型 4
3.系统硬件设计 7
3.1控制系统硬件设计思路 7
3.2 I/O分配表 7
3.3 电气原理图 9
3.3.1 MM440变频器内部接线图 9
3.3.2 CTSD伺服电机的内部接线图 10
3.3.3 CPU1214C DC/DC/DC以及拓展模块内部接线 11
3.4 元器件清单 11
4.系统软件设计 13
4.1 西门子博途软件简介 13
4.2 PLC 程序设计 14
4.2.1 PLC具体流程图 14
4.2.2 PLC 工艺设置 15
4.2.3 PLC 程序 16
5.人机界面设计 21
5.1 组态软件背景简介 21
5.2组态王的使用 21
5.2.1组态通信 21
5.2.2参数设置 23
5.2. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
3 画面设置与程序 24
6.调试与系统分析 25
6.1 系统的调试 25
6.1.1 伺服电机回原点的调试 25
6.1.2 伺服电机移动位置监控 25
6.1.3 组态王画面的调试 25
6.2系统的总体评价 26
7.总结 27
参考文献 28
致谢 29
附录 30
1.绪论
1.1 课题研究的背景和意义
在如今企业的生产运营过程中，产线供料搬运自动化已经被广泛地使用在生产线里的各个地方。可以极大程度地降低劳动力的需求，提高工作效率，减少很多不必要的资金流出，将更多的资金用于科技的研发与实验，更有利于推动中国企业的迅速发展。
产线供料搬运已经成为当今社会必不可或缺的重要环节，特别体现在我国大中型工厂，有着举足轻重的位置，越来越受到大众的欢迎。不单可以运用在小型零件的生产过程还可以为对大型机械部分进行高速分辨与归类。
通过由PLC控制的伺服电机为主要设备，PLC编程完成对其任务的设定，实现对物料的抓取，运送，使其具有很强的自由控制能力，能过适用于许多复杂的环境。其精准的控制位移能力极大地提高了人们对于细节的把控要求，使其能完成各种具体有效的工作。减少了由细节偏差带来的企业效率与劳动力分配的问题。
产线搬运自动化给社会带来的便利越来被大众所接受和使用，因为由PLC控制的伺服电机极大程度地降低了工人的重复性劳动。所以企业与工厂都更加关注于此的研究，投入更大的资金和科技，使其不断完善与进步。
1.2 课题研究的发展现状
在国内外研究领域，物料搬运成为非常重要的生产环节，美国工业产品生产过程中搬运费用占成本的20%30%，德国企业物料搬运费用占总营业额1/3，日本物料搬运费用占国民生产总值近11%，可见供料搬运在国内外的研究已经开始起步，慢慢走向成熟。其中伺服与机械手系统是一种自动化运动控制装置，主要用于精确地实现对机械部件的位置、方位、状态等进行控制。决定了自动化机械的精度、控制速度和稳定性，是工业自动化设备的核心。为了促进企业更快更强地发展，所以供料搬运单元的研究将会成为很多国家的重视的研究课题。
1.3 课题研究的主要内容和工作安排
本次课题采用了S71200PLC进行伺服电机和机械手的控制。本课题研究的内容是基于组态王和S71200PLC的产线供料搬运单元控制系统，通过综合运用PLC技术，变频器技术，传感器技术和组态王技术等，通过对机械手的抓取，旋转，伸缩与传送带和阻挡缸和伺服电机的配合完成物料的分拣搬运。
论文介绍了伺服电机和机械手的系统控制结构，包括系统实现其功能的硬件和软件组成，一共分为七个步骤进行论述。
第一章是论述，是本次论文的所做项目的简单介绍。
第二章是系统设计方案，包括机械手和伺服电机的系统简介以及PLC的选型。
第三章是硬件设计，包括I/O接口的连接
第四章是S71200PLC的主要程序和介绍
第五章是组态王的设计，包括画面与数据词典
第六章是系统的调试和运行结果
第七章是总结，总结在实验中遇到的困难和解决办法的过程与心得
2.系统设计方案
2.1伺服电机与机械手控制系统概述
伺服电机能很好的和机械手配合，以其高度的精准性完成供料搬运任务，对物料的自动搬运发挥巨大的作用。图21中PH6与PH8分别作为机械手的左限位和右限位是机械手移动的最远距离标识，PH7是机械手的零点位，是伺服电机控制机械手的零点位置。8B1与8B2分别为吸盘的上位和下位，控制其完成下降对物料的拾取和上升的运送。
目录
1.绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2 课题研究的发展现状 1
1.3 课题研究的主要内容和工作安排 1
2.系统设计方案 3
2.1伺服电机与机械手控制系统概述 3
2.2设计要求 4
2.3整体的设计要求 4
2.4硬件选型 4
2.4.1 PLC与CPU的选型 4
3.系统硬件设计 7
3.1控制系统硬件设计思路 7
3.2 I/O分配表 7
3.3 电气原理图 9
3.3.1 MM440变频器内部接线图 9
3.3.2 CTSD伺服电机的内部接线图 10
3.3.3 CPU1214C DC/DC/DC以及拓展模块内部接线 11
3.4 元器件清单 11
4.系统软件设计 13
4.1 西门子博途软件简介 13
4.2 PLC 程序设计 14
4.2.1 PLC具体流程图 14
4.2.2 PLC 工艺设置 15
4.2.3 PLC 程序 16
5.人机界面设计 21
5.1 组态软件背景简介 21
5.2组态王的使用 21
5.2.1组态通信 21
5.2.2参数设置 23
5.2. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
3 画面设置与程序 24
6.调试与系统分析 25
6.1 系统的调试 25
6.1.1 伺服电机回原点的调试 25
6.1.2 伺服电机移动位置监控 25
6.1.3 组态王画面的调试 25
6.2系统的总体评价 26
7.总结 27
参考文献 28
致谢 29
附录 30
1.绪论
1.1 课题研究的背景和意义
在如今企业的生产运营过程中，产线供料搬运自动化已经被广泛地使用在生产线里的各个地方。可以极大程度地降低劳动力的需求，提高工作效率，减少很多不必要的资金流出，将更多的资金用于科技的研发与实验，更有利于推动中国企业的迅速发展。
产线供料搬运已经成为当今社会必不可或缺的重要环节，特别体现在我国大中型工厂，有着举足轻重的位置，越来越受到大众的欢迎。不单可以运用在小型零件的生产过程还可以为对大型机械部分进行高速分辨与归类。
通过由PLC控制的伺服电机为主要设备，PLC编程完成对其任务的设定，实现对物料的抓取，运送，使其具有很强的自由控制能力，能过适用于许多复杂的环境。其精准的控制位移能力极大地提高了人们对于细节的把控要求，使其能完成各种具体有效的工作。减少了由细节偏差带来的企业效率与劳动力分配的问题。
产线搬运自动化给社会带来的便利越来被大众所接受和使用，因为由PLC控制的伺服电机极大程度地降低了工人的重复性劳动。所以企业与工厂都更加关注于此的研究，投入更大的资金和科技，使其不断完善与进步。
1.2 课题研究的发展现状
在国内外研究领域，物料搬运成为非常重要的生产环节，美国工业产品生产过程中搬运费用占成本的20%30%，德国企业物料搬运费用占总营业额1/3，日本物料搬运费用占国民生产总值近11%，可见供料搬运在国内外的研究已经开始起步，慢慢走向成熟。其中伺服与机械手系统是一种自动化运动控制装置，主要用于精确地实现对机械部件的位置、方位、状态等进行控制。决定了自动化机械的精度、控制速度和稳定性，是工业自动化设备的核心。为了促进企业更快更强地发展，所以供料搬运单元的研究将会成为很多国家的重视的研究课题。
1.3 课题研究的主要内容和工作安排
本次课题采用了S71200PLC进行伺服电机和机械手的控制。本课题研究的内容是基于组态王和S71200PLC的产线供料搬运单元控制系统，通过综合运用PLC技术，变频器技术，传感器技术和组态王技术等，通过对机械手的抓取，旋转，伸缩与传送带和阻挡缸和伺服电机的配合完成物料的分拣搬运。
论文介绍了伺服电机和机械手的系统控制结构，包括系统实现其功能的硬件和软件组成，一共分为七个步骤进行论述。
第一章是论述，是本次论文的所做项目的简单介绍。
第二章是系统设计方案，包括机械手和伺服电机的系统简介以及PLC的选型。
第三章是硬件设计，包括I/O接口的连接
第四章是S71200PLC的主要程序和介绍
第五章是组态王的设计，包括画面与数据词典
第六章是系统的调试和运行结果
第七章是总结，总结在实验中遇到的困难和解决办法的过程与心得
2.系统设计方案
2.1伺服电机与机械手控制系统概述
伺服电机能很好的和机械手配合，以其高度的精准性完成供料搬运任务，对物料的自动搬运发挥巨大的作用。图21中PH6与PH8分别作为机械手的左限位和右限位是机械手移动的最远距离标识，PH7是机械手的零点位，是伺服电机控制机械手的零点位置。8B1与8B2分别为吸盘的上位和下位，控制其完成下降对物料的拾取和上升的运送。
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