畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PLC生產(chǎn)線上運(yùn)輸升降機(jī)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)（含圖紙）

1、生產(chǎn)線上運(yùn)輸升降機(jī)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)摘要:本設(shè)計(jì)基于應(yīng)用西門(mén)子s7-200 plc和西門(mén)子mm420變頻器組成的升降機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以完成對(duì)升降機(jī)自動(dòng)運(yùn)行的智能化控制和管理，可以根據(jù)生產(chǎn)線的實(shí)際生產(chǎn)需要和具體工藝要求自動(dòng)調(diào)整升降方向和速度快慢。也可以在變頻器發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)將發(fā)生故障的電機(jī)切換到工頻狀態(tài)應(yīng)急工作。論文分析了運(yùn)輸升降機(jī)機(jī)械系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成和工作原理，并根據(jù)設(shè)計(jì)的主次方面，詳細(xì)闡述了運(yùn)輸升降機(jī)的各個(gè)關(guān)節(jié)的高端控制的實(shí)現(xiàn)方法。本設(shè)計(jì)的整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，應(yīng)用范圍廣，可以在多個(gè)行業(yè)與國(guó)內(nèi)外各型生產(chǎn)線配套使用。關(guān)鍵詞： 自動(dòng)控制系統(tǒng) 變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 輸送帶 光電傳感器 編碼器 變頻器

2、automatic transport lifts design on automatic production lineabstract:the design is based on application of siemens s7-200 plc and mm420 converter comprising siemens lift control and drive systems, can be completed on the lift and operation of intelligent control and management may be based on the a

3、ctual production line production needs and specific requirements of automatic adjustment take-off and landing direction and speed the pace. inverters can also automatically event of the failure of the faulty electrical switch to the state of emergency frequency.papers of mechanical lift transport sy

4、stem, automatic control system and the working principles, and in accordance with the design sequence, elaborated on the various transport lifts in the high-end joint control of the method.the design of the whole system a high degree of automation, wide application, in many industries and various ty

5、pes of production lines at home and abroad supporting use.key words: automatic control system variable frequency drive system conveyor belt photoelectric sensor encoder inverters目錄各位親，由于某些原因，沒(méi)有上傳完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)（完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、相關(guān)圖紙cad/proe、中英文文獻(xiàn)及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及某些關(guān)鍵內(nèi)容）如需要的朋友，請(qǐng)聯(lián)系我的qq:153893706，另有高端團(tuán)隊(duì)絕對(duì)可

6、滿(mǎn)足您其他需要。第一章 引言11.1 可編程序控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用 11.2 如何選購(gòu)plc產(chǎn)品 21.3 輸入回路的選擇特點(diǎn)31.4 輸出回路的選擇特點(diǎn)31.5 軟件編制 41.6 優(yōu)化選擇 4第二章 運(yùn)輸升降機(jī)系統(tǒng)概述6 2.1 運(yùn)輸升降機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的組成62.2 運(yùn)輸升降機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成62.3 運(yùn)輸升降機(jī)的工作原理和控制要求6第三章 運(yùn)輸升降機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)83.1 運(yùn)輸升降機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成83.2 運(yùn)輸升降機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成143.3 運(yùn)輸升降機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成17第四章 運(yùn)輸升降機(jī)自動(dòng)運(yùn)行工藝流程的設(shè)計(jì)214.1 運(yùn)輸升降機(jī)的外部傳感器設(shè)置214.2 運(yùn)輸升降機(jī)的停

7、止?fàn)顟B(tài)位214.3 運(yùn)輸升降機(jī)自動(dòng)運(yùn)行步驟設(shè)計(jì)224.4 升降升降機(jī)精確平層的電氣控制設(shè)計(jì)294.5 對(duì)升降機(jī)構(gòu)電磁機(jī)械安全抱閘的控制設(shè)計(jì)31第五章 運(yùn)輸升降機(jī)安全運(yùn)行的設(shè)計(jì)32第六章 運(yùn)輸升降機(jī)的總體整合設(shè)計(jì)346.1 系統(tǒng)選型346.2 主要元器件的介紹356.3 外部硬件接線圖設(shè)計(jì)376.4 系統(tǒng)i/o分配376.5 梯形圖設(shè)計(jì)386.6 源程序設(shè)計(jì)386.7 程序運(yùn)行過(guò)程分析386.8 程序的下載、安裝和調(diào)試40第七章 運(yùn)輸升降機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)41第八章 運(yùn)輸升降機(jī)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)42第九章 總結(jié)44附錄 46致謝52參考文獻(xiàn) 53第一章 引言在工廠中經(jīng)?？匆?jiàn)一些升降機(jī)械，這些升降機(jī)械很多由

8、工頻電機(jī)直接帶動(dòng)運(yùn)行，電氣控制部分一般都很簡(jiǎn)單，多數(shù)采用人工手動(dòng)控制或采用繼電器控制方式。這些升降機(jī)械存在一些明顯的問(wèn)題，如啟動(dòng)停止和運(yùn)行不平穩(wěn)，升降運(yùn)動(dòng)過(guò)程動(dòng)作不可靠，自動(dòng)化程度不高，故障率較高，設(shè)備能耗高，無(wú)法應(yīng)急運(yùn)行，存在安全隱患等等?；谶@些問(wèn)題使得這些升降機(jī)械很難在工廠生產(chǎn)中發(fā)揮高效率的作用，同時(shí)也使得國(guó)內(nèi)這些生產(chǎn)的升降機(jī)械無(wú)法與進(jìn)口的自動(dòng)化生產(chǎn)線配套使用，也無(wú)法根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要轉(zhuǎn)換和調(diào)整升降機(jī)械的動(dòng)作方式和工作順序。隨著變頻技術(shù)和plc控制技術(shù)的發(fā)展，工廠中的自動(dòng)化生產(chǎn)線也越來(lái)越多，由于一些行業(yè)的生產(chǎn)工藝的要求或是由于生產(chǎn)車(chē)間和場(chǎng)地的特殊情況，要求一些生產(chǎn)線需要配置相應(yīng)的物件提升

9、裝置。通過(guò)本次簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)過(guò)程，可以了解到在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中的基本控制思想。認(rèn)識(shí)到若要達(dá)到所設(shè)計(jì)的目的，不僅要做到知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)，還要綜合考慮所可能遇到的各種情況以及所處的環(huán)境。在運(yùn)行的過(guò)程中，由于環(huán)境的不同可能得到不同的結(jié)果。因此，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過(guò)程中，要全面考慮設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目的，最重要的還要將環(huán)境與所設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，才能可能達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。11 可編程序控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用1. plc的應(yīng)用早期的可編程序控制器(programmable logic controller，plc)，主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程序控制器將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與新興的計(jì)算

10、機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有可靠性高、功能強(qiáng)、應(yīng)用靈活、編程簡(jiǎn)單、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，以及良好的工業(yè)環(huán)境工作性能和自動(dòng)控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)性能，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(dec)研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器。早期的可編程控制器由分離元件和中小規(guī)模集成電路組成，主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。70年代初期，體積小、功能強(qiáng)和價(jià)格便宜的微處理器被用于plc，使得plc的功能大大增強(qiáng)。在機(jī)械系統(tǒng)方面，除了保持其原有的開(kāi)關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程i/o模塊和各種特殊功能模塊。在軟件方面，plc采用極易為電氣人員掌握的梯形圖編程語(yǔ)言，除了保持原有

11、的邏輯運(yùn)算等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌，使得plc所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高plc的處理速度，各制造廠商還研制開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用邏輯處理芯片，大大提高了plc軟、機(jī)械系統(tǒng)功能。2. plc的特點(diǎn)在發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家，plc已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)部門(mén)。據(jù)“美國(guó)市場(chǎng)信息”的世界plc以及軟件市場(chǎng)報(bào)告稱(chēng)，1995年全球plc及其軟件的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)模約50億美元5。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，plc的功能得到大大的增強(qiáng)，具有以下特點(diǎn)：(1)可靠性高。plc的高可

12、靠性得益于軟、機(jī)械系統(tǒng)上一系列的抗干擾措施和它特殊的周期循環(huán)掃描工作方式。(2)具有豐富的i/o接口模塊。plc針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，有相應(yīng)的i/o模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊。(3)采用模塊化結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型plc以外，絕大多數(shù)plc均采用模塊化結(jié)構(gòu)。plc的各個(gè)部件，包括cpu、電源、i/o等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶(hù)的需要自行組合。(4)編程簡(jiǎn)單易學(xué)。plc的編程大多采用類(lèi)似于繼電器控制線路的梯形圖

13、形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。(5)安裝簡(jiǎn)單，維修方便。plc不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶(hù)了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶(hù)可以通過(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意的一些細(xì)節(jié)：12 如何選購(gòu)plc產(chǎn)品1、系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用plc單機(jī)控制，還是用plc形成網(wǎng)絡(luò)，由此計(jì)算plc輸入、輸出點(diǎn)。數(shù)，并且在選購(gòu)plc時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量（10%）。2、確定負(fù)載類(lèi)型根據(jù)plc輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是

14、交流型，是大電流還是小電流，以及plc輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。 3、存儲(chǔ)容量與速度盡管?chē)?guó)外各廠家的plc產(chǎn)品大體相同，但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個(gè)公司的開(kāi)發(fā)軟件都不相同，而用戶(hù)程序的存儲(chǔ)容量和指令的執(zhí)行速度是兩個(gè)重要指標(biāo)。一般存儲(chǔ)容量越大、速度越快的plc價(jià)格就越高，但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用plc產(chǎn)品。 4、編程器的選購(gòu)plc編程可采用三種方式：（1）是用一般的手持編程器編程，它只能用商家規(guī)定語(yǔ)句表中的語(yǔ)句編程。這種方式效率低，但對(duì)于系統(tǒng)容量小，

15、用量小的產(chǎn)品比較適宜，并且體積小，易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，造價(jià)也較低。（2）是用圖形編程器編程，該編程器采用梯形圖編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如，但該編程器價(jià)格較高。（3）是用ibm個(gè)人計(jì)算機(jī)加plc軟件包編程，這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的plc開(kāi)發(fā)軟件包價(jià)格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。因此，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易，開(kāi)發(fā)周期的長(zhǎng)短以及資金的情況合理選購(gòu)plc產(chǎn)品。5、盡量選用大公司的產(chǎn)品其質(zhì)量有保障，且技術(shù)支持好，一般售后服務(wù)也較好，還有利于你的產(chǎn)品擴(kuò)展與軟件升級(jí)13 輸入回路的選擇特點(diǎn)1、電源回路 plc供電電源一般為 ac85240v（也有dc24v），適應(yīng)電源

16、范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件（如電源濾波器、1：1隔離變壓器等）。2、plc上dc24v電源的使用各公司 plc產(chǎn)品上一般都有dc24v電源，但該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負(fù)載時(shí)要注意容量，同時(shí)作好防短路措施（因?yàn)樵撾娫吹倪^(guò)載或短路都將影響plc的運(yùn)行）。3、外部dc24v電源 若輸入回路有 dc24v供電的接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等，而plc上dc24v電源容量不夠時(shí)，要從外部提供dc24v電源；但該電源的“”端不要與 plc的 dc24v的“”端以及“com”端相連，否則會(huì)影響plc的運(yùn)行。4、輸入的靈敏度各廠家對(duì)plc的輸人端電壓和電流都有規(guī)定，如日本三菱公司f7n

17、系列plc的輸入值為：dc24v、7ma，啟動(dòng)電流為45ma，關(guān)斷電流小于15ma，因此，當(dāng)輸入回路串有二極管或電阻（不能完全啟動(dòng)），或者有并聯(lián)電阻或有漏電流時(shí)（不能完全切斷），就會(huì)有誤動(dòng)作，靈敏度下降，對(duì)此應(yīng)采取措施。另一方面，當(dāng)輸入器件的輸入電流大于plc的最大輸入電流時(shí)，也會(huì)引起誤動(dòng)作，應(yīng)采用弱電流的輸入器件，并且選用輸人為共漏型輸入的 plc，bp輸入元件的公共點(diǎn)電位相對(duì)為負(fù)，電流是流出 plc的輸入端。 14 輸出回路的選擇特點(diǎn)int 0 （中斷程序0）。movb 16#d8， smb37 重置hsc0的控制位，更新cv，正向計(jì)數(shù)。movd 0， smb38 hsc0的當(dāng)前值復(fù)位（c

18、v=0）。atch 0， 12 把中斷程序0分配給中斷事件12。hsc 0 （重新啟動(dòng)hsc0）。 ret 中斷程序0結(jié)束。致 謝感謝我的指導(dǎo)老師曾老師，她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。導(dǎo)師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！“師恩難忘，友誼長(zhǎng)存!”本論文的順利完成，離不開(kāi)各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此，向曾經(jīng)幫助我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你們