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自動(dòng)化本科畢業(yè)論文開(kāi)題報告范文
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論文題目：自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)控制系統設計
1.題目的背景和意義
自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)是組裝流水線(xiàn)下的一個(gè)小分類(lèi)。自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)是由一些物料搬運設備鏈接起來(lái)的輸送設備，用于連續生產(chǎn)線(xiàn)上。自動(dòng)組裝線(xiàn)是一種特殊的產(chǎn)品導向布局形式，同時(shí)也是一項重要的流水線(xiàn)設備生產(chǎn)技術(shù)[6]。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，控制工程也隨著(zhù)時(shí)間的演變。目前自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)控制系統主要有三種控制方式：繼電路控制系統(早期安裝的電梯多位繼電器控制系統)、PLC控制系統、微機控制系統。早期電氣控制是基于繼電器的，這些繼電器使其可以在沒(méi)有機械開(kāi)關(guān)的情況下被開(kāi)動(dòng)和關(guān)閉，這是通常使用繼電器進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯控制的方法。但是由于繼電器控制系統由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點(diǎn)，目前已逐漸被淘汰[1]。隨著(zhù)自動(dòng)控制理論與微電子技術(shù)的發(fā)展以及低成本計算機的發(fā)展帶來(lái)了新的革命，PLC控制系統和微機控制系統相繼出現。微機控制系統雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統設計復雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷�？删幊踢壿嬁刂破�(PLC)出現于70年代，由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強,設計和調試周期較短等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們重視等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)控制系統中使用最多的控制方式，目前也廣泛用于傳統繼電器控制系統的技術(shù)改造[2]。
所以有著(zhù)PLC控制的自動(dòng)組裝線(xiàn)有著(zhù)高度的自動(dòng)化操作，在減少生產(chǎn)成本，提高企業(yè)生產(chǎn)效率;保證了生產(chǎn)過(guò)程的穩定性中有著(zhù)非常重大的意義。
2.題目研究現狀概述
自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)運行過(guò)程是嚴格根據工藝要求實(shí)施控制的。它能保證產(chǎn)品質(zhì)量,保證生產(chǎn)速度,實(shí)現對電機速度跟蹤性能的優(yōu)化。其自動(dòng)控制生產(chǎn)方式,可以借助于PLC通過(guò)PID算法來(lái)實(shí)現。采用以下方案來(lái)達到控制要求：比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱(chēng)PID控制。它以穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。本方案是根據PID算法，用PID控制取代原單閉環(huán)控制，進(jìn)而使速度平穩達到目標值。
2006年，貴州冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院的吳亮，為解決生產(chǎn)工藝的自動(dòng)控制問(wèn)題，采用日本三菱FX2系列PLC作為控制核心，開(kāi)發(fā)了新型的控制系統。該系統使用大容量，功能多，高質(zhì)量的工業(yè)控制計算機，如單片機，微計算機，PLC等，組成控制系統，集中控制行車(chē)動(dòng)作，鍍槽液溫度值，電流密度，電鍍時(shí)間，添加劑含量等工藝參數，調整生產(chǎn)過(guò)程中個(gè)參數的動(dòng)態(tài)平衡，自動(dòng)實(shí)現優(yōu)化生產(chǎn)。
2008年，洛陽(yáng)理工學(xué)院的段春霞，張怡軍，采用西門(mén)子S7—200PLC和組態(tài)軟件設計了生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)運行的過(guò)程。實(shí)現了對自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)的系統控制，使系統具有很強的適應能力，可方便的完成自動(dòng)，手動(dòng)和連續運行控制及相互之間的切換，整個(gè)程序采用結構化的設計方法，提高了自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，使過(guò)程實(shí)現高效，低成本，高質(zhì)量，且具有調試方便，維護簡(jiǎn)單，移植性好的優(yōu)點(diǎn)[13]。
2010年，昆明學(xué)院自動(dòng)控制與機械工程系的蒲翠萍等提出以三菱FX系列PLC替代電路復雜，可靠性差的傳統順序控制器控制生產(chǎn)線(xiàn)的新思路，實(shí)現生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)控制，并對系統的硬件和軟件進(jìn)行了設計和實(shí)現，經(jīng)過(guò)模擬調試，手動(dòng)，連續，單步，單周期四種工作方式，均可正常運行，并使電路簡(jiǎn)單，增強了系統的可靠性和穩定性[14]。
2010年，東南大學(xué)電氣工程系的張建鋒等利用PLC實(shí)現對生產(chǎn)線(xiàn)的系統控制，使系統具有很強的適應能力，本設計采用Rockwell公司的微型PLC作為主控器，控制生產(chǎn)線(xiàn)。此生產(chǎn)線(xiàn)按一般電鍍流程配置，具有很強的通用性。在不修改程序的前提下，只要更改運行參數，就可以適用多種電工藝。
2011年，重慶大學(xué)的何云靜針對全自動(dòng)智能化生產(chǎn)線(xiàn)控制系統中的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：電鍍液濃度自動(dòng)配比和多車(chē)聯(lián)動(dòng)調度進(jìn)行了研究，分析了多鍍種，多鍍槽混合布置電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)具體功能和任務(wù)，設計了生產(chǎn)線(xiàn)的控制系統。多鍍種電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)是復雜混合流水線(xiàn)，針對某公司的7臺多自由度行車(chē)組成的具有多種運動(dòng)組合調度模式的生產(chǎn)線(xiàn)調度系統，研究了各調度組合下行車(chē)精確對接調度條件和各行車(chē)多自由度運動(dòng)協(xié)調控制機制，該調度系統以ICP作為上層管理系統，西門(mén)子公司S7-300PLC為下位機核心控制器，S7-200PLC作為底層控制器，形成三層網(wǎng)絡(luò )調度結構，采用PIOFIBUS總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現各層控制器之間的通訊。在行車(chē)運行過(guò)程中采用兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)同時(shí)獨立對各個(gè)對應的應答片計數的方法避免了現場(chǎng)干擾，實(shí)現了各行車(chē)起停行走過(guò)程中的精確定位。達到了國內自動(dòng)化行業(yè)的領(lǐng)先水平[15]。
通過(guò)上述各例，可見(jiàn)自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)大多采用以PLC為控制核心，由于PLC具有可靠性高，抗干擾能力強，編程簡(jiǎn)單，使用方便，體積小、重量輕，是“機電一體化”特有的產(chǎn)品。 隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展，PLC作為工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展不可替代的控制手段，也將會(huì )隨之快速的發(fā)展[16]。
3.題目要完成的主要內容和預期目標
題目要完成的主要內容：
(1)對整個(gè)系統進(jìn)行設計，繪制出電氣原理圖;
(2)選擇PLC的型號及功能模塊配置，包括程序的儲存容量，輸入輸出點(diǎn)的選擇，PLC的I/O地址的分配;
(3)統計輸入/輸出點(diǎn)數，并繪制PLC中所有元件的地址表及用戶(hù)程序控制流程圖
(4)完成自動(dòng)組裝生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)控制系統的硬件和軟件的設計。
該控制系統將達到以下預期目標：
(1)實(shí)現手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式的轉換;
(2)實(shí)現工業(yè)流程設備的啟�？刂�，運行速度穩定
(3)當系統中某一部分出現故障時(shí)，如電機運行異常，控制系統及時(shí)的報警及保護，保證系統安全。
4.進(jìn)度計劃
第3周 (18/3～24/3) 調研，查閱文獻
第4周 (25/3～31/3) 閱讀文獻，撰寫(xiě)開(kāi)題報告
第5周 (1/4～7/4) 系統總體設計
第6周 (8/4～14/4) 設計并繪制電氣原理圖
第7周 (15/4～21/4) 計算主要技術(shù)參數
第8周 (22/4～28/4) 選擇電氣元件，制定元器件清單
第9周 (29/4～5/5) 輸入/輸出點(diǎn)數統計
第10周 (6/5～12/5) 選擇PLC機型及功能模塊配置
第11周 (13/5～19/5) 繪制PLC中所用元件的地址表及用戶(hù)程序控制流程圖
第12周 (20/5～26/5) 編寫(xiě)PLC用戶(hù)程序
第13周 (27/5～2/6) 修改PLC用戶(hù)程序
第14周 (3/6～9/6) 調試，修改PLC用戶(hù)程序
第15周 (10/6～16/6) 撰寫(xiě)論文
第16周 (17/6～23/6) 打印論文，裝訂，準備答辯。
5.參考文獻
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[15] 何云靜. 西門(mén)子 PLC在自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)中的應用[J].重慶大學(xué)學(xué)報，2011,5(3) 22-24
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