柔性生产线实训平台的研究及实验开发
本文选题:柔性制造系统 切入点:PLC 出处:《郑州大学》2016年硕士论文
【摘要】:在机电一体化的教学中,因其具有课程较多、涉及的基础学科知识多而缺乏系统性、课程内容较为枯燥、实验资源与教学脱节较为严重等因素,学生很难掌握这些理论知识,并将其运用于实验或实训学习当中。通过实训平台的实践操作可让实验者以感性知识为切入点,系统进行教材知识点的学习,实验操作可让学生理解各种工程机械的原理及控制过程。通过实训项目的分解学习,提高了学生的动手来了管理和实用技能,在一定程度上克服了时间限制、空间限制以及理论与工厂脱节等问题。随着科技飞速进步,柔性制造系统(FMS)已成为现代制造业自动化前进的源动力,在许多工业领域被广泛运用。我国在FMS领域起步较晚,应用不足。国内高校现有的先进的FMS实验设备偏少,缺少相关的研究与设计人才。本文尝试设计基于PLC与Profibus-DP总线的教学型FMS系统,该系统由立体仓库与码垛机、CCD形状识别、CNC加工、上下料搬运机器人、CCD尺寸检测及颜色识别、条码扫描检测、传输系统、分拣机器人等单元组成。对系统构建与组成,主要硬件的设计与选取,尤其是各部分的性能参数指标等进行了探索。设计中采用PLC控制可实现平台可靠稳定。其次通过Profibus-DP现场总线将各个功能单元链接,构成一个完整整体,在主站(上位机)的统一控制下协调各单元工作。本文对主要功能模块的硬件构建进行了设计,以WinCC作为上位机的组态软件,在上位机PC和下位机PLC之间通过现场总线Profibus-DP进行通信,通过STEP 7硬件组态和WinCC组态实现了整个柔性制造系统运行过程监控与管理,从而建立了柔性制造系统的过程控制。最后进行了相关系统的调试与运行试验。设计达到了预期目标。最后,对本实训平台进行了实验项目设计与开发,以两个具体实验为例介绍了本实训平台的使用与操作,本实训平台的实践意义得以验证。
[Abstract]:In the teaching of mechatronics, it is difficult for the students to master these theoretical knowledge because of its many courses, the lack of systematic basic knowledge, the dull contents of the courses and the serious disconnection between the experimental resources and the teaching. Through the practical operation of the practical training platform, the experimenters can take the perceptual knowledge as the breakthrough point and systematically study the knowledge points of the teaching materials. Experimental operation enables students to understand the principle and control process of various construction machinery. Through the decomposition and study of practical training items, the management and practical skills of the students are improved, and the time limit is overcome to a certain extent. With the rapid progress of science and technology, flexible manufacturing system (FMS) has become the source power of modern manufacturing automation and has been widely used in many industrial fields. China started late in the field of FMS. There are few advanced FMS experimental equipments and few related research and design talents. This paper attempts to design a teaching FMS system based on PLC and Profibus-DP bus. The system is made up of three dimensional warehouse and stacking machine CCD shape recognition CNC machining, loading and unloading robot CCD dimension detection and color recognition, bar code scanning detection, transmission system, sorting robot and other units. The design and selection of main hardware, especially the performance parameters of each part, are explored. In the design, PLC control can be used to realize the reliability and stability of the platform. Secondly, each function unit is linked by Profibus-DP fieldbus to form a complete whole. In this paper, the hardware construction of main function module is designed, and WinCC is used as the configuration software of the host computer. The communication between PC and PLC is carried out by field bus Profibus-DP, and the whole flexible manufacturing system is monitored and managed by STEP 7 hardware configuration and WinCC configuration. Finally, the process control of the flexible manufacturing system is established. Finally, the debugging and running tests of the related system are carried out. The design achieves the expected goal. Finally, the experimental project design and development of the training platform are carried out. The use and operation of this training platform are introduced with two concrete experiments, and the practical significance of the platform is verified.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH165
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,本文编号:1659079
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