畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PLC的自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)南昌工程學(xué)院.doc

1南昌工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：基于PLC的自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)學(xué)院：機(jī)械與電氣工程學(xué)院專業(yè)：09機(jī)電一體化（2）班姓名：#學(xué)號(hào)：#指導(dǎo)教師：#完成日期：2012年6月2摘要由于生產(chǎn)和科技的發(fā)展，自動(dòng)化水平也越來越高，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越多。自動(dòng)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要手段，自動(dòng)控制利用控制裝置使被控對(duì)象的某個(gè)參數(shù)自動(dòng)的按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。如近年來，在玻璃制造行業(yè)中，玻璃全電熔技術(shù)中的人工加料方式逐漸被自動(dòng)加料系統(tǒng)取代等。自動(dòng)加料系統(tǒng)具有工作時(shí)間長、操作簡單、加料均勻、工作穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，因此，一些有實(shí)力采用全電熔的玻璃產(chǎn)家已經(jīng)開始使用自動(dòng)加料設(shè)備。本次設(shè)計(jì)在本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產(chǎn)效率，人機(jī)操作的簡便性，保障人身安全的科學(xué)人性化管理的方針下對(duì)加料機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。利用可編程控制器PLC來控制自動(dòng)加料，本文以PLC程序控制的自動(dòng)加料設(shè)備的控制的程序。自動(dòng)加料系統(tǒng)具有操作簡單、加料均勻、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn),因此,一些有實(shí)力采用全電熔的玻璃生產(chǎn)廠家已經(jīng)開始使用自動(dòng)加料設(shè)備。此設(shè)計(jì)本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產(chǎn)效率，人機(jī)操作的簡便性，保障人身安全的情況下對(duì)加料機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出更加適合于工作環(huán)境的加料機(jī)構(gòu)。此設(shè)計(jì)中自動(dòng)加料機(jī)控制體系是采用以PLC為核心，結(jié)合觸摸屏等輔助設(shè)備對(duì)的控制這樣的一套自動(dòng)化設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的，這樣就可以在不購買新設(shè)備的基礎(chǔ)上對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改良，這不僅大大提高了工作的效率和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，方便了管理好設(shè)備，讓公司管理體系更加完善，減少了人力物力。文中闡述了基于PLC的自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并分別介紹了PLC的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)、自動(dòng)加料機(jī)的工藝技術(shù)要求、觸摸屏界面設(shè)計(jì)、硬件的選擇、PLC模塊I/O端口的分配、PLC原理圖、程序結(jié)構(gòu)、主電氣圖和系統(tǒng)的功能及保護(hù)。關(guān)鍵詞：PLC；自動(dòng)加料機(jī)；I/O端口分配；變頻器；觸摸屏；程序結(jié)構(gòu)；3目錄第一章緒論.51.1設(shè)計(jì)背景和研究意義.51.2自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求.6第二章可編程控制器基礎(chǔ).82.1PLC的簡介.82.2PLC的結(jié)構(gòu).92.3PLC的分類.102.4PLC的特點(diǎn).122.5PLC的應(yīng)用.142.6PLC的發(fā)展.152.7PLC系統(tǒng)的其他設(shè)備.162.8PLC的編程語言及設(shè)計(jì)原則.162.9PLC的通信聯(lián)網(wǎng).19第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).213.1PLC的選擇.213.2自動(dòng)加料機(jī)的選擇.223.3變頻器的選擇.233.4觸摸屏的選擇.2643.5觸摸屏人機(jī)界面設(shè)計(jì).283.6電動(dòng)機(jī)的選擇.313.7氣缸的選擇.34第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).364.1工作流程圖及主電路的接線圖.364.2PLC模塊I/O端口分配.384.3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì).40總結(jié).48致謝.49參考文獻(xiàn).505第一章緒論1.1設(shè)計(jì)背景和研究意義制造業(yè)是現(xiàn)代文明的支柱之一，其既占有基礎(chǔ)地位，又處于前沿關(guān)鍵；它是工業(yè)發(fā)展的主體又是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。以前的工廠都是利用人工的方式進(jìn)行生產(chǎn)加工，這樣的工作的方式，不僅沒有安全保障，而且沒有很高的經(jīng)濟(jì)效益。特別是加工制造業(yè)方面，都是小工廠，小作坊形式，沒有自動(dòng)化的設(shè)備，什么事只能靠人力去做，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)里體現(xiàn)的更明顯。而制造業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)增長的主導(dǎo)部門和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)；作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要依托，制造業(yè)是我國城鎮(zhèn)就業(yè)的主要渠道和國際競爭力的集中體現(xiàn)。是提高我國國民生產(chǎn)的重要支柱，制造業(yè)直接體現(xiàn)了一個(gè)國家的生產(chǎn)力水平，是區(qū)別發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家的重要因素，制造業(yè)在世界發(fā)達(dá)國家的國民經(jīng)濟(jì)中占有重要份額。隨著國內(nèi)的發(fā)展形式越來越好，競爭也越來越激烈，高科技設(shè)備逐漸代替了以前的手工操作方式，自動(dòng)化設(shè)備也越來越多，自動(dòng)控制系統(tǒng)用的越來越多。公司面對(duì)的壓力也越來越大，不僅要考慮國內(nèi)的對(duì)手，國外的競爭逐步加大，隨著信息科技、市場經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)、國際市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新更為迅速，尤其是隨著高新科技的日新月異，產(chǎn)品的類型、工藝外形越來越復(fù)雜，再加上企業(yè)經(jīng)營與發(fā)展必會(huì)面對(duì)對(duì)勞工的短缺、人工成本要省力化、合理化與自動(dòng)化的發(fā)展趨勢！傳統(tǒng)的手工送料已經(jīng)不能滿足要求，這時(shí)自動(dòng)加料機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生。在今天現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，什么是加料機(jī)呢？顧名思義，加料機(jī)就是專門用于粒料，粉料，片狀料，帶狀等材料的自動(dòng)化，數(shù)控化，精確化的輸送機(jī)器，無論是輕工行業(yè)還是重工業(yè)都不可缺少的設(shè)備。傳統(tǒng)觀念，送料機(jī)是借助于機(jī)器運(yùn)動(dòng)的作用力加于材料，對(duì)材料進(jìn)行運(yùn)動(dòng)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)器。改革開放以來，各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，如自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、6檢測技術(shù)和信息技術(shù)，使得這些應(yīng)用的領(lǐng)域越來越多。作為輔助裝置的送料機(jī)構(gòu)自動(dòng)化水平也需要越來越高。提高自動(dòng)化的水平不僅可以提高效率、產(chǎn)品的質(zhì)量同時(shí)也能保證工人的人身安全。綜上所述，在本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產(chǎn)效率，保障人身安全的情況下對(duì)加料機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出更加適合于工作環(huán)境的加料機(jī)構(gòu)。此設(shè)計(jì)中自動(dòng)加料機(jī)控制體統(tǒng)就是采用以PLC為核心的自動(dòng)控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)功能來實(shí)現(xiàn)的。1.2自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求在玻璃制造行業(yè)中，玻璃全電熔技術(shù)中的人工加料方式逐漸被自動(dòng)加料系統(tǒng)取代。自動(dòng)加料系統(tǒng)具有工作時(shí)間長、操作簡單、加料均勻、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，因此，一些有實(shí)力采用全電熔的玻璃產(chǎn)家已經(jīng)開始使用自動(dòng)加料設(shè)備。為此，本人以此設(shè)計(jì)一套以PLC程序控制的自動(dòng)加料設(shè)備的控制的程序。工藝要求如下：自動(dòng)加料機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了2臺(tái)電動(dòng)機(jī)，振動(dòng)電機(jī)和變頻電機(jī)，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)加料設(shè)備的振動(dòng)和對(duì)傳送帶的驅(qū)動(dòng)。振動(dòng)是使物料能順利的下落到傳送帶上，不至于卡住。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)動(dòng)，將物料裝入下料口中。此系統(tǒng)的工作全過程是：啟動(dòng)系統(tǒng)，然后推動(dòng)手臂到位，待到手臂到位后觸動(dòng)行程開關(guān)，此時(shí)給PLC一個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)變頻器啟動(dòng)。接著啟動(dòng)變頻電機(jī)E13，此時(shí)變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶上E5、E6上的料就加到料斗E11中去。為保證傳送帶上有料且不出現(xiàn)堆料及缺料現(xiàn)象本例采用了斷續(xù)加料方式，及啟動(dòng)振動(dòng)