基于PLC的半导体分选机控制系统的设计与实现

发布时间：2017-04-20 15:15

  本文关键词：基于PLC的半导体分选机控制系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种目前在工业控制领域有着相当广泛应用的可编程存储装置。随着我国半导体行业的快速发展,半导体产业已扩展至消费类电子、新能源、汽车电子等领域,在半导体的各应用领域中,半导体分选机的需求旺盛,但国内相关技术较为薄弱。鉴于国内目前尚无具有自主知识产权的半导体分选机系统的状况,本文提出了一种基于PLC的智能分选机系统设计方案,完成并实现智能分选机系统的设计。智能分选机系统为一个闭环控制系统,它由上位机、下位机、CCD、伺服电机及其驱动器和各种机械联动部分构成。其中上位机是工控机,下位机为PLC,二者做出指令使驱动器控制伺服电机实现高精度的位置控制,从而对半导体芯片进行智能分选。智能分选机系统包括相应的硬件和软件两个子系统。硬件系统的设计包括PLC的选型、I/O模块的选型以及相关电气设备的选择,文章介绍了系统的总体设计思路及各个模块的接线问题。软件系统包括PLC主控制程序和上位机PC界面程序。文章重点阐述了下位机PLC主控制程序的编写,包括下位机程序的框架结构以及设计思路,分别对分选机系统上料部分、剥离部分、分选部分和下料部分进行了分析,设计了各个部分的程序并给出了程序流程图。详细介绍了各个部分的工艺流程,给出了部分上料部分典型PLC程序。在完成智能分选机设计后,将PLC程序导入下位机中开始联机调试。测试结果显示：程序实现了预期目标,由于机械等方面的原因对程序做了相应的修改,实现了半导体分选机的国产化。经过一段时间的对机器连续测试运行表明,该分选机控制系统设计正确合理,工作稳定性好。
【关键词】：可编程控制器 分选 梯形图程序 伺服电机
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TN405
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 半导体分选机的研究背景、需求现状与研究意义10-12
• 1.1.1 半导体分选机的研究背景10-11
• 1.1.2 半导体分选机的需求现状11
• 1.1.3 半导体分选机的研究意义11-12
• 1.2 系统光电部分的相关背景知识12-13
• 1.3 PLC控制技术的发展及其特点13-15
• 1.3.1 PLC控制技术的发展13-14
• 1.3.2 PLC控制技术的特点14-15
• 1.4 PLC控制技术国内外发展及现状15-16
• 1.5 论文的主要研究内容16-18
• 1.5.1 分选机控制系统的简介16
• 1.5.2 控制系统的要求16
• 1.5.3 论文主要内容16-18
• 第2章 控制系统的总体设计18-29
• 2.1 控制系统的总体设计18-27
• 2.1.1 控制系统的总体构成18
• 2.1.2 控制系统运行方式18
• 2.1.3 控制系统的工作流程18-27
• 2.2 PLC控制系统的设计步骤27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 PLC控制系统硬件设计29-37
• 3.1 硬件选型29-31
• 3.1.1 PLC选型29-30
• 3.1.2 I/O模块选型30-31
• 3.1.3 电磁阀选型31
• 3.2 PLC控制系统硬件设计31-35
• 3.2.1 设计思路31-32
• 3.2.2 硬件组成32-33
• 3.2.3 硬件连接33-34
• 3.2.4 I/O点数分配34-35
• 3.3 电气控制系统设计35
• 3.3.1 控制系统配电电路设计35
• 3.3.2 PLC的总体外部接线设计35
• 3.4 本章小结35-37
• 第4章 PLC软件设计37-65
• 4.1 PLC的结构与工作原理37-39
• 4.1.1 PLC的基本结构37-38
• 4.1.2 PLC的工作原理38-39
• 4.2 PLC编程语言与开发环境39-44
• 4.2.1 PLC编程语言39-40
• 4.2.2 PLC开发环境40-44
• 4.3 PLC控制系统设计的原则和步骤44-45
• 4.3.1 PLC控制系统设计的原则44-45
• 4.3.2 PLC控制系统设计的步骤45
• 4.4 PLC寄存器的分配45-48
• 4.5 PLC程序的设计思想与结构48-49
• 4.5.1 程序的设计思想48
• 4.5.2 程序的设计结构48-49
• 4.6 PLC程序的控制模式49-61
• 4.6.1 自动运行50-61
• 4.6.2 手动、空跑、示教61
• 4.7 PLC通信61-63
• 4.8 报警63-64
• 4.9 本章小结64-65
• 第5章 控制系统的调试65-67
• 5.1 各模块的测试65
• 5.2 系统初始化65-66
• 5.3 正式运行66-67
• 第6章 总结与展望67-68
• 致谢68-69
• 在读期间录用的学术论文与取得的其他研究成果69-70
• 参考文献70-72

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