空调装配自动化生产线工艺研究及系统设计

摘要

科学技术和制造工艺研究的快速发展，特别是计算机技术、通讯技术和电子技术、制造工艺学等技术的发展，促使工业生产的自动化技术水平在不断的提高。PLC（可编程控制器）作为一种专门应用于工业环境的自动化设备，具有抗干扰能力和稳定性强等特点，在工业控制领域占据重要的地位，以PLC为核心的集成各种自动化专机和工业机器人的自动化系统已成为当今企业寻求产业升级，转变生产方式，提升效率，减低生产成本追逐的目标，是工业自动化领域研究的一个热点方向。
　　本文主要针对当前空调自动化生产线的生产装配工艺问题进行分析和研究，提出并设计出满足现代工业生产的空调自动化生产控制系统。本系统采用以西门子PLCS300为控制核心，一方面，结合空调自动化生产线的生产工艺特点，对特定的工艺、工序进行分析和技术可行性研究，提出了特定工序工艺的自动化解决对策，如抽真空检测工作站和码垛移载工作站实现自动化操作。另一方面，对系统进行整体框架及软硬的设计，硬件设计包括:器件的选型，如PLC型号、触摸屏、传感器等。电气电路设计，如对动力系统、抽真空子系统、码垛移载系统的电路硬件设计及其工作原理的分析。系统抗干扰能力的提升和改善，提出了消除电源干扰、控制系统、外部配线干扰对系统操作的影响。软件设计则是借助西门子TIA（集成工业自动化）技术的开发平台，以功能模块化的设计理念，对系统各个子部分进行编程和组态，其包括定位/隔离子系统、动力系统、系统异常报警系统、产线产量统计、自动化设备联动系统的软件编程和系统电路硬件的组态、监控界面、报警系统、登录界面等软件的组态，整个系统通过PROFIBUS-DP现场总线的通信方式将各功能模块整合起来，实现对空调自动化生产线装配、测试、打包等多个环节的全程可监控的自动化。
　　将本项目研究应用于空调自动化生产线控制系统中，实现对自动化生产线生产数据的实时监控，对装配、测试、组装工艺参数进行了有效设计。本系统还具备上位监控和远程功能，能实现数据的远程传送。设计所采用的PLC控制系统具有综合性强、性价比高等特点，通过对本项目的综合调试，实现了对多个装配岗位作业的自动化，完成了系统设计要求。本文为其他自动化生产线的自动化、无人化应用提供了设计思路。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 本课题研究的背景

1．2 装配自动化生产线的发展状况

1．3 本文的研究目的和主要内容

1．3．1 本文的研究目的

1．3．2 本文的研究内容

第二章 空调装配自动化生产线的工艺研究

2．1 工艺学概述

2．2 机器结构的装配工艺性和方法

2．2．1 机器结构的装配工艺性

2．2．2 装配工艺方法

2．3 空调装配自动化生产线系统的工艺要求

2．4 空调自动化装配生产线工艺流程

2．5 本课题的工艺改善

2．6 本章小结

第三章 控制系统的整体方案设计

3．1 装配自动化生产线分析

3．1．1 装配自动化生产线的类型

3．1．2 空调装配自动化生产线系统的组成

3．1．3 空调装配自动化生产线的布局和功能

3．2 控制系统方案设计

3．2．1 控制系统总体方案设计

3．2．2 各控制部分的方案设计

3．3 本章小结

第四章 空调装配自动化生产线系统硬件设计

4．1 可编程控制器控制

4．1．1 可编程控制器的定义和特点

4．1．2 PLC的组成和工作原理

4．1．3 PLC的选型原则

4．2 器件的选型

4．2．1 PLC选型

4．2．2 触摸屏的选型

4．2．3 传感器选型

4．3 系统关键部分电气控制图的设计

4．3．1 动力系统电气控制设计

4．3．2 抽真空测试工作站电气控制图设计

4．3．3 柔性码垛工作站电气控制图设计

4．4 系统的可靠性设计

4．5 本章小结

第五章 空调装配自动化生产线的软件设计

5．1 编程软件TIA博途软件简介

5．1．1 博途软件的特点

5．1．2 TIA博途的组成

5．2 空调装配自动化生产线程序设计

5．2．1 PLC编程软件设计的基本方法

5．2．2 SIMATIC Step 7 V12设计流程

5．2．3 SIMATIC Step 7 V12的运用

5．3 人机界面的组态

5．3．1 触摸屏组态软件Wincc flexible简介

5．3．2 触摸屏组态软件的的特点

5．3．3 触摸屏组态软件的系统结构

5．3．4 人机界面的设计

5．4 本章小结

第六章 系统的仿真与调试

6．1 PLCSIM简介

6．2 系统的仿真

6．3 系统的调试和总结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

声明

致谢