小型机械零件装配生产线结构设计和控制研究+PLC梯形图(7)

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第 16 页本科毕业设计说明书

（3）装配工作台部分薄型气缸需要固定在底盘中央的凸台上，其通过活塞的伸缩，减短工作台与释放工件 1、

工件 2 位置的距离达到简单定位。利用薄型气缸的通孔，以及螺钉将它固定在凸台上，而装

配工作台与薄型气缸则利用双头螺柱连接，用螺母、垫圈进行紧固。如图 3.9 所示。标准气缸自带法兰，通过螺栓、螺母，固定连接在顶板上。冲压头通过螺母、垫圈以及

标准气缸的伸出螺纹柱连接紧固在一起。冲压板再通过螺钉与冲压头固定在一起，形成整体，如图 3.10 所示。

图 3.9 定位部分

图 3.10 冲压部分

将各个部分整合起来，组成完整的装配生产线，其三维装配体如图 3.11 所示。

图 3.11 整体三维装配体

3.3 本章小结

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本章通过装配生产线的功能要求，设计了各执行元件之间的连接方式[16]，通过这样的连接，执行元件之间能完美地配合，完成装配任务。具体的零件图与装配图见附录。

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4 装配生产线控制系统设计

目前，在工业上应用得比较多的控制系统分别是单片机系统、工控机系统和 PLC 系统。其中，单片机控制系统虽然结构小巧、能耗低、控制功能强，但是它采用的是可读性较差的汇编语言编程，也就意味着其开发周期长，系统也较为复杂[17]；工控机控制系统是以电子计算机为核心的，可使用高级语言编程，其具有强大的功能和友好的人机界面，但也因为计算机的缘故，它很难在条件恶劣、危险的环境下工作[18]；而 PLC 控制系统使用梯形图语言编程克服了单片机控制系统的缺点，其良好的抗干扰能力也使它不会处于工控机系统相同的劣势中。而且 PLC 控制系统功能模块丰富、结构简单、性能稳定、精度高，其性价比是毋庸置疑的，所以 PLC 技术在工业领域得到了广泛的应用[19][20]。

本课题中，设计小型零件装配生产线的控制系统时选用 PLC 控制系统是再适合不过的来!自~751论-文|网www.751com.cn

PLC 选用光洋公司的 S 系列。

4.1 PLC 的选型

（1）PLC 的工作原理

PLC 实际是种专用于工业控制的计算机，它由电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路、功能模块和通信模块组成。其中，中央处理单元是整体的大脑。PLC 的工作过程可分为输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段，这三个阶段是一个扫描周期， CPU 通过不断地重复扫描来维持系统运行。CPU 通过扫描接收各输入装置的状态和数据，并存入 I/O 映像区，然后利用用户程序存储器逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑送入 I/O 映象区或数据寄存器内存储。待所有的用户程序处理完后，再将存储的数据传送到相应的输出装置，期间不断循环运行，直到运行停止[21][22][23]。图 4.1 所示为 PLC 各模块组成图。