17AM馬達(dá)保護(hù)器畢業(yè)論文綜述

1、上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ）題 目：17AM馬達(dá)保護(hù)器雙片生產(chǎn)設(shè)備PLC控制程 序設(shè)計(jì)學(xué) 號(hào)： 姓 名： 班 級(jí)： 專 業(yè)： 自動(dòng)化 學(xué) 院： 入學(xué)時(shí)間： 指導(dǎo)教師： 日 期： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行的工作及取得的成果。除文中已經(jīng)注明的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。作者簽名：日期：17AM馬達(dá)保護(hù)器雙片生產(chǎn)設(shè)備PLC控制程序設(shè)計(jì)摘要由于17AM是能夠精確控制電器溫度過熱的保護(hù)元件，并且體積小，觸點(diǎn)容量大，跳脫

2、動(dòng)作快速，性能可靠。所以其應(yīng)用于馬達(dá)的研究是非常必要的。它能讓我們更好的認(rèn)識(shí)馬達(dá)保護(hù)器，從而為我們的生活帶來方便和保障。本課題主要研究及掌握17AM馬達(dá)保護(hù)器雙片的生產(chǎn)流程，用PLC編寫17AM馬達(dá)保護(hù)器雙片的運(yùn)行程序，用組態(tài)王軟件制作17AM馬達(dá)保護(hù)器雙片的仿真演示程序，完成機(jī)器的PLC控制程序設(shè)計(jì)，并可與組態(tài)王軟件進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的仿真演示及其運(yùn)行控制。關(guān)鍵詞:17AM馬達(dá)保護(hù)器；PLC；組態(tài)王；聯(lián)機(jī)控制；仿真演示。17AM Motor Protective Device With Double Production Equipment PLC Control Program Desig

3、n ABSTRACTBecause 17AM is aprotection devicethat can accurately control thetemperature oftheelectric heat,and has the advantages of small volume,large capacity ofcontacts,jump offthe action fast,reliable performance.So the study ofits application in themotoris very necessary.Knowledge ofmotor protec

4、torwhich canmake us better,so as tobring convenience and security forour life.This paper mainlystudy andmaster theproductionprocess of 17AMmotor protectordouble piece,written by program logic control 17AM program to run the motor protectordoublesheet,making simulationdemo program 17AMmotor protector

5、doublebyKingview software,PLCcontrol program designof the machine,and can beconnected with theconfigurationking software,realize thesimulation demothe systemand its operation control.Key words: 17AM motor protector;program logic control;kingview;online control;simulation demo. 目錄1 緒論11.1概述12 軟硬件介紹32

6、.1硬件介紹 32.2軟件介紹53 17AM馬達(dá)保護(hù)器需求及功能分析83.1 17AM馬達(dá)保護(hù)器簡(jiǎn)介83.2 17AM馬達(dá)保護(hù)器的工作原理93.3 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程方案確定94 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程PLC程序設(shè)計(jì)124.1 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程機(jī)器I/O分配表124.2 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的控制流程134.3 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的狀態(tài)流程圖154.4 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的梯形圖175 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程組態(tài)王設(shè)計(jì)236 聯(lián)機(jī)演示成果247 心得體會(huì)29致謝31參考文獻(xiàn)32附錄331 緒論1.1 概述電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，也可以稱之為馬達(dá)保護(hù)器，它的

7、作用就是給電動(dòng)機(jī)提供全面綜合的保護(hù)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生超時(shí)啟動(dòng)，出現(xiàn)過載電流，堵轉(zhuǎn)，線路中發(fā)生短路，電壓過大或過小，三相電壓不平衡，電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子中心偏移，外部發(fā)生其他故障，反時(shí)限等現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，給予以報(bào)警或保護(hù)的裝置。據(jù)目前的情況來看，我國(guó)目前正在使用的低壓電動(dòng)機(jī)功率在1KW-320KW的臺(tái)數(shù)大約有6000萬(wàn)臺(tái)，其用電量占到總電力電網(wǎng)的70%以上，從目前啊的情況來看，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和商業(yè)中它占有舉足輕重的地位。全國(guó)每年燒毀電動(dòng)機(jī)數(shù)量約300萬(wàn)臺(tái)，裝機(jī)容量為10億千瓦，年僅發(fā)動(dòng)機(jī)燒毀過程中的功耗為億萬(wàn)度，修理費(fèi)高達(dá)數(shù)100億元左右，造成停機(jī)損失竟達(dá)約100億元。先不說以上所耗費(fèi)的錢，就拿電機(jī)修理后來說，修

8、理后電機(jī)不僅功率會(huì)下降，從而導(dǎo)致他的耗電量的增加，它的性能也不會(huì)有保證，這直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。因此，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器具有重要的意義。對(duì)于我國(guó)的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置來說經(jīng)歷了四個(gè)階段，第一階段是仿蘇，第二階段就開始自行開發(fā)設(shè)計(jì)，第三階段就是逐步的升級(jí)，第四階段也就是最近發(fā)展到智能化。這幾年微處理器技術(shù)不斷的發(fā)展，讓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器進(jìn)入了全新的階段，即智能化，多功能。首先我們來說一下仿蘇，剛開始我們是引進(jìn)蘇聯(lián)的JR系列的繼電器，從而熱繼電器在我國(guó)風(fēng)靡了半個(gè)世紀(jì)左右（主要是在電機(jī)保護(hù)行業(yè)）。盡管如此，隨著科技的發(fā)展，他不得不在1996年被其他產(chǎn)品所替代；接下來我們說一下自行開發(fā)設(shè)計(jì)，此過程代表就是電子式電動(dòng)

9、機(jī)保護(hù)器，在1970-1990期間，半導(dǎo)體器件的出現(xiàn)和它的優(yōu)越性以及普遍使用，使得馬達(dá)保護(hù)器的性能可以更加的可靠，而且功能也可以更加強(qiáng)大，由此電子式馬達(dá)保護(hù)器應(yīng)運(yùn)而生；接著我們來看一下升級(jí)。這時(shí)人們想到數(shù)字電子式來控制，控制器主要用單片機(jī)，這時(shí)的數(shù)字電子式馬達(dá)保護(hù)器將智能化提升到一個(gè)全新的高度，他不僅能夠提供保護(hù)，而且還可以具備遠(yuǎn)程通信的能力，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，它的采樣精度也很高，不會(huì)有任何的誤差，并且其反時(shí)限曲線也更具有科學(xué)性。雖然目前馬達(dá)保護(hù)裝置已經(jīng)飛速發(fā)展到了電子時(shí)代，經(jīng)歷由低層次到高層次，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜漸漸完善的過程，但由于高級(jí)的馬達(dá)保護(hù)器目前的成本并不低，所以目前市場(chǎng)上仍有大量的低端馬達(dá)保護(hù)器

10、產(chǎn)品，因?yàn)榈投笋R達(dá)器產(chǎn)品雖然功能沒那么強(qiáng)大，但保護(hù)馬達(dá)的基本功能它是做到了，而且性能可靠，生產(chǎn)費(fèi)用低。所以在市場(chǎng)上仍具有一定的份額。17AM馬達(dá)保護(hù)器就是目前市場(chǎng)中存在其中的一種。因?yàn)槟壳榜R達(dá)在我國(guó)每年生產(chǎn)量很大，因此如何高效的生產(chǎn)馬達(dá)保護(hù)器就是急需解決問題。本文主要是基于三菱PLC和組態(tài)王仿真來模擬生產(chǎn)17AM馬達(dá)保護(hù)器的生產(chǎn)流程。2 軟硬件介紹2.1 硬件介紹可編程控制器，簡(jiǎn)稱PLC，為什么它能夠運(yùn)行程序呢？因?yàn)樵谒锩嬗幸徊糠謪^(qū)域是專門存儲(chǔ)程序的，有一部分區(qū)域是可以編碼用戶輸入的程序供機(jī)器使用，她可以編譯的指令有邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等等，這些都是面向用戶的命令語(yǔ)言。當(dāng)

11、然他還有模擬或者數(shù)字的輸入輸出接口，這些接口方便控制各種類型的機(jī)器或者是生產(chǎn)流程。三菱PLC有很多種型號(hào)，我用的是FX2N-32MR見圖2-1。圖2-1 三菱FX2N-32MR首先介紹一下PLC的結(jié)構(gòu)，它有單板機(jī)，輸入、輸出接口，可編程的編程器接口，電源，存儲(chǔ)器和備用電源，以及向外擴(kuò)展接口。其中單板機(jī)是核心。(1)單板機(jī)：可編程控制器中的類似于電腦中的CPU的就屬單板機(jī)了。單板機(jī)的結(jié)構(gòu)中也有自己的CPU（又叫中央處理器），能存放數(shù)據(jù)的RAM、ROM，它也有很多接口，比如PIO（并行接口），有并當(dāng)然也有串行接口（SIO）,時(shí)鐘。他就是管理可編程控制器的各項(xiàng)工作，當(dāng)然包括對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行處理和對(duì)用戶的操

12、作進(jìn)行處理。(2)輸入、輸出接口。輸入、輸出信號(hào)分為開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量。在這里只以開關(guān)量為例。對(duì)于可編程控制器而言，輸入信號(hào)與輸出信號(hào)是完全隔離的，他們之間不會(huì)去相互干擾。最終他們送入PLC的信號(hào)要么是通過光電耦合，要么就是通過繼電器。對(duì)于輸入來說，常見的有直流輸入和交流輸入。所謂直流輸入就是它的輸入器件一種是無(wú)源的觸點(diǎn)，一種是傳感器。那么交流輸入就是先把交流信號(hào)通過整流器整流，還必須限流后才能通過光耦傳給CPU。輸出一般也有三種：一種是繼電器輸出型，一種是晶體管輸出型，還有一種就是可控硅輸出型。這三種電路的隔離方式如下：對(duì)于第一種來說，就是利用它的觸點(diǎn)和線圈，來對(duì)PLC的里面的線路以及外

13、面的負(fù)載進(jìn)行電器隔離；對(duì)于第二種而言，以SSR輸出型為例，它主要是用光電晶閘管對(duì)內(nèi)部電路和輸出器件之間進(jìn)行隔離；那么第三種方式則是在內(nèi)部電路與輸出晶體管之間用光電耦合器來實(shí)現(xiàn)隔離的。(3)電源。小型可編程器中會(huì)含有一個(gè)穩(wěn)壓電源，它主要是給CPU和I/O板等內(nèi)部的原件供電。在形成控制系統(tǒng)時(shí)，這會(huì)給用戶帶來極大的方便。改變?cè)试S瞬時(shí)斷電時(shí)間：可編程控制器的電源電壓為AC200系列時(shí)，可有用戶程序改變數(shù)據(jù)寄存器D8008的內(nèi)容，允許瞬時(shí)斷電時(shí)間可定為10-100ms。(4)擴(kuò)展接口。用來擴(kuò)展I/O單元的在這里稱之為擴(kuò)展接口。有時(shí)可編程控制器的點(diǎn)數(shù)不夠用時(shí)，就會(huì)用到擴(kuò)展接口，這顯得可編程控制器更靈活，擴(kuò)

14、展接口某種意義上看來說就是總線形式，也可以是接離散值得I/O單元，或者是配置了模擬輸入量以及高速脈沖等單元，還可以是通信適配器等等。(5)編程器接口。編程器一般不會(huì)在PLC中，但是為了對(duì)可編程控制器能夠進(jìn)行編程并且可以能夠?qū)ζ溥M(jìn)行監(jiān)視和控制，才在PLC上設(shè)置了有編程器這么一個(gè)接口來方便程序員，當(dāng)然這個(gè)接口可以接不同的裝置，而且有了這些接口之后，監(jiān)控會(huì)變得更容易。(6)存儲(chǔ)器接口。此接口為了方便用戶能夠把自己寫的程序放入PLC中。以及有時(shí)PLC的存儲(chǔ)空間不夠使用時(shí)，當(dāng)然設(shè)置了存儲(chǔ)器的擴(kuò)展接口，根據(jù)自己的需求來擴(kuò)展其接口，其內(nèi)部也是接到總線上的?？删幊炭刂破鞯慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由于他與計(jì)算機(jī)的適用場(chǎng)合不同

15、，所以他們的工作原理千差萬(wàn)別。它主要用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，而且它向外擴(kuò)展能力也要強(qiáng)，并且要適宜現(xiàn)場(chǎng)的接線，所以其結(jié)構(gòu)也會(huì)與計(jì)算機(jī)大不相同。一般PLC結(jié)構(gòu)分為單元式和模塊式。其中單元式的特點(diǎn)是非常緊湊，體現(xiàn)在它的體積小巧，從而它的成本低，安裝起來也方便。而模塊式的特點(diǎn)是模塊與模塊之間是互不干擾的。但模塊的功能比較固定，不可隨意更改。2.2 軟件介紹組態(tài)王是工業(yè)系統(tǒng)中采用最普遍的一種數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的軟件，是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個(gè)組成部分。它的設(shè)置項(xiàng)目也很多，并且使用方式也比較巧妙，更不用說它的功能性了。組態(tài)王的特點(diǎn)：(1)延續(xù)性和擴(kuò)充性。當(dāng)開發(fā)者在使用組態(tài)王開發(fā)程序時(shí)，當(dāng)購(gòu)買者的需求發(fā)生改變，后者機(jī)器現(xiàn)場(chǎng)有

16、臨時(shí)的變動(dòng)，則對(duì)于開發(fā)者來說，不需要修改很多就能完成應(yīng)用程序的修改。(2)封裝性。一般組態(tài)王開發(fā)出來的應(yīng)用程序都是經(jīng)過打包過后的，對(duì)于使用者而言，不用知道軟件到底是怎么運(yùn)作的，也不需要懂很多編程語(yǔ)言，就能夠完成一個(gè)比較復(fù)雜的工程。(3)通用性。組態(tài)王底層提供了很多驅(qū)動(dòng)供用戶使用，不同的人可以根據(jù)自己的需要選擇使用，它提供的I/O Driver、開放式數(shù)據(jù)庫(kù)等工具就可以完成一個(gè)具有動(dòng)畫效果的工業(yè)機(jī)器實(shí)時(shí)運(yùn)行的仿真畫面。組態(tài)王6.52界面如圖2-2所示圖2-2 組態(tài)王6.52界面組態(tài)王軟件系統(tǒng)的構(gòu)成：根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境的劃分可分為系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。(1)系統(tǒng)的的開發(fā)環(huán)境是為開發(fā)者使用的，對(duì)

17、于工業(yè)自動(dòng)化工程師而言，它是開發(fā)者開發(fā)監(jiān)控界面所必須要依賴的工作環(huán)境，通過建立一系列的用戶數(shù)據(jù)文件，來進(jìn)行相關(guān)開發(fā)并最終形成可使用的應(yīng)用系統(tǒng)，供使用者使用。(2)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境就是將開發(fā)者開發(fā)出來的應(yīng)用程序可以投入運(yùn)行的，因?yàn)橄到y(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境是由一些其他的運(yùn)行程序構(gòu)成的，比方說實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行程序等。對(duì)于開發(fā)者來說，首先是創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用程序，進(jìn)行相關(guān)程序的開發(fā)，在開發(fā)過程中可能會(huì)碰到問題，那就得進(jìn)行修改，然后再通過系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境投入運(yùn)行，不斷的去調(diào)適，最終完成一個(gè)工程。以成員構(gòu)成劃分:(1)應(yīng)用程序管理器。所謂應(yīng)用程序管理器就是能夠給開發(fā)者在使用過程中提供程序的搜索，相關(guān)程序的備份和解壓縮，以及建立

18、新的工程的專用管理工具。當(dāng)然在設(shè)計(jì)過程中，也會(huì)出現(xiàn)令人苦惱的事，比如說要不斷重復(fù)的去做數(shù)據(jù)的備份，如果不做就會(huì)容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象，有時(shí)候想去借用一下自己以前做的比較好的應(yīng)用的部分東西等等。雖然這些看起來都是小事，都可通過人為的方式來解決，但這樣的效率太低，而且還會(huì)經(jīng)常犯錯(cuò)，所以為了解決這些類似的問題，應(yīng)用程序管理器必不可少。(2)圖形界面開發(fā)程序。對(duì)于目前的工業(yè)自動(dòng)化工程師來說，能夠生成比較生動(dòng)的，符合工廠實(shí)際情況的，通俗易懂的界面至關(guān)重要，則圖形界面開發(fā)程序能夠完成一些比較符合實(shí)際的動(dòng)作畫面，這樣只要開發(fā)者會(huì)使用這些開發(fā)程序，那么對(duì)于他的工作量將會(huì)大大的減輕。(3)圖形界面運(yùn)行程序。這個(gè)

19、主要是為了用戶能夠方便的看到畫面能夠動(dòng)作而設(shè)計(jì)的，它主要是讀取開發(fā)者提供的應(yīng)用程序圖標(biāo)，將程序讀入計(jì)算機(jī)內(nèi)存中并投入運(yùn)行。(4)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組態(tài)程序。它主要的作用就是提供建立數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)的一個(gè)小工具，當(dāng)然它也可以根據(jù)不同用戶的需求來自定義數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)從哪里來，數(shù)據(jù)如何跟外界進(jìn)行通訊，數(shù)據(jù)的類型和數(shù)據(jù)的其他相關(guān)的參數(shù)等等。有了它，組態(tài)王的數(shù)據(jù)類型可以更多樣化，功能也更加強(qiáng)大。組態(tài)王的優(yōu)點(diǎn)：組態(tài)王的優(yōu)點(diǎn)有很多，包括可視化的界面，有許多能夠和外部設(shè)備進(jìn)行通訊的I/O點(diǎn)，分布式的存儲(chǔ)報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)，它的集成度是非常驚人的，目前市面上絕大部分的PLC都可以與其進(jìn)行通信。3 17AM馬達(dá)保護(hù)器需求及

20、功能分析3.1 17AM馬達(dá)保護(hù)器簡(jiǎn)介17AM系列熱保護(hù)器是美國(guó)德州儀器Klixon專有技術(shù)生產(chǎn)的保護(hù)器，它是一種能夠精確控制電器溫度過熱的保護(hù)元件。17AM系列熱保護(hù)器小型化的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品極易安裝。產(chǎn)品圖如圖3-1所示。圖3-1 17AM馬達(dá)保護(hù)器它適用于馬達(dá)、水泵、燈具、儀器設(shè)備，并對(duì)類似電器超溫、過熱進(jìn)行直接或間接保護(hù)。每一種跳脫溫度保護(hù)器都經(jīng)嚴(yán)格地校正及檢查，Klixon雙金屬片具有100快速脫跳；眾多的溫度規(guī)格：60160 5(每5一種規(guī)格)。觸點(diǎn)容量大：9A/250V-AC，22A/115V-AC。具備有感應(yīng)電流及溫度而動(dòng)作之雙重性能；帶襯墊不銹鋼外盒，適合絕大多數(shù)浸澤制程；可依客戶

21、的需求鉚接各種規(guī)格與長(zhǎng)度的線材；壽命期內(nèi)溫度反應(yīng)性能重復(fù)性高。產(chǎn)品尺寸圖如圖3-2。圖3-2產(chǎn)品尺寸圖3.2 17AM馬達(dá)保護(hù)器的工作原理當(dāng)電流通過17AM馬達(dá)保護(hù)器雙金屬簧片時(shí)，如果通過的電流過大，那么雙金屬簧片會(huì)受熱，因?yàn)榛善瑑蛇呌|點(diǎn)屬不同的金屬，導(dǎo)熱系數(shù)不同，因此受熱后會(huì)因此而發(fā)生形變，使雙金屬簧片的觸點(diǎn)斷開，從而是電器得到保護(hù)，但冷卻到安全溫度時(shí)，觸點(diǎn)又會(huì)自動(dòng)的復(fù)合，此時(shí)電路又恢復(fù)正常。17AM熱保護(hù)器還有其他的系列，本論文只解釋17AM熱保護(hù)器在馬達(dá)保護(hù)器上的應(yīng)用。3.3 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的方案確定首先介紹一下生產(chǎn)17AM馬達(dá)保護(hù)器需要走的流程如下：送料器（主要負(fù)責(zé)將原料送

22、入后面的機(jī)器）成型器（主要負(fù)責(zé)將送來的原料初步成型，即初步形成應(yīng)有的形狀和打孔）拉料器（主要負(fù)責(zé)將從成型器出來的原料送給后面的設(shè)備） 焊銀觸點(diǎn)器（主要給初步成型的原料的一個(gè)孔焊上銀，形成銀觸點(diǎn)）焊鐵觸點(diǎn)器（主要給初步成型的原料的另一個(gè)孔焊上鐵，形成鐵觸點(diǎn)）電流檢測(cè)器（檢測(cè)送來的產(chǎn)品是否有虛焊或者是漏焊，若有不合格的產(chǎn)品，就對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記）成品切割器1（切割合格的產(chǎn)品并裝箱處理，對(duì)不合格的產(chǎn)品不動(dòng)作）切割器2（對(duì)不合格品或廢品進(jìn)行切割，并裝入會(huì)廢品箱）。則生產(chǎn)流程對(duì)應(yīng)的原料圖如圖3-3所示。圖3-3生產(chǎn)流程中形成的原料形狀對(duì)于成型器的選擇分成了四種不同的方案。方案一 成型器只用一個(gè)成型模具，并且不

23、帶打定位孔的。這是本人最初想到的方案。此方案的優(yōu)點(diǎn)是：器械簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便。缺點(diǎn)：效率一般，合格品率不高。經(jīng)過成型器后原料的形狀如圖3-4所示。圖3-4 原料形狀方案二 成型器只用一個(gè)成型模具，并且?guī)Т蚨ㄎ豢椎?。為了提高合格率，本人想到的這個(gè)方案。此方案的優(yōu)點(diǎn)是：器械簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便，合格品的合格率有所提高。缺點(diǎn)：效率仍然一般。經(jīng)過成型器后原料的形狀如圖3-5所示。圖3-5 原料形狀方案三 成型器用多個(gè)成型器模具，但不帶打定位孔的。為了提高效率，本人從方案一優(yōu)化想到了這個(gè)方案。此方案的優(yōu)點(diǎn)是：效率有所提高。缺點(diǎn)：器械變得復(fù)雜，成本有所提高，維護(hù)麻煩，合格產(chǎn)品的合格率不高。經(jīng)過成型器

24、后原料的形狀如圖3-6所示。 圖3-6 原料形狀方案四 成型器用多個(gè)成型模具，并且?guī)Т蚨ㄎ豢椎?。為了提高效率和合格產(chǎn)品的合格率，本人才想到這個(gè)方案。此方案的優(yōu)點(diǎn)是：效率有所提高，合格產(chǎn)品的合格率也有所提高。缺點(diǎn)是：器械變得復(fù)雜，成本有所提高，維護(hù)麻煩。經(jīng)過成型器后原料的形狀如圖3-7所示。圖3-7 原料形狀綜合考慮到效率，合格率，成本，維護(hù)等方面的問題，最終決定采用了方案二。因?yàn)閺母鱾€(gè)方案來看，都各自有著自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但從整體方面來說，方案二的優(yōu)勢(shì)更加明顯，雖然他的效率一般，但也正是只有一個(gè)模具的原因，導(dǎo)致初步成型后，每個(gè)初成型原料都是最好的模具打出來的，造成了所打出來的產(chǎn)品在合格率上大大

25、的優(yōu)于多個(gè)模具打出來的產(chǎn)品。而且他也降低了成本，使得消費(fèi)者群體更能接受其售價(jià)。在市場(chǎng)上更有競(jìng)爭(zhēng)力。而且維護(hù)起來也比多模具的要方便，這可更加受到廠家們的親睞。所以綜合上述原因選擇方案二，而不選擇方案四。4 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程PLC程序設(shè)計(jì)4.1 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程機(jī)器I/O分配表17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程機(jī)器輸入端口配置表見表4-1。表4-1 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程機(jī)器輸入端口配置表輸入設(shè)備輸入端口編號(hào)接鑒定裝置對(duì)應(yīng)端口單周期X00SB1自動(dòng)X01SB2手動(dòng)X02SB9成型器按鈕X03SB3焊銀觸點(diǎn)器按鈕X04SB4復(fù)位X05SB5上限位開關(guān)X06計(jì)算機(jī)和PLC自動(dòng)連接下限位

26、開關(guān)X07計(jì)算機(jī)和PLC自動(dòng)連接傳感器X10計(jì)算機(jī)和PLC自動(dòng)連接成型器上限位X11計(jì)算機(jī)和PLC自動(dòng)連接成型器下限位X12計(jì)算機(jī)和PLC自動(dòng)連接傳感器1X13計(jì)算機(jī)和PLC自動(dòng)連接急停X14SB6暫停X15SB10正常停X16SB7不合格品X17SB1117AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程機(jī)器輸出端口配置表見表4-2。表4-2 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程機(jī)器輸出端口配置表輸出設(shè)備輸出端口編號(hào)送料器Y00成型器Y01 續(xù)表4-2拉料器Y02焊銀觸點(diǎn)器Y03焊鐵觸點(diǎn)器Y04電流檢測(cè)器Y05切割機(jī)1Y06切割機(jī)2Y07報(bào)警Y104.2 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的控制流程17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的控制流程

27、需要滿足的的基本條件是：按下自動(dòng)按鈕后，送料器先動(dòng)作，其他機(jī)器不能動(dòng)作。等到傳感器1檢測(cè)到有料時(shí)，成型器才能動(dòng)作，此時(shí)送料器仍然在動(dòng)作過程中，以此類推，后面的機(jī)器依次動(dòng)作。其中按下暫停，機(jī)器應(yīng)暫停在當(dāng)前狀態(tài)；若按下急停，則所有機(jī)器必須復(fù)位；若按下正常停，則從送料器開始，依次停止機(jī)器。在自動(dòng)運(yùn)行過程中，若按下手動(dòng)或單周期按鈕，則機(jī)器不予響應(yīng)，只有當(dāng)所有機(jī)器復(fù)位后，才會(huì)響應(yīng)。若按下單周期按鈕，則機(jī)器啟動(dòng)過程與自動(dòng)啟動(dòng)過程一致，唯一不同的地方是，當(dāng)切割機(jī)2動(dòng)作后，對(duì)于自動(dòng)運(yùn)行過程，機(jī)器會(huì)照常運(yùn)行，而對(duì)于單周期運(yùn)行過程，機(jī)器則依次進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。因?yàn)槭菃沃芷谶\(yùn)行，本人考慮的是看所有的器件是否能夠按照規(guī)定

28、的動(dòng)作執(zhí)行。所以本人認(rèn)為的單周期是只放置了一次運(yùn)行的料。在單周期運(yùn)行過程中，報(bào)警器也會(huì)動(dòng)作。報(bào)警器是為了提示用戶沒有料了，該添加料了。其手動(dòng)控制流程圖如圖4-1所示。自動(dòng)控制流程與單周期控制流程類似，以下只介紹單周期控制流程，自動(dòng)控制流程則不再贅述，遇到不同處會(huì)加以說明。單周期控制流程：按下單周期按鈕（此后按自動(dòng)或手動(dòng)按鈕無(wú)效），送料器啟動(dòng)傳感器1檢測(cè)到有料信號(hào)，成型器動(dòng)作，同時(shí)送料器也在動(dòng)作傳感器3檢測(cè)到有料信號(hào)，拉料器動(dòng)作，同時(shí)成型器和送料器也在動(dòng)作傳感器4檢測(cè)到有料信號(hào)，焊銀觸點(diǎn)器動(dòng)作，同時(shí)送料器，成型器，拉料器也在動(dòng)作傳感器5檢測(cè)到有料信號(hào)，焊鐵觸點(diǎn)器動(dòng)作，同時(shí)送料器，成型器，拉料器，

29、焊銀觸點(diǎn)器也動(dòng)作傳感器6檢測(cè)到有料信號(hào)，電流檢測(cè)器開始動(dòng)作，同時(shí)送料器，成型器，拉料器，焊銀觸點(diǎn)器，焊鐵觸點(diǎn)器也動(dòng)作傳感器7檢測(cè)到有料信號(hào)，切割機(jī)1開始動(dòng)作，同時(shí)送料器，成型器，拉料器，焊銀觸點(diǎn)器，焊鐵觸點(diǎn)器，電流檢測(cè)器也動(dòng)作，一段時(shí)間后切割機(jī)2動(dòng)作。（其中按下暫停按鈕，機(jī)器會(huì)暫停；按下急停按鈕，機(jī)器會(huì)復(fù)位）切割機(jī)2動(dòng)作一次后，送料器停止（對(duì)于自動(dòng)模式下，機(jī)器會(huì)一直運(yùn)行，直到?jīng)]料了）傳感器檢測(cè)到?jīng)]料，報(bào)警器報(bào)警，除送料器外，其他機(jī)器照常運(yùn)行傳感器1檢測(cè)到?jīng)]料，停止成型器，成型器后的機(jī)器照常運(yùn)行傳感器3檢測(cè)到?jīng)]料，停止拉料器，拉料器后的機(jī)器照常運(yùn)行傳感器4檢測(cè)到?jīng)]料，停止焊銀觸點(diǎn)器，焊銀觸點(diǎn)器后

30、的機(jī)器照常運(yùn)行傳感器5檢測(cè)到?jīng)]料，停止焊鐵觸點(diǎn)器，焊鐵觸點(diǎn)器后的機(jī)器照常運(yùn)行傳感器6檢測(cè)到?jīng)]料，停止電流檢測(cè)器，電流檢測(cè)器后的機(jī)器照常運(yùn)行傳感器7檢測(cè)到?jīng)]料，停止切割機(jī)1，切割機(jī)1后的機(jī)器照常運(yùn)行，一段時(shí)間后，切割機(jī)2停止動(dòng)作，并停止報(bào)警器，完成一個(gè)單周期運(yùn)行。（自動(dòng)運(yùn)行模式下，按下正常停不會(huì)有報(bào)警，但是運(yùn)行到?jīng)]料時(shí)就會(huì)跟單周期停止一樣，會(huì)驅(qū)動(dòng)報(bào)警器，提示操作人員沒料了）。圖4-1 手動(dòng)控制流程圖4.3 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的狀態(tài)流程圖17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的自動(dòng)或單周期啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)狀態(tài)流程圖如圖4-2圖4-2 自動(dòng)或單周期啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)狀態(tài)流程圖 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的自動(dòng)或單周期

31、停止過程時(shí)狀態(tài)流程圖如圖4-3圖4-3 自動(dòng)或單周期停止過程時(shí)的狀態(tài)流程圖17AM 馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程完整版的狀態(tài)流程圖見附件1.完成該生產(chǎn)流程的控制流程有很多方法。以下只列舉出本人考慮過的方法。方法一.單流程運(yùn)行。生產(chǎn)流程中的機(jī)器依次運(yùn)行一次，即料來后，第一臺(tái)機(jī)器做一下后，停止工作，然后讓料到后一臺(tái)機(jī)器，后一臺(tái)機(jī)器才工作，工作一次后，就停止，等待下一次料的來臨。這樣雖然可以完成產(chǎn)品，但是效率太低，并且會(huì)浪費(fèi)掉很多原料，合格率也不是很高。而且也不能實(shí)現(xiàn)多種模式。方法二.選擇單流程運(yùn)行。這種生產(chǎn)模式如下：機(jī)器一開機(jī)后，就會(huì)先進(jìn)行初始化，等待操作工選擇模式，一旦模式選擇后，就會(huì)進(jìn)入單流程模式，這種

32、單流程模式和模式一類似，只不過不同模式下，機(jī)器的動(dòng)作不同。此方法存在和方法一同樣的缺陷，只是優(yōu)化解決了模式的選擇問題。方法三.選擇，并行運(yùn)行方式。為了解決上述方法一和方法二的問題，就想到了用并行的方式，并行方式不但提高了效率，合格率也會(huì)大大的提高。但是如果只有并行，是不可能完成該課題所需要完成的任務(wù)的，所以選擇是必須的。根據(jù)控制要求，以及不斷的實(shí)踐，最終確定了這樣的狀態(tài)流程圖。4.4 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的梯形圖17AM 馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的手動(dòng)控制過程梯形圖如圖4-4所示。圖4-4 手動(dòng)控制過程梯形圖圖4-4 手動(dòng)控制過程梯形圖本人設(shè)計(jì)的手動(dòng)控制過程只演示了兩臺(tái)機(jī)器的手動(dòng)操作，由于其他

33、的操作過程與這兩臺(tái)機(jī)器類似，所以就沒做演示。設(shè)計(jì)手動(dòng)控制的主要目的是為了微調(diào)機(jī)器中需要調(diào)節(jié)器件的位置，為了是機(jī)器能夠更好的適應(yīng)不同的環(huán)境。由于17AM 馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的自動(dòng)和單周期控制過程的啟動(dòng)過程一樣，所以他們的梯形圖也一致，其自動(dòng)或單周期啟動(dòng)梯形圖如圖4-5所示。圖4-5 自動(dòng)或單周期啟動(dòng)梯形圖圖4-5 自動(dòng)或單周期啟動(dòng)梯形圖圖4-5 自動(dòng)或單周期啟動(dòng)梯形圖圖4-5 自動(dòng)或單周期啟動(dòng)梯形圖圖4-5只是自動(dòng)或單周期啟動(dòng)梯形圖中幾張重要的截圖，如何將單周期和自動(dòng)以及手動(dòng)區(qū)分開來并且互不干擾，這是一個(gè)很大的問題，以上啟動(dòng)過程只有手動(dòng)不同，所以在啟動(dòng)處是劃分手動(dòng)與自動(dòng)和單周期的最好時(shí)候，后面就

34、沒有機(jī)會(huì)了，所以在剛開始狀態(tài)就來判斷手動(dòng)，后面狀態(tài)中不再去判斷手動(dòng)，這樣只有在開始狀態(tài)才能判斷手動(dòng)，后面狀態(tài)中即使有手動(dòng)按鈕去干擾，也沒關(guān)系。所以將手動(dòng)狀態(tài)編在初態(tài)中是最好的選擇。17AM 馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程的自動(dòng)和單周期停止過程梯形圖如圖4-6所示。圖4-6 自動(dòng)和單周期停止過程梯形圖圖4-6 自動(dòng)和單周期停止過程梯形圖圖4-6 自動(dòng)和單周期停止過程梯形圖圖4-6 自動(dòng)和單周期停止過程梯形圖圖4-6 自動(dòng)和單周期停止過程梯形圖圖4-6只是自動(dòng)或單周期停止過程梯形圖中幾張重要的截圖，如何將單周期和自動(dòng)區(qū)分開來并且互不干擾，這又是一個(gè)很大的問題，以上停止過程只有運(yùn)行的停止信號(hào)不同，所以在停止信號(hào)

35、處是劃分自動(dòng)和單周期的最好時(shí)候，本人此處單周期的意思是就是完整的演示一下這個(gè)生產(chǎn)流程所有機(jī)器會(huì)出現(xiàn)的狀態(tài)，即自動(dòng)啟動(dòng)正常運(yùn)行，到料完后機(jī)器停止運(yùn)行，各元件應(yīng)該處于的狀態(tài)，只有一個(gè)周期。自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)即只要有料，機(jī)器就不停運(yùn)行的狀態(tài)?；谕Ｖ剐盘?hào)的不同而編寫反應(yīng)自動(dòng)和單周期不同的模式。5 17AM馬達(dá)保護(hù)器生產(chǎn)流程組態(tài)王設(shè)計(jì)根據(jù)PLC的控制流程，組態(tài)王功能就是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。組態(tài)王中要有手動(dòng)控制，自動(dòng)控制和當(dāng)周期控制按鈕。手動(dòng)控制過程的作用是：當(dāng)工廠買進(jìn)一批新的機(jī)器后，這批新的機(jī)器需要進(jìn)行調(diào)整后才能進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。由于各個(gè)廠對(duì)于機(jī)器的調(diào)整不一樣，所以就設(shè)置了這個(gè)手動(dòng)控制過程，來方便不同廠商來用這個(gè)產(chǎn)

36、品。這可以提高機(jī)器的可遷移性，這種可遷移性是非常必要的。自動(dòng)控制過程模式設(shè)置的作用：就是當(dāng)機(jī)器調(diào)整適應(yīng)后，就可以讓機(jī)器進(jìn)入正常的工作狀態(tài)中，即各個(gè)機(jī)器啟動(dòng)后，就會(huì)按照PLC中設(shè)置好的程序有條不紊的運(yùn)行。在這個(gè)模式下，工人只需要觀察可視化組態(tài)王界面，就可以了解各個(gè)機(jī)器當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及機(jī)器是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)某料快用完時(shí)，可以使用暫停按鈕來暫時(shí)停止機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)料帶補(bǔ)充后，可松開暫停按鈕繼續(xù)運(yùn)行。如果出現(xiàn)某種緊急情況時(shí)（如機(jī)器突然掉電），立即按下急停按鈕，讓所有的機(jī)器復(fù)位后，等待下一次啟動(dòng)按鈕的信號(hào)。單周期的模式的作用：就是完成從料有到料無(wú)的自動(dòng)過程，主要是為了檢測(cè)這個(gè)過程中，各個(gè)機(jī)器

37、是否按照指定的順序啟動(dòng)或停止。同時(shí)也為了檢查各個(gè)機(jī)器是否調(diào)整完畢，即在機(jī)器進(jìn)入正常運(yùn)行模式前，會(huì)先進(jìn)行單周期模式來測(cè)試機(jī)器是某能夠完成預(yù)期完成的要求。這三種模式是互相互鎖的，為什么要有互鎖，因?yàn)榈僮鞴ぴ诓僮鲿r(shí)，比如他按下了手動(dòng)模式，然后過去進(jìn)行機(jī)器的調(diào)試，后來另一個(gè)操作工過來后沒看到那個(gè)操作工在調(diào)機(jī)器，就覺得沒人，然后去按下自動(dòng)模式，如果沒有互鎖，正在調(diào)機(jī)器的操作工沒有準(zhǔn)備，機(jī)器就有啟動(dòng)了，這是很危險(xiǎn)的事，所以考慮到安全問題，這三種模式的互鎖是要必須存在的。6聯(lián)機(jī)演示成果手動(dòng)聯(lián)機(jī)成果如圖6-1所示圖6-1 手動(dòng)聯(lián)機(jī)效果圖單周期或自動(dòng)啟動(dòng)過程聯(lián)機(jī)成果圖如圖6-2所示圖6-2 單周期或自動(dòng)啟動(dòng)聯(lián)

38、機(jī)效果圖單周期或自動(dòng)啟動(dòng)過程中按下暫停按鈕聯(lián)機(jī)成果圖如圖6-3所示圖6-3 單周期或自動(dòng)啟動(dòng)過程中按下暫停按鈕聯(lián)機(jī)效果圖自動(dòng)運(yùn)行過程聯(lián)機(jī)成果圖如圖6-4所示圖6-4 自動(dòng)運(yùn)行過程聯(lián)機(jī)效果圖自動(dòng)過程中檢測(cè)出次品聯(lián)機(jī)成果圖如圖6-5所示圖6-5 自動(dòng)過程中檢測(cè)出次品聯(lián)機(jī)效果圖單周期停止過程聯(lián)機(jī)成果圖如圖6-6所示圖6-6 單周期停止過程聯(lián)機(jī)效果圖7 心得與體會(huì)通過本次課題的研究，讓我對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有了全新的認(rèn)識(shí)。對(duì)于工程設(shè)計(jì)而言，它不是一份簡(jiǎn)單的編程工作。要完成一份工程設(shè)計(jì)，首先必須要了解生產(chǎn)這個(gè)產(chǎn)品需要用到的設(shè)備，以及用到的設(shè)備是如何動(dòng)作，即選型與確定方案，這步說起來挺容易，但做起來確實(shí)非常困難，并

39、且這步也是實(shí)際中最重要的一步，如果這步?jīng)]有走好，那么下面做的也沒有多大價(jià)值；其次就是想好它的控制流程，即各機(jī)器動(dòng)作的先后順序，這步也是工程設(shè)計(jì)中較重要的，只有這步想清楚了，那么后面的問題也就迎刃而解了；之后就是簡(jiǎn)單的編程工作了，當(dāng)然如果你對(duì)編程軟件和編程語(yǔ)言不熟的話，那么這也將是一個(gè)難題。而對(duì)于工程設(shè)計(jì)者來說，不僅要考慮到上級(jí)的要求，也要考慮用戶體驗(yàn)，其中用戶體驗(yàn)是比較重要的，因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品最終是給用戶用的，如果用戶滿意這款產(chǎn)品，那么工程設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品才會(huì)有價(jià)值，如果用戶不滿意這款產(chǎn)品，那么工程設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品就不會(huì)有價(jià)值，這對(duì)于工程設(shè)計(jì)者來說不會(huì)是個(gè)好消息。這也是本次課題研

40、究中我所獲得的意外的收獲。在設(shè)計(jì)中遇到了一些問題如:組態(tài)王中帶自鎖按鈕，且該按鈕與為I/O變量，按下組態(tài)王按鈕，組態(tài)王中按鈕成了不帶自鎖形式的按鈕,這個(gè)問題想了很久才明白，因?yàn)楫?dāng)組態(tài)王按鈕按下時(shí)，它將1送入了PLC中對(duì)應(yīng)端口，但PLC也可以從外部讀入數(shù)據(jù)，從外部讀入的數(shù)據(jù)為0，所以將0又送給了組態(tài)王。所以在組態(tài)王中看到的現(xiàn)象為按鈕只通一下，想到的解決辦法是在組態(tài)王中建兩個(gè)I/O變量，一個(gè)變量關(guān)聯(lián)組態(tài)王按鈕，但不關(guān)聯(lián)PLC的外部輸入端口，另一個(gè)變量關(guān)聯(lián)PLC的外部輸入端口變量，但不關(guān)聯(lián)組態(tài)王按鈕，但在程序編寫中要考慮到這兩個(gè)變量的影響。還有一個(gè)問題就是如何實(shí)現(xiàn)演示與聯(lián)機(jī)互鎖，這個(gè)問題我也糾結(jié)了很久，最后想到了一個(gè)不是很完善的辦法就是在組態(tài)王中建立三個(gè)內(nèi)存變量，一個(gè)I/