基于PROFIBUS-DP现场总线的自动生产线实训装置改造

摘要

随着“十三五”规划相关政策的陆续出台，职业教育已经被确立为教育领域重点发展方向。为了更好地发展职业教育，提高教学水平，向学生提供能够满足其职业技能需求的实训装置是职业教育发展过程中一项重要的工作内容。目前，在制造类专业的自动生产线教学过程中所使用的实训装置主要是以西门子S7-200型PLC组成的PPI网络通讯方式为主，对于学生毕业后实际工作中的PROFIBUS-DP现场总线工作方式没有涉及。基于以上背景，本文设计了基于PROFIBUS-DP现场总线的自动生产线实训装置。
　　本文详细介绍了基于PROFIBUS-DP现场总线的自动生产线实训装置的改造过程，在原有PPI网络通讯方式的实训装置的基础之上，从技能训练需求的实际应用出发，有针对性的设计了包括通信传输、数据处理、组态控制功能于一体的基于PROFIBUS-DP总线的自动生产线实训装置。
　　硬件方面，采用西门子公司生产的S7-300型、S7-200型PLC、MM420变频器，松下公司生产的A5伺服控制器及伺服电机，采用PROFIBUS-DP现场总线技术作为各个设备间的通讯方式。
　　软件方面，采用模块化的设计思路，设计了系统工作的各部分模块，并给出了各模块的详细实现流程。此外，本文中介绍了比较先进的交流伺服位置控制模式，并给出了具体的设计过程、仿真和程序流程。
　　利用PROFIBUS-DP现场总线技术，将原有的实训装置改造成为基于PROFIBUS-DP现场总线的自动生产线实训装置，实现一对电缆上传输多个信号，减少了导线和连接部件，提高了系统可靠性和抗干扰能力，体现出现代控制技术和通信网络技术在机电一体化的自动化生产线中的应用，使实训内容跟上自动化技术发展的步伐。

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第1章 绪 论

1.1 论文选题背景及研究意义

1.2 论文选题在该领域国内、国外研究现状

1.3 本文主要工作

第2章PROFIBUS-DP现场总线技术

2.1 现场总线技术概述

2.2 PROFIBUS-DP现场总线技术简介

2.3 PROFIBUS-DP现场总线设备简介

2.4 本章小结

第3章 自动生产线实训装置改造的总体设计

3.1 系统总体设计思路及功能要求

3.2 系统组成方案

3.3 系统平面布置方案

3.4 本章小结

第4章 自动生产线实训装置改造的硬件设计

4.1硬件设备选型简介

4.2供料、输送单元的硬件设计

4.3加工、装配单元的硬件设计

4.4分拣单元的硬件设计

4.5 HMI组态屏的硬件接线

4.6 本章小结

第5章 自动生产线实训装置改造的软件设计

5.1 软件程序结构设计

5.2 PLC程序设计

5.3 HMI组态程序设计

5.4 本章小结

第6章 分拣单元传送机构控制精度验证性实验与仿真

6.1 传送机构控制精度验证性实验的目的

6.2 传送机构控制精度验证性实验的原理

6.3 传送机构控制精度验证性实验的方法

6.4 传送机构控制精度验证性实验的结论

6.5 本章小结

第7章 结束语

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间研究成果