基于ProfiNet网络汽车生产线自动控制系统设计,这篇自动控制系统论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
自动控制系统论文参考文献：
摘 要：汽车生产线通常采用PLC进行自动控制,为了保证生产线的安全高效运行,设计了基于ProfiNet网络通信的西门子PLC控制系统,实现了控制器和 设备之间快速的实时数据交换以及同步控制.
关键词：ProfiNet；汽车生产线；PLC
中图分类号：TB
文献标识码：A
doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.14.096
ProfiNet是面向所有自动化任务而制定的通用标准,能在复杂的环境下工作,克服各种电磁干扰以及恶劣的环境因素.汽车生产线控制过程是连续的,需要长时间的稳定工作,而ProfiNet适用于各种网络结构,通过互联网可以在世界各地实现数据的访问,提供最佳组态和诊断的所有功能,能够在故障出现后进行快速定位,保证生产线的流水作业高效进行.
1 系统硬件设计
1.1 网络拓扑结构
汽车自动生产线控制器所采用的PLC为西门子S7-300系列,系统的网络拓扑结构如图1所示.人机界面、PLC和上位机控制器通过交换机采用PROFINET网络实现实时可靠的通信.由于S7-300系列PLC CPU不具有PROFINET网络接口,故采用CP343通信模块连接网络,再通过分布式I/O ET-200S作为从站,控制自动线实现各系统功能.
图1 网络拓扑结构
1.2 硬件系统结构
硬件系统结构中,PC和HMI为管理层,S7-300PLC为主站,控制分布式I/O从站,维护人员通过监控画面实时监测系统运行情况,管理层和分布在现场的各个从站通过PROFINET网络实现通信,主要是从PLC控制器中读取从站故障报警错误,当系统运行出现故障时,能够实现快速定位,准确查找的功能.在每个独立的控制系统中都有一个CPU313模块,每个CPU模块又带有通信模块CP343,将多个独立的智能从站连接到网络中,实现整个自动线控制系统的全面通信.
2 软件程序设计
2.1 系统组态
应用博图V13 step7进行组态.首先添加CPU模块,将CP343-1通信模块连接到网络中,再添加从站ET200S,给ET200S分配主站,然后依次添加ET200S的组件,电源模块以及各信号模块.将CP343-1作为通信主站,需要设置网络IP地址和通信速率等参数.
2.2 系统PLC程序设计
在OB1中编写系统循环调用的主程序,需要调用PNIO-SEND和PNIO-RECV模块实现主站和从站之间的相互控制输出.编写符号表,将系统各I/O点和实际原件相对应.汽车自动生产线由输送站控制系统、指示灯控制系统、行车机构控制系统、循迹搬运车控制系统、升降机控制系统、搬运机械手控制系统和堆垛解垛控制系统组成.针对每个单独的控制系统,分别建立功能块FB实现每个系统的独立控制功能,在建立FB块时要分配数据块DB用于存储系统运行数据,使用DB块之前要设置其存储类型,所属FB块以及大小等参数.将设计好后的各FB块在主程序块OB1中调用,依据自动線系统的逻辑顺序实现输送、搬运、暂存、协调生产的过程.编译无误后将系统组态和各系统功能块分别下载到PLC控制器中运行.
3 人机监控界面设计
HMI监控界面同样采用博图V13软件中的WINCC来设计.首先将专用的驱动程序添加到组态中,新建一个I/O设备连接,同时设定PLC属性.然后设计WINCC监控界面,在软件数据库中对数据进行组态,当从站各系统功能出现故障时,通过网络通信接收故障点的信息,以便维修人员进行现场作业.
4 结束语
基于ProfiNet网络的汽车生产线自动控制系统,能够对各从站系统实现实时监控和信息反馈,可以快速的定位故障位置,以便于维修人员进行进行检测和维护.ProfiNet网络相比于传统的MPI通信具有环境适应性高,安全可靠,故障恢复时间短等特点,能够降低维修诊断成本,提高车间生产效率.
参考文献
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结论：适合不知如何写自动控制系统方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于工业自动控制系统实例论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
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