生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

1、密級(jí):學(xué)號(hào):本科生畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系另u：專 業(yè)：班 級(jí)：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師:完成日期:學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明木人鄭重中明：所呈交的設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）是木人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立 進(jìn)行研究，所取得的研究成果。除了文屮特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，木設(shè) 計(jì)（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集休已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文 的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。木人完全 意識(shí)到木申明的法律后果由木人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名（手寫(xiě)）：簽字口期： 年 月 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué) 校保留并向國(guó)家冇關(guān)部門(mén)或

2、機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查 閱和借閱。本人授權(quán)江西藍(lán)天學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有 關(guān)數(shù)拯庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮卬或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué) 保密，在年解密后適用木授權(quán)書(shū)。本學(xué)位論文屬于不保密口。位論文。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“丿”）學(xué)位論文作者簽名（手寫(xiě)）:指導(dǎo)老師簽名（手寫(xiě)）：簽字口期： 年 月 口簽字口期：年 月 口摘要生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)作為運(yùn)輸機(jī)的一種，在各大型公司應(yīng)用得i分普遍，但傳統(tǒng)的生 產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)的控制采用執(zhí)行功能單一的單片機(jī)控制系統(tǒng)控制，當(dāng)皮帶運(yùn)輸 機(jī)上面的產(chǎn)品需耍多元化控制，例如隨輸送線前進(jìn)指定的距離，然后后退指定的距離， 對(duì)于這

3、種多元化的控制，單片機(jī)系統(tǒng)與plc控制系統(tǒng)和比，還是存在很多不足。plc 控制系統(tǒng)相對(duì)于單片機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)，更加多地是休現(xiàn)在智能化控制方面，操作人員只需 要按下一個(gè)功能按鈕，就可以使通過(guò)plc控制程序中的相應(yīng)的功能一一實(shí)現(xiàn)，靈活， 智能化是當(dāng)今生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)迫切需要解決的問(wèn)題。本文研究的這個(gè)系統(tǒng)的控制是采用plc的編程語(yǔ)言梯形圖,梯形語(yǔ)言是可編程控 制器中的應(yīng)用最廣的語(yǔ)言，因?yàn)樗诶^電器的基礎(chǔ)上增加了許多功能，指令清晰明白， 使邏輯關(guān)系清晰直觀，編程容易，可讀性強(qiáng)，所實(shí)現(xiàn)的功能也大大超過(guò)傳統(tǒng)的繼電器控 制電路，可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，性能好，能夠在惡劣的生產(chǎn)環(huán) 境中使

4、用。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí), 計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作的指令，并采用數(shù)字式，模擬式的輸入和輸出，控制各種各樣的機(jī)械 或生產(chǎn)過(guò)程。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)；plc；功能；控制abstractproduction line conveyor belt as a kind of transport, in the large company used very common, but traditional production line conveyor belt control system control the executive function of

5、single chip control system control, when above the conveyor belt products need multiple control, such as with the conveyor line along a specified distance, and then back a specified distance, for such a wide range of control, compared to the single chip microcomputer system and plc control system, t

6、here is still many problems. plc control system compared with the one chip computer control system, more and more is reflected in intelligent control. the operator only need to press a button, you can make through the plc control program in the corresponding function come true one by one, flexible,

7、intelligent is today's production line of skin belt conveyor control system is an urgent need to solve problems.in this paper, we study the system of control is the use of plc programming languages - ladder, the ladder language is of the programmable controller is the most widely used language,

8、because it in the relay based on the increase in the number of functions and instructions clear, logical relationship clear and intuitive, programming easy, readability is strong, the realization of the function greatly exceeded that of the traditional relay control circuit, programmable controller

9、is a digital computing operation of electronic systems, good performance, can use in the harsh environment. it uses programmable memory used in internal storage implementation of the logical, sequential control, timing, counting and arithmetic operations such as instruction, and using the digital, a

10、nalog input and output, control all kinds of machinery or production process.keywords: production line conveyor belt; plc function; control;1.1課題的來(lái)源與研究的目的和意義4致謝21在此論文完成之際，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師 和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的 道理，由衷地感謝我親愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我 無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈

11、感，所以我才能順利地完成人學(xué)階 段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道 想要什么，不再是過(guò)去的那個(gè)愛(ài)玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn) 真負(fù)責(zé)，無(wú)私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè) 計(jì)計(jì)算，查找各類生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非 常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因 為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年 的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來(lái)自老師 和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)

12、到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。21在這里，祝愿我的導(dǎo)師和同學(xué)們身體健康，萬(wàn)事如意！ 211.1課題的來(lái)源與研究的目的和意義4致 謝21在此論文完成z際，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師 和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的 道理，由衷地感謝我親愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我 無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階 段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活屮的也冇了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道 想要什么，不再是過(guò)去的那個(gè)愛(ài)玩的我了。

13、導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn) 真負(fù)責(zé)，無(wú)私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè) 計(jì)計(jì)算，查找各類生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非 常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因 為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年 的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來(lái)自老師 和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。21在這里，祝愿我的導(dǎo)師和同學(xué)們身體健康，萬(wàn)事如意！ 21第一章緒論1.1課

14、題的來(lái)源與研究的目的和意義目前，輸送帶系統(tǒng)在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn) 轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對(duì)環(huán)境污染小、便于集中控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、管理維護(hù)方便，在連續(xù) 裝載條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。對(duì)于輸送帶的控制，它的控制形式也多種多樣，它可以由 單片機(jī)，plc,以及計(jì)算機(jī)來(lái)控制，以前都采用接觸繼電器控制系統(tǒng)。而接觸繼電器控 制系統(tǒng)接線復(fù)雜、抗干擾能力并，易因接觸不良而造成故障，而且功能擴(kuò)展性并。plc 因其可靠性高、功能完善而越來(lái)越受到金業(yè)的青睞，傳統(tǒng)的接觸繼電器控制系統(tǒng)已逐步 為plc所取代。本系統(tǒng)的控制是采用plc的編程語(yǔ)言-一梯形語(yǔ)言，梯形語(yǔ)言是在可編程控制器中的 應(yīng)用最廣的語(yǔ)

15、言，因?yàn)樗诶^屯器的基礎(chǔ)上增加了許多功能，指令清晰明白，使邏輯關(guān) 系清晰直觀，編程容易，可讀性強(qiáng)，所實(shí)現(xiàn)的功能也大大超過(guò)傳統(tǒng)的繼電器控制電路， 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，性能好，能夠在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中使用。 它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)和算 術(shù)等操作的指令，并采用數(shù)字式，模擬式的輸入和輸出，控制各種的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?，F(xiàn)代以來(lái)，plc始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化設(shè)備 提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用，它能夠?yàn)榭趧?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決 方案，適合于當(dāng)前工業(yè)，金業(yè)對(duì)口動(dòng)化的需要。到了上世紀(jì)80年代，由于計(jì)

16、算機(jī)技術(shù) 和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地推動(dòng)了它的發(fā)展，使得它的功能h益增強(qiáng)。口前，在 先進(jìn)國(guó)家中，它己成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用面幾乎覆蓋了所有企業(yè)。由于它綜合 了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)，因此它的發(fā)展節(jié)節(jié)攀升，大大超過(guò)其出現(xiàn)吋的技術(shù)水平，它不 但可以很容易的完成邏輯，順序，定時(shí)，計(jì)數(shù)，數(shù)字運(yùn)算，數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以 通過(guò)輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)從屮的自動(dòng)化控制。特別是超 大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，擴(kuò)展了它的功能，使其具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò) 通訊能力，從而更廣泛的運(yùn)用于各類行業(yè)。本次擬采用plc控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，在原有的 控制系統(tǒng)

17、的基礎(chǔ)上面，了解生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作原理，從而運(yùn)用plc控制系統(tǒng)來(lái)對(duì) 這些動(dòng)作進(jìn)行程序的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)，使程序更加簡(jiǎn)練，操作也更加方便快捷。1.2本課題研究的內(nèi)容木次設(shè)計(jì)主要針對(duì)生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控 制系統(tǒng)的整體方案出發(fā)，然后具休細(xì)化出具休內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下 幾個(gè)方而：1、查閱資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。2、制定、比較并確定解決方案。3、確定生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)的控制原理。4、對(duì)控制元器件進(jìn)行選型。5、繪制控制系統(tǒng)的接線圖、控制程序流程圖。6、編寫(xiě)控制程序并仿真調(diào)試。7、整理并撰寫(xiě)畢業(yè)論文。1.3皮帶運(yùn)輸機(jī)的結(jié)構(gòu)皮帶運(yùn)輸機(jī)主要結(jié)構(gòu)有：機(jī)

18、架、皮帶（或輸送帶）、機(jī)頭滾筒、機(jī)尾滾筒、驅(qū)動(dòng) 裝置、上下托輪、拉緊裝置及清掃裝置等組成。其具體結(jié)構(gòu)圖如下圖1-1所示：1-皮帶；2-托棍；3-傳動(dòng)輪圖i-i皮帶運(yùn)輸機(jī)具體結(jié)構(gòu)圖第二章plc控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介木控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)由plc控制系統(tǒng)硬件、觸摸屏系統(tǒng)硬件以及其他輔助硬件設(shè)計(jì) 組成，在設(shè)計(jì)屮應(yīng)考慮以下原則：1 可靠性。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小，要選擇盡可靠的電氣元件，雖然初期投資較多，但是 考慮到可編程控制器的優(yōu)越性能，后期維護(hù)較低，投資值得。2. 功能完善。在滿足機(jī)床控制工藝耍求的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)盡量完善，提高安全性能。3. 經(jīng)濟(jì)性。在可靠性和功能方面保證的情況下，考慮經(jīng)濟(jì)性。4. 在保證前三條的基礎(chǔ)上

19、，考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性和可擴(kuò)展性。2.1 plc的概況1969 1ft界第一臺(tái)plc在美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司誕生。1975-1976年,德國(guó)、日木、美國(guó) 等將微處理器作為控制器的屮央處理單元應(yīng)用到plc屮，并且去掉磁心存儲(chǔ)器改用了集 成電路的存儲(chǔ)器，結(jié)合了微型計(jì)算機(jī)的技術(shù)與電控制器技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了可編程控制器 的規(guī)模集成化，使得處理器更能適用工業(yè)壞境，更加的可靠，功能也更加強(qiáng)人，更加的 靈活，成本卻大大下降，從而使得plc進(jìn)入了實(shí)用階段。隨著科技的不斷進(jìn)步，plc的性能也飛速增強(qiáng)，其應(yīng)用和研究現(xiàn)狀主要在以下方面體現(xiàn):1. 控制規(guī)模的擴(kuò)人，控制人型機(jī)的規(guī)模越變?cè)饺?，開(kāi)關(guān)量高的達(dá)到了幾萬(wàn)。2. 組成模塊的增

20、多，現(xiàn)在plc己經(jīng)新增了很多模塊，如pdi控制、溫度以及運(yùn)動(dòng)模 塊等等。3. 開(kāi)放性和互操作性大大發(fā)展，在plc的發(fā)展過(guò)程屮，制造商為了壟斷和擴(kuò)大齊自 市場(chǎng)，都各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)放是發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，各廠商都意識(shí)到這一點(diǎn)，并形 成了長(zhǎng)時(shí)期的妥協(xié)與競(jìng)爭(zhēng)，這-過(guò)程還將繼續(xù)。4. 工作速度的提高可以對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。5. 聯(lián)網(wǎng)的能力增強(qiáng)，由于通信、信息及控制技術(shù)的大力發(fā)展，聯(lián)網(wǎng)也得到了的發(fā)展, 己經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程控制。正是由于這些性能、使得工業(yè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化、自動(dòng)化、控制信息化及智能化。 現(xiàn)在應(yīng)用在不斷前進(jìn)，尤其在運(yùn)動(dòng)控制、模擬量控制及驅(qū)動(dòng)控制上廣泛使用，已經(jīng)成為 現(xiàn)在系統(tǒng)工作白動(dòng)化中最有效

21、的工具z-o我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn) 設(shè)備屮大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在齊種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品小不斷擴(kuò)大了 plc的應(yīng)用。冃前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn) 代化進(jìn)程的深入，plc在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。2. 2 plc的特點(diǎn)1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。plc rti-t采用現(xiàn)代人規(guī)模集成電路技術(shù)，采 用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、屮、小齊種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于

22、齊種規(guī) 模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代plc大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力， 可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)plc的功能單元大量涌現(xiàn)，使plc滲透到了位置控制、 溫度控制、cnc等各種工業(yè)控制中。加上plc通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展， 使用plc組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3）體積小，重量輕，能耗低以超小型plc為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅 數(shù)瓦。rtl于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。2. 3 plc的應(yīng)用1) plc開(kāi)關(guān)量的邏輯控制這是plc開(kāi)關(guān)量的邏輯控制是基本的控制方法。它可以實(shí)現(xiàn)各種邏輯控制工藝，順

23、 序控制工藝以及其他自動(dòng)化生產(chǎn)線控制工藝等。plc的開(kāi)關(guān)量邏輯控制基本取代了接觸 器-繼電器電路，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，如注塑機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、機(jī)床、倉(cāng)庫(kù)生產(chǎn)線、灌 裝流水線等。2) plc模擬量控制由于自然界存在許多連續(xù)變化的物理量，比如壓力、溫度、流量、液位等都是模擬 量。耍將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，才能在程序中進(jìn)行計(jì)算和處理，將處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換為模 擬量。3) plc數(shù)據(jù)處理可編程控制器具有齊種齊樣的計(jì)算方法，便于完成實(shí)際數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)傳送和轉(zhuǎn)換 等，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析處理，具有很明顯優(yōu)勢(shì)。4) plc過(guò)程控制過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，plc 能編制

24、各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。p1d調(diào)節(jié)是模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)屮， 使用很頻繁的調(diào)節(jié)方法?？删幊炭刂破骶哂袑Ｓ玫膒id子程序。5) plc通信及聯(lián)網(wǎng)plc通信含plc間的通信及plc與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展, 工廠口動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各plc廠商都十分重視plc的通信功能，紛紛推出各口的 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的plc都具有通信接口，通信非常方便。2. 4 plc的工作原理plc由三個(gè)基木部分組成：外部輸入采樣單元、內(nèi)部邏輯計(jì)算處理單元、處理結(jié)果 輸出執(zhí)行單元。可編程控制器的結(jié)構(gòu)框圖如圖1-2可知。圖1-2可編程控制器結(jié)構(gòu)框圖可編程控制器的i/o輸入單元包含主令按鈕、限

25、位開(kāi)關(guān)、檢測(cè)器等外部輸入主令接 u,可編程控制器在對(duì)外部i/o輸入單元收集的各種邏輯信號(hào)和模擬量采樣數(shù)據(jù)，以及 主令臺(tái)的各種命令等信息進(jìn)行儲(chǔ)存和處理?？删幊炭刂破鞲鶕?jù)所設(shè)計(jì)的程序?qū)@些輸入 信號(hào)進(jìn)行處理計(jì)算，并將結(jié)果通過(guò)輸岀單元進(jìn)行輸岀。通常下都是輸出給繼電器，繼電 器通過(guò)動(dòng)作來(lái)控制外而的執(zhí)行單元?？删幊炭刂破骺筛鶕?jù)外部工程需要建立通訊控制， 通過(guò)通訊可以將某執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和監(jiān)控，并計(jì)算和輸出。如圖1-3所示, 可編程控制器的原理框圖。rti圖可知，外部輸入變量都有開(kāi)關(guān)量，模擬量，通訊接口傳 送的變量數(shù)據(jù)，以及編程執(zhí)行器等。圖1-3可編程控制器原理框圖編程工具一般就是電腦設(shè)計(jì)的編程

26、軟件，我門(mén)可以根據(jù)編程軟件對(duì)可編程控制器進(jìn) 行便件組態(tài)設(shè)計(jì)，輸入輸出點(diǎn)的分配設(shè)計(jì)，程序編寫(xiě)設(shè)計(jì)，可以通過(guò)在線連接進(jìn)行監(jiān)控, 通過(guò)監(jiān)控可以調(diào)試程序，并修改程序。當(dāng)可編程控制器啟動(dòng)運(yùn)行后，我們可以根據(jù)外部 動(dòng)作情況來(lái)判斷程序的錯(cuò)誤和需要完善的地方。這也是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工程師必須具備的技 能?？删幊炭刂破骶幊誊浖际歉髯詮S家自主研發(fā)的，對(duì)這些軟件必須學(xué)習(xí)，了解指令 含義和編程原則，技巧等。我們?cè)诰幊虝r(shí)，一般要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)可以 保證編程的思路清晰，明朗?？傮w設(shè)計(jì)完后進(jìn)行分布設(shè)計(jì)，對(duì)各種功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行單獨(dú)編 程，有必要的時(shí)候?qū)Τ绦蜻M(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，節(jié)省編程空間和時(shí)間。分布設(shè)計(jì)完畢后，就 進(jìn)行系統(tǒng)的

27、調(diào)試階段，在調(diào)試時(shí)，首先必須對(duì)系統(tǒng)調(diào)試步驟進(jìn)行了解，對(duì)系統(tǒng)工藝進(jìn)行 了解，以免調(diào)試時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)。1. 簡(jiǎn)易編程器簡(jiǎn)易編程器就是很簡(jiǎn)單的編程工具，在編程工具上我們可以看到功能輸入鍵，各種 指令輸入鍵，各種指令地址數(shù)字輸入鍵，還有顯示屏顯示當(dāng)前編程的具體情況。在編程 時(shí)首先簡(jiǎn)易編程器就可以直接接在可編程控制器的端口上，用專用的通訊電纜與可編程 控制器進(jìn)行連接，通過(guò)設(shè)置可以對(duì)可編程控制器進(jìn)行程序設(shè)計(jì)調(diào)試工作。在編程時(shí)，首 先對(duì)各種按鍵進(jìn)行熟悉，在編程過(guò)程中必須進(jìn)行記錄，以便后面的調(diào)試修改。在編程的 吋候必須對(duì)輸入輸出點(diǎn)的地址分配進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以免編寫(xiě)程序過(guò)程中，思路混亂。在 編寫(xiě)程序結(jié)束后，就要對(duì)系統(tǒng)

28、進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試的時(shí)候，必須判斷系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)是否準(zhǔn)確, 如果不準(zhǔn)確，對(duì)相應(yīng)部分進(jìn)行修改。使其準(zhǔn)確。如果修改完畢，程序運(yùn)行正常，就可以 將簡(jiǎn)易編程器拔下，保存。2. 圖形編程器常用的圖形編程器是液品顯示圖形編程器（手持式的），它有一個(gè)人型的點(diǎn)陣式液品 顯示屏。除具有簡(jiǎn)易型的功能外，還具有可以直接打入和編輯梯形圖程序，使用起來(lái)更 方便，直觀。但它的價(jià)格較高，操作也較復(fù)雜。也右用crt作顯示器的臺(tái)式圖形編程器, 它實(shí)質(zhì)是一臺(tái)專用計(jì)算機(jī)，它的功能更強(qiáng)，使用更方便，但價(jià)格也丁分昂貴。3. 用專用編程軟件在個(gè)人計(jì)算機(jī)（pc）上實(shí)現(xiàn)編程功能隨著pc的日益普及，最新發(fā)展趨勢(shì)是使用專用的編程軟件，在通用的pc上實(shí)

29、現(xiàn) 圖形編程器的功能。這一編程方法的最大特點(diǎn)是：充分利用pc機(jī)的軟、硬件資源（如: 硬盤(pán)、打印及各種功能軟件），大大降低了編程器的成本，同時(shí)也大大增強(qiáng)了編程器的 功能，使用十分方便。一般的pc添置一套專用的“編程軟件”后就可進(jìn)行編制、修改 plc的梯形圖程序，存貯、打印程序文件（清單），與plc聯(lián)機(jī)調(diào)試及系統(tǒng)仿真等。并且 用戶程序可在pc、plc之間互傳。具有以上功能后，plc的程序（特別是大型程序）編程、 調(diào)試就顯得十分方便和輕松。輸入輸出數(shù)字輸入624數(shù)字輸岀416模擬輸入1632模擬輸出曠28輸入輸出映像（可擴(kuò) 展）128輸入128輸出硬件擴(kuò)展最多7臺(tái)擴(kuò)展模塊中斷輸入4脈沖數(shù)出2 (20

30、k100k)cpu特性8個(gè)pid控制器最多2個(gè)串行端口實(shí)時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行中編輯浮點(diǎn)運(yùn)算狀態(tài)led指示cpu處理時(shí)間位處理：0. 22us程序存儲(chǔ)器425k數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器210k定時(shí)器256溫度模塊16位分辨率網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展串行通訊as-interfacemptprof ibus-dp 從站modbus主站/從站通訊速率ppi/mpi： 187.5kbps自由口: 115. 2kbps編程軟件step7-microwin安裝方式i ec導(dǎo)軌工作電床dc24v/ac220v根據(jù)本系統(tǒng)控制要求，選用s7-200cpu226cn可編程控制器。24個(gè)dc輸入點(diǎn)，16 個(gè)dc晶體管輸出點(diǎn)。訂貨號(hào):6es7 216-2ad

31、23-0xb0o使用step7micro/win v4. 0軟件 進(jìn)行編程。第三章第3章生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)3.1 plc的選型我國(guó)市場(chǎng)上流行的右如下兒家plc產(chǎn)品：施耐德公司，d前有quantum> momentum> premium等產(chǎn)品；羅克韋爾公司plc產(chǎn)品,目前有slc、control logix、micro logix等產(chǎn)品；西門(mén)了公司的產(chǎn)品，目前有simatic s7-400/300/200系列產(chǎn)品；ge公司的產(chǎn)品；h本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)選用四門(mén)子s7-200型plco車床電氣控制系統(tǒng)只需要邏輯運(yùn)算等簡(jiǎn)單功 能，西門(mén)子s7-20

32、0系列plc非常適用于單機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。現(xiàn)選擇西門(mén)子s7-200 cpu226型plc控制，ac220v供電，dc24v 6點(diǎn)輸入，繼電器型交流3點(diǎn)輸出。圖1-4西門(mén)子s7-200型plcs7-200可編程控制器是小型化的plc,對(duì)于社會(huì)各種行業(yè)，各種場(chǎng)合的邏輯控制， 口動(dòng)檢測(cè)和運(yùn)算功能都適用。s7-200可編程控制器具有強(qiáng)大的運(yùn)算功能和通訊功能，能 使用在比較復(fù)朵的自動(dòng)化控制場(chǎng)合。s7-200可編程控制器提供了 4個(gè)不同的型號(hào)，8屮 cpu類型可以選擇使用。本次設(shè)計(jì)選擇的是采用cpu226類型可編程控制器。cpu226類 型的可編程控制器可以集成24輸入和16輸出共計(jì)40個(gè)i/o點(diǎn)?？梢詳U(kuò)

33、展7個(gè)模塊， 最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量i/o或者35路模擬量i/o點(diǎn)。26k字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間， 6個(gè)獨(dú)立的30khz高速計(jì)數(shù)器,具有pid控制器，具有2路獨(dú)立的20khz高速計(jì)數(shù)器輸 出。rs485通訊編程口共有兩個(gè)，具有ppi和mpi通訊協(xié)議，i/o端子很容易地整體拆 卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)。共有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快 的運(yùn)行速度和功能的更強(qiáng)的內(nèi)部集成特姝功能，可完全適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系 統(tǒng)。3.2電動(dòng)機(jī)的選型為生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動(dòng)系統(tǒng)選用電動(dòng)機(jī)，主耍內(nèi)容包括確定電動(dòng)機(jī)的種類、電動(dòng)機(jī) 的型號(hào)、電動(dòng)機(jī)的額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和額定功率等。選擇電動(dòng)機(jī)的基木原則如

34、下：（1）電動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，其額定功率應(yīng)得到充分利用。要求溫升接近但不超過(guò)規(guī)定 的允許數(shù)值。（2）電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械需要的有關(guān)機(jī)械特性的要求。保證一定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定, 有一定的轉(zhuǎn)速范圍及具有良好的啟動(dòng)和制動(dòng)性能。（3）電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)滿足設(shè)計(jì)提出的安裝要求和適應(yīng)周圍的工作壞境。例如防止 灰塵進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，或者防止繞組絕緣受氣體腐蝕等。電力拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用電動(dòng)機(jī)來(lái)拖 動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械工作的，由于生產(chǎn)機(jī)械種類繁多，工藝要求不一，作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)分 類也很多。按電流種類分，有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，交流電動(dòng)機(jī)乂有異步電動(dòng)機(jī)和 同步電動(dòng)機(jī)兩種。為了合理選用電動(dòng)機(jī)的種類，應(yīng)同時(shí)考慮兩個(gè)方面的問(wèn)題：一

35、是電動(dòng)機(jī)的性能，例 如機(jī)械特性、啟動(dòng)性能和調(diào)速性能等；二是要知道生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，要使所選電動(dòng)機(jī)的 性能滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，具休從以下兒個(gè)方面考慮：（1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；（2）電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能；（3）電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能；（4）電動(dòng)機(jī)的電源；（5）電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性；最后著重強(qiáng)調(diào)的是綜合的觀點(diǎn)：一方面是以上的內(nèi)容在選擇電 動(dòng)機(jī)時(shí)必須都考慮到都能得到滿足；另一方面能滿足以上條件的電動(dòng)機(jī)可能不是一種類 型，還應(yīng)綜合其他情況，例如節(jié)能、貨源、技術(shù)情況等。綜上所述，經(jīng)過(guò)綜合考慮本系 統(tǒng)采用ybss-220型電機(jī)，是隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。功率額定滿載滿載滿載功率額定額定額定絕壕電壓轉(zhuǎn)速電諦效率因數(shù)電濟(jì)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)

36、拒等級(jí)kt v r/min a % cos（pj2206601480154.2 93.50.886.02.32.2 f、h1140267.23. 3變頻器的控制方式及分類如何實(shí)現(xiàn)變壓變頻，輸出平滑規(guī)則的正弦波形，實(shí)現(xiàn)良好的驅(qū)動(dòng)性能，是變頻器的 根本任務(wù)，變頻器控制中出現(xiàn)了多種控制方式，現(xiàn)在此做一簡(jiǎn)單介紹：(ducf控制電壓和頻率成正比?？刂齐娐返奶攸c(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成木和良好的機(jī)械 性能，可以滿足一般傳播的平滑調(diào)速的要求。轉(zhuǎn)差頻率控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的角度,這是一種實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的速度滑移速度 控制模式的逆變器輸出頻率決定。矢量控制(vc)矢量控制是用來(lái)計(jì)算定子電流的磁場(chǎng)分量和轉(zhuǎn)矩分量，宜接轉(zhuǎn)矩

37、控制 (dtc)是用作宜接轉(zhuǎn)矩控制的控制，而不是間接控制電流和磁鏈。3.4變頻器的選擇i大i為該生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作，其電動(dòng)機(jī)一直在低速高扭矩中轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于這 點(diǎn)可以與西門(mén)子plc匹配變頻器mm440使用，它是一種矢量型通用變頻器，具有良好的 低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)性能。mm440變頻器的輸出頻率的控制有以下四種方式:(1) 操作的基本操作面板(bop)模式，該模式是通過(guò)操作板鍵手動(dòng)調(diào)整操作模式的輸 出頻率，以這種方式不適合自動(dòng)調(diào)整。(2) 的頻率選擇操作模式變頻器的外部輸入端子的數(shù)量通常配備有多個(gè)固定頻率選擇 性操作功能。固定頻率值rh功能碼設(shè)定，冃頻率范圍內(nèi)選擇rti外部終端。rt

38、!于這種方法 可實(shí)現(xiàn)的頻率的數(shù)目有限，所以不使用這種方式。(3) 作為外部輸入端子的模擬頻率選擇性操作模式血440設(shè)置有模擬輸入端子，并且 當(dāng)該終端的電流或電壓在一定范圍內(nèi)改變時(shí)，反相器的輸出頻率在一定范圍內(nèi)，通常改 變。這種方式可以由plc可以擴(kuò)展到一個(gè)模擬輸出模塊，模擬轉(zhuǎn)換器，以控制逆變器的 輸出，這種方法是擴(kuò)大一個(gè)模塊的缺點(diǎn)，從而增加成本。為了便于與網(wǎng)絡(luò)的接口，該頻率轉(zhuǎn)換器具有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，其可以通過(guò)通信模式接 收的頻率控制命令。西門(mén)子公司設(shè)計(jì)的通信協(xié)議，該協(xié)議是通用串行端口協(xié)議(uss), 這是基于對(duì)串行總線的原理?？偩€可連接到一主站和最多31個(gè)從屬站。所述主站選擇 的從屬站根據(jù)通信消

39、息中的地址的字符傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)主并不需要它來(lái)進(jìn)行溝通，從本身 不能首先發(fā)送數(shù)據(jù)的站，各個(gè)之間的信息來(lái)自臺(tái)的發(fā)射不能直接。這種方法可以設(shè)置由 指令所需的頻率輸出，并且只需要一個(gè)通信線路到plc連接到轉(zhuǎn)換器。因此與四種方式 相比，通信的選擇，操作的最佳方式。3.5主電路及控制電路設(shè)計(jì)3. 5. 1主電路的設(shè)計(jì)在圖1-6所示中，通過(guò)qf1的閉合，電流經(jīng)過(guò)接觸器的線圈，使主電路吸合，使四 臺(tái)電機(jī)啟動(dòng),控制皮帶機(jī)運(yùn)作。線圈km1控制電機(jī)ml、線圈km2控制電機(jī)m2、線圈km3 控制m3、線圈km4控制m4。在主電路中，如果某一臺(tái)電機(jī)發(fā)生故障，都可由對(duì)應(yīng)的低 壓電器來(lái)切斷電路，進(jìn)行保護(hù)。刀開(kāi)關(guān)qf起電源隔離

40、作用。熔斷器fu作為電路后備短 路保護(hù)。熱繼電器fr貝有對(duì)電機(jī)過(guò)載保護(hù)作用，與電動(dòng)機(jī)的反時(shí)限特性配。3. 5.2控制電路的設(shè)計(jì)根據(jù)以上分析，設(shè)計(jì)出的控制電路圖如下圖1-6所示:oooooooou10100401006010070100800002ol0000501003c01002dc como1oo1 24vdco1ooot4vi>ccoml1l2/n010090000300004圖1-6控制電路圖3. 5.3 i/o分配表的設(shè)計(jì)"般情況卜輸入點(diǎn)與輸入信號(hào)，輸出點(diǎn)與輸出控制一一對(duì)應(yīng)。分配好后，按系統(tǒng)配 置的通道與接點(diǎn)號(hào)分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。在本系統(tǒng)中報(bào)警器是幾個(gè)信號(hào)

41、共 用一個(gè)輸出點(diǎn)，各報(bào)警因素按邏輯關(guān)系并聯(lián)后接到報(bào)警輸出點(diǎn)。i/o分配表如表1-7所 zjno輸入信號(hào)輸出信號(hào)信號(hào)類型輸入點(diǎn)信號(hào)類型輸出點(diǎn)啟動(dòng)按扭sb100000電機(jī)m401000停車按扭sb200001電機(jī)m301001故障按扭sb300002電機(jī)m201002故障按扭sb400003電機(jī)ml01003故障按扭sb500004報(bào)警燈01004故障按扭sb600005停車01005故障101006故障201007故障301008故障401009圖1-7 i/o分配表第四章生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)工作流程圖的設(shè)計(jì)根據(jù)以上分析，制定生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)流程圖如下:4.2梯形圖程序的設(shè)計(jì)根據(jù)以上硬件電路的設(shè)計(jì)以及i/o分配點(diǎn)的確定，該生產(chǎn)線皮帶運(yùn)輸機(jī)梯形圖程序如下：結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題冃是多功能切菜