自動(dòng)化專業(yè)開題報(bào)告

1、一、課題任務(wù)與目的任務(wù)：利用MCGS(Monitor and Control Generated System) 和PLC （Programmable Logic Controller）完成裝配現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、曲線和報(bào)表輸出、企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)以及高性能、高可靠性、低成本的嵌入系統(tǒng)等功能。目的：軸裝配現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)并與ERP軟件連接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化管理使管理人員更為直接的參與到工廠生產(chǎn)過程中，從而提高企業(yè)的工作效率，方便工作人員操作。二、調(diào)研資料情況裝配是工廠生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，裝配作業(yè)質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品的性能，質(zhì)量有直接影響；并且

2、對(duì)產(chǎn)品的原始成本影響重大，裝配自動(dòng)化自動(dòng)化已成為制造工業(yè)中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。而裝配自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)必須以合格的質(zhì)量作為基礎(chǔ)，并且具有較高的生產(chǎn)效率。因此，在裝配線上引入自動(dòng)化管理系統(tǒng)尤為重要，這樣不但可以控制裝配質(zhì)量，而且通過檢測(cè)設(shè)備可以將所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理得到更多的信息。由此可見，將在自動(dòng)化管理應(yīng)用到裝配線上有十分重要的意義。 本課題從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，針對(duì)裝配作業(yè)中典型的軸類零件的裝配，將自動(dòng)化管理技術(shù)與智能測(cè)試技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用目前相對(duì)比較成熟的PLC技術(shù)和組態(tài)技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套低成本的通用的適于裝配車間的智能檢測(cè)管理系統(tǒng)。本文主要從以下三個(gè)方面對(duì)自動(dòng)化管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)：首先，對(duì)裝配現(xiàn)

3、場(chǎng)工作流程進(jìn)行分析。其次，運(yùn)用PLC，為裝配現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，執(zhí)行順序控制。最后，運(yùn)用組態(tài)王網(wǎng)絡(luò)版設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)主要解決工廠對(duì)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)工作崗位及時(shí)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)，同時(shí)對(duì)員工在崗狀況進(jìn)行了監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)和報(bào)警分析，并實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控、報(bào)表輸出、局域網(wǎng)發(fā)布等功能。系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及硬件構(gòu)成系統(tǒng)流程圖：硬件構(gòu)成1、OMRON CPM2A 是為滿足1060點(diǎn)I/O的系統(tǒng)控制操作而設(shè)計(jì)，能滿足單體設(shè)備高效控制要求，有效地代替繼電器控制器和傳感器控制器。2、Controller Link 是OMRON提供的一種工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。它可以在合適的PLC和各種微型計(jì)算機(jī)之間方便地、靈活地發(fā)送和接收大容量數(shù)據(jù)包，支持能共享數(shù)據(jù)的

4、數(shù)據(jù)鏈接和在需要時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的信息服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)采用屏蔽雙絞線電纜或光纖連接，最大傳輸距離隨波特率而變，在采用兩層中繼器的情況下，波特率在500kbit/s時(shí)，傳輸距離可達(dá)3Km，最大支持62個(gè)節(jié)點(diǎn)。由于采用了分布式控制技術(shù)，可確保Controller Link網(wǎng)絡(luò)不會(huì)因某個(gè)站點(diǎn)故障而崩潰，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3、OMRON Protocol 利用OMRON的通訊板，與連接在RS232或RS422/485的各種通用組件（如各種牌子型號(hào)的PLC、現(xiàn)場(chǎng)儀表等）進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送、接收的程序，通過通訊協(xié)議支持軟件（OMRON-CX- Protocol）讓用戶自由編制，以PMCR指令就能夠?qū)嵭械脑纪ㄓ崊f(xié)議

5、。 4、藍(lán)牙：藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡(jiǎn)化移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡(jiǎn)化設(shè)備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。開發(fā)環(huán)境組態(tài)王網(wǎng)絡(luò)版是一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控

6、系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、曲線和報(bào)表輸出、企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)以及高性能、高可靠性、低成本的嵌入系統(tǒng)等功能。使用組態(tài)王網(wǎng)絡(luò)版，用戶無須了解計(jì)算機(jī)編程的知識(shí)，就可以輕易完成一個(gè)穩(wěn)定，成熟，具備專業(yè)電準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。編程完成，編運(yùn)行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨(dú)立運(yùn)行在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上。組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)完成了組態(tài)王網(wǎng)絡(luò)版系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運(yùn)行環(huán)境的過渡，它們之間的關(guān)系如下圖1-1所示。圖1-1。PLC編程采用OMRON CX-Programmer，它是Omron PLC的32位

7、視窗軟件支持工具，提供完整的編程環(huán)境，可進(jìn)行離線編程和在線連接和調(diào)試，并能實(shí)現(xiàn)梯形圖與語句表的相互轉(zhuǎn)換。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)比，該系統(tǒng)采用開關(guān)量的輸入/輸出來控制電機(jī)的啟停、定時(shí)切換、軟起動(dòng)、循環(huán)變頻及故障的報(bào)警等，而工作量、工作效率等模擬量則由PID調(diào)節(jié)器和變頻器來控制。本系統(tǒng)使用WIN XP做其操作平臺(tái)。三、初步設(shè)計(jì)方法與實(shí)施方案1.熟練掌握組態(tài)王網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件及可編程控制器（PLC）的原理和應(yīng)用。2.分析工廠生產(chǎn)的原理及結(jié)構(gòu)，掌握其功能、參數(shù)、安裝、實(shí)驗(yàn)等技術(shù)要求。3.完成PLC與各工位之間的裝配與調(diào)試?，F(xiàn)場(chǎng)組裝全部到位，為PLC與上位機(jī)的連接作準(zhǔn)備。4. 使用組態(tài)王快速構(gòu)造和生成上位

8、機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)全面控制PLC的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)達(dá)到預(yù)期效果。四、預(yù)期結(jié)果軟件的應(yīng)用將改善工藝流程，第一時(shí)間將生產(chǎn)狀態(tài)息提供給決策層，使其制定正確的決策，科學(xué)的指揮生產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，降低了成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。軟件實(shí)現(xiàn)了流程圖顯示、用工人在崗顯示、工人效率報(bào)表、工人工作量報(bào)表、工作量曲線圖等功能。報(bào)表形式取代了人工抄表，降低人工工作的危險(xiǎn)性，并且避免手工抄寫或計(jì)算帶來的錯(cuò)誤，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。五、進(jìn)度計(jì)劃2010年1月25日2月31日：檢閱文獻(xiàn)及手冊(cè)，調(diào)研項(xiàng)目，準(zhǔn)備開題報(bào)告；2008年3月1日3月30日：完成開題報(bào)告，學(xué)習(xí)相應(yīng)文獻(xiàn)及手冊(cè)；2008年4月1日4月20日：完成課題的外文翻譯資料，熟悉控制系統(tǒng)軟硬件； 2008年5月21日5月15日：編寫調(diào)試程序，完成論文初稿；2008年5月16日6月10日：完成論文的修改、裝訂等工作，并準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。六、參考資料1 羅公亮，秦世引，智能控制導(dǎo)論。杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1997。2 孫增圻，智能控制理論