碳素陽(yáng)極組裝工藝的PLC設(shè)計(jì)論文

.24/32.******大學(xué)（本科）畢業(yè)論文題目：碳素陽(yáng)極組裝工藝的PLC設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作與取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得與其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉咳荨Ｗ髡吆灻喝掌冢簩W(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期：年月日學(xué)位論文使用授權(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)家有關(guān)部門(mén)或機(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)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日注意事項(xiàng)1.設(shè)計(jì)（論文）的容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類(lèi)論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬(wàn)字。3.附件包括：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體與大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類(lèi)課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它碳素陽(yáng)極組裝工藝的PLC設(shè)計(jì)摘要隨著生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提高，PLC的應(yīng)用圍變廣。本次設(shè)計(jì)是以西門(mén)子公司S7-300軟件為基礎(chǔ)，編寫(xiě)程序設(shè)計(jì)出某鋁廠碳素陽(yáng)極組裝PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是針對(duì)托盤(pán)小車(chē)的控制和軌道電機(jī)的控制，通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)各個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算，初步確定控制系統(tǒng)完整的控制電氣原理圖以與流程圖。根據(jù)組裝陽(yáng)極的生產(chǎn)工藝的要求，用STEP7編制了一套適用于該組裝工藝的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中有很多的開(kāi)關(guān)量輸入輸出點(diǎn)，因此選用模塊式結(jié)構(gòu)PLC以提高系統(tǒng)的工作效率和靈活性。關(guān)鍵詞：可編程控制器；自動(dòng)控制系統(tǒng)；模塊式結(jié)構(gòu)AbstractProductionautomationdegreerisingmakestheapplicationofPLCmoreandmoreextensiveandpractical.ThisdesignisbasedonSiemensS7-300programmablecontroller,theprogrammingdesignofsmeltinganodeassemblyprocessautomaticcontrolsystemofPLCcontrol.Thesystemismainlyaimedatpalletcarmotorcontrolandorbitcontrol,theprocessisthecollectionmachine,electricity,liquid,gasinoneofthelargeautomatedprocessingequipment.Systemismainlycomposedofmechanicalpartofthemotor,oilheater,hydraulicstation,beltconveyor,mobilecarmotorandcontrolofthesoftwarepartofthesystem.Throughthecontrolsystemofmaincircuit,controlcircuitdesignandparametercalculation,theinitialcontrolsystemcompleteelectricalprinciplediagramandflowchart.AccordingtotherequirementsofassemblyofanodeproductionprocesswithSTEP7createdasetofsuitableforPLCcontrolsystemoftheassemblyprocess.Thisdesignthatinvolvedalotintheprocessofswitchinputandoutputpoints,sochooseflexibleconfigurationofPLCmodularstructureusedtoimprovethepracticabilityandefficiencyofthesystem.Keywords:programmablecontroller;Automaticcontrolsystem;Modularstructure目錄TOC\o"1-3"\h\u21007摘要I20268第一章緒論193221.1課題的研究背景與意義1239061.2課題研究的容與前景分析127925第二章設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)參數(shù)282162.1設(shè)計(jì)任務(wù)227370第三章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2873.1設(shè)計(jì)依據(jù)2148693.2各部分功能分述3193843.2.1托盤(pán)小車(chē)上料過(guò)程349713.3控制方案的比較、論證和確定523281第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)8110514.1設(shè)計(jì)依據(jù)8322624.2主電路設(shè)計(jì)9212614.3元器件選型12252524.4變頻器設(shè)計(jì)15249744.5系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)1537604.5.1設(shè)計(jì)依據(jù)1512506第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)2261735.1軟件設(shè)計(jì)分析22229785.2系統(tǒng)流程圖2219574總結(jié)2713214參考文獻(xiàn)2819914附錄12910255附錄2306100附錄3318696附錄43414236附錄538第一章緒論1.1課題的研究背景與意義目前在國(guó)碳素陽(yáng)極組裝工藝中比較先進(jìn)的在貴鋁，較之于國(guó)的工藝發(fā)展，外國(guó)組裝工藝的先進(jìn)性較高。因?yàn)閷?shí)際情況的不同，比如市場(chǎng)環(huán)境的差異，作業(yè)環(huán)境的不同，所有不能照搬國(guó)外的技術(shù)，而是有自己的技術(shù)特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)組裝工藝，提高生產(chǎn)效率。碳素陽(yáng)極的組裝是電解鋁生產(chǎn)的不可缺少的環(huán)節(jié)，隨著國(guó)鋁業(yè)水平的提高，碳素陽(yáng)極的組裝要求也隨之提高。電解鋁的過(guò)程當(dāng)中對(duì)于碳素陽(yáng)極的需求量特別大，并且碳素陽(yáng)極的組裝和拆卸量巨大，傳統(tǒng)作業(yè)方式是使用人力，這會(huì)造成勞動(dòng)力的大量使用，增加生產(chǎn)成本，影響作業(yè)效率，不利于擴(kuò)大生產(chǎn)。在這樣的背景下面急需改變行業(yè)現(xiàn)狀，隨著電氣自動(dòng)化行業(yè)的快速發(fā)展，自動(dòng)化的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)都能看到自動(dòng)化發(fā)展帶來(lái)的影響和推動(dòng)。在碳素陽(yáng)極組裝工藝的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，自動(dòng)化隨之應(yīng)用到作業(yè)過(guò)程中，使得組裝更加安全可靠，組裝的結(jié)構(gòu)變的更加簡(jiǎn)單合理，工作條件得到極大的改善，工作效率不斷提升，設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)化。1.2課題研究的容與前景分析陽(yáng)極組裝是生產(chǎn)系統(tǒng)的最后一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，研究的主要研究容是碳素陽(yáng)極組裝工藝的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中研究問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。利用PLC的編程功能進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)碳素陽(yáng)極的組裝自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括陽(yáng)極小車(chē)上料過(guò)程、夾具動(dòng)作過(guò)程、陽(yáng)極小車(chē)下料過(guò)程、翻轉(zhuǎn)裝置等，還有硬件的分析設(shè)計(jì)，整個(gè)過(guò)程包含硬件和軟件的設(shè)計(jì)。自動(dòng)化控制是未來(lái)的發(fā)展方向，技術(shù)成熟之后逐漸成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流。目前使用的自動(dòng)化系統(tǒng)是PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在行業(yè)發(fā)展的先進(jìn)之列中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)占有首要位置。第二章設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)參數(shù)2.1設(shè)計(jì)任務(wù)這次設(shè)計(jì)為自主設(shè)計(jì)，來(lái)自于鋁廠陽(yáng)極組裝現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)新型鋁廠電解鋁的陽(yáng)極組裝工藝要求，完成陽(yáng)極組裝工藝中小車(chē)、運(yùn)輸電機(jī)與夾鉗動(dòng)作控制系統(tǒng)的主電路、PLC控制電路設(shè)計(jì)和機(jī)械控制程序設(shè)計(jì)。自動(dòng)控制系統(tǒng)由可編程控制控制柜、電機(jī)控制臺(tái)、運(yùn)輸小車(chē)等控制系統(tǒng)組成,。該系統(tǒng)以PLC為主，加上電氣控制、敏感的檢測(cè)部分、電動(dòng)機(jī)，液壓閥等相互協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)碳素陽(yáng)極組裝過(guò)程的自動(dòng)化控制。2.2設(shè)計(jì)要求2.2.1設(shè)計(jì)要求（1）控制小車(chē)的前后運(yùn)行和停止，夾鉗的上下、翻轉(zhuǎn)等；（2）PLC控制變頻器的起停，調(diào)速、制動(dòng)使能轉(zhuǎn)換、軌道電機(jī)啟停；（3）完成10個(gè)電機(jī)起、停信號(hào)的檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)電機(jī)的自由起、停；（4）對(duì)小車(chē)和軌道電機(jī)各種信號(hào)的互鎖和監(jiān)控進(jìn)行控制；（5）由軌道的運(yùn)行情況，決定電機(jī)的起停和過(guò)載保護(hù)控制以與故障處理；（6）控制系統(tǒng)具有電機(jī)過(guò)載、過(guò)流保護(hù)與短路保護(hù)等必要的保護(hù)環(huán)節(jié)；第三章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的控制兩部分包括小車(chē)的前后運(yùn)動(dòng)和電機(jī)啟停，其中小車(chē)的結(jié)構(gòu)包括夾鉗和小車(chē)電機(jī)，夾鉗功能是由液壓驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)夾住和釋放托盤(pán)。而小車(chē)電機(jī)將托盤(pán)運(yùn)送到對(duì)面的軌道上，然后再次返回，即往返運(yùn)動(dòng)。為使小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中防止盤(pán)子滑落，平穩(wěn)運(yùn)行，需要控制小車(chē)運(yùn)行情況。軌道電機(jī)共有8臺(tái)，分別驅(qū)動(dòng)8條軌道，分別由8條軌道托運(yùn)托盤(pán)。使用機(jī)械手夾具來(lái)讓托盤(pán)從5#軌道向6#軌道完成夾緊、放松，上升、下降，翻轉(zhuǎn)、復(fù)位和前進(jìn)、后退等動(dòng)作。于此同時(shí)通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)移動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)、變頻調(diào)速、正反轉(zhuǎn)等的控制。對(duì)于電機(jī)的控制，每條軌道上都安裝有一個(gè)傳感器，可用來(lái)判斷前后有無(wú)盤(pán)子并檢測(cè)到位的盤(pán)子，發(fā)布命令進(jìn)行調(diào)整。3.2各部分功能分述本次設(shè)計(jì)主要完成軌道電機(jī)對(duì)托盤(pán)小車(chē)的運(yùn)送和陽(yáng)極小車(chē)夾具動(dòng)作的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，故用作業(yè)圍大，效率高且便于操作的PLC控制來(lái)完成鋁錠生產(chǎn)過(guò)程的夾具動(dòng)作過(guò)程。3.2.1托盤(pán)小車(chē)上料過(guò)程本設(shè)計(jì)中的小車(chē)在實(shí)際生產(chǎn)上是生產(chǎn)線上的運(yùn)送小車(chē)，設(shè)計(jì)中的托盤(pán)小車(chē)也稱(chēng)為碳素陽(yáng)極小車(chē)，其運(yùn)輸過(guò)程分為上車(chē)過(guò)程和下車(chē)過(guò)程。每個(gè)過(guò)程有一個(gè)軌道，而且每個(gè)軌道又被分成4段小軌道,每一段都由一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)料系統(tǒng)中共有8臺(tái)軌道電機(jī)，分別拖動(dòng)8條軌道，由該8條軌道托運(yùn)托盤(pán),根據(jù)生產(chǎn)工藝要求：上車(chē)過(guò)程中的4#軌道和下車(chē)過(guò)程中的7#軌道設(shè)計(jì)的比其他幾段要長(zhǎng)[3]。小車(chē)上料的運(yùn)輸過(guò)程如下：1#軌道2#軌道3#軌道。。。4#軌道圖3.2.1托盤(pán)小車(chē)上料軌道示意圖3.2.2夾具動(dòng)作過(guò)程夾具動(dòng)作過(guò)程如下：右移位置升上右移位置升上右移升上位置右移升上位置下降下降反反下降時(shí)間時(shí)間反上升反下降左移反上升反下降左移左移左移圖3.2.2夾具小車(chē)運(yùn)動(dòng)圖3.2.3陽(yáng)極小車(chē)下料過(guò)程下料過(guò)程：6#軌道7#軌道8#軌道。。。。 9#軌道圖3.2.3托盤(pán)小車(chē)下料軌道示意圖3.2.4翻轉(zhuǎn)裝置按照碳素陽(yáng)極組裝工藝的要求，都必須按上述設(shè)計(jì)進(jìn)行操作運(yùn)行。3.3控制方案的比較、論證和確定3.3.1方案的比較能夠?qū)崿F(xiàn)鋁廠陽(yáng)極組裝工藝控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案有多種。單片機(jī)和工業(yè)計(jì)算機(jī)還有可編程控制器都行，下面比較三方面的容：（一）單片機(jī)

由于單片機(jī)的所有器件均不是工業(yè)級(jí)的，抗擾性能差，系統(tǒng)硬件復(fù)雜多變，可能引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。而且一旦單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難快速診斷出故障元件，不是專(zhuān)業(yè)人士不能很快找到故障原因，使用起來(lái)不方便，單片機(jī)選擇不合理。圖（一）單片機(jī)控制系統(tǒng)（二）工業(yè)計(jì)算機(jī)（IPC）由于IPC的主要器件都不是適用工業(yè)級(jí)的，抗干擾能力雖然有一定提高，系統(tǒng)不和變頻器相適應(yīng)，不穩(wěn)定。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，非專(zhuān)業(yè)人士不能檢查和維修。如果故障由于程序的設(shè)計(jì)不合理引起，且缺乏合適的調(diào)試工具，要找出故障原因很困難,而且編程很難，雖然系統(tǒng)界面完整，但對(duì)于不熟悉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)，還是不太方便。

（三）可編程邏輯控制器(簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)圖（三）PLC控制系統(tǒng)3.3.2方案論證與確定通過(guò)對(duì)以上幾種控制方案的比較發(fā)現(xiàn)采用PLC控制能夠達(dá)到碳素陽(yáng)極組裝控制系統(tǒng)需要的要求。PLC控制技術(shù)在工程實(shí)際應(yīng)用中的時(shí)間較長(zhǎng)，圍廣，技術(shù)成熟，在工程技中有不可替代的地位。最重要的是PLC可根據(jù)電流保護(hù)的要求準(zhǔn)確輸出，完成保護(hù)動(dòng)作。第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)依據(jù)軟件設(shè)計(jì)目的是實(shí)現(xiàn)怎樣去控制所要控制的對(duì)象，怎樣把整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能完整地實(shí)現(xiàn)，硬件的設(shè)計(jì)則主要是要能體現(xiàn)出整個(gè)控制系統(tǒng)的流程。硬件設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，軟件設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)功能的集中體現(xiàn)。在本章主要是硬件設(shè)計(jì)與器件選擇。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的功能要求和性能指標(biāo)的分析，整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)分為兩個(gè)模塊來(lái)完成：（1）主電路圖設(shè)計(jì)（2）系統(tǒng)控制圖設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)要考慮到供電。供電的設(shè)計(jì)直接影響到控制系統(tǒng)的適用性，故在設(shè)計(jì)硬件時(shí)是要按照以下幾方面來(lái)設(shè)計(jì)：1.輸入電源電壓在一定的允許圍變化；3.當(dāng)控制系統(tǒng)不允許斷電的場(chǎng)合，要考慮備用電源的使用；綜合考慮以上幾方面，可以把供電線路設(shè)計(jì)如下：供電使用電網(wǎng)提供的380V動(dòng)力電。主電路設(shè)計(jì)中，給PLC供電時(shí)，應(yīng)該注意對(duì)電能的質(zhì)量進(jìn)行控制。4.2主電路設(shè)計(jì)（1）電器總配線主電路圖如下圖4.2（1）所示：圖4.2（1）電器總配線主電路圖圖3.2（2）陽(yáng)極小車(chē)總配電圖（3）軌道電機(jī)控制主電路圖下圖4.2（3）所示：圖4.2（3）軌道電機(jī)控制主電路圖4.3元器件選型4.3.1斷路器斷路器又稱(chēng)為自動(dòng)開(kāi)關(guān)，功能包括有短路、過(guò)載和欠電壓保護(hù)等。斷路器型號(hào)選擇：油泵電機(jī)選型號(hào)：DZ20-60液壓站冷卻電機(jī)選型號(hào)：DZ15L—10皮帶運(yùn)輸電機(jī)選型號(hào)為：DZ15L—40小車(chē)移動(dòng)電機(jī)選型號(hào)為：DZ15L—601#－10#軌道電機(jī)DZ15L—40加熱器和PLC選用型號(hào)：DZ15L—10輸入和輸出模板斷路器型號(hào)均選用：DZ15L—104.3.2熔斷器熔斷器時(shí)一種簡(jiǎn)單有效的保護(hù)電器。熔斷器選型：油泵電機(jī)：FU1—FU3熔斷器選用型號(hào)為：RT14-63/1電源模塊：FU4—FU12熔斷器選用型號(hào)為：RC1A—104.3.3低壓隔離器低壓隔離器也稱(chēng)刀開(kāi)關(guān)，主要用于電氣線路中隔離電源之用，也可作為不頻繁地接通和分?jǐn)嗫蛰d電路或小電流電路之用[7]。選擇刀開(kāi)關(guān)選用型號(hào)為：HG1—63/314.3.4接觸器本設(shè)計(jì)選用CJ10系列交流接觸器。該系列交流接觸器的功能強(qiáng)大，其輔助設(shè)備也很完備，主要用于交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和控制。（2）液壓站冷卻電機(jī)選型：由于該電動(dòng)機(jī)雖然是經(jīng)常啟動(dòng)；但是其不用正、反轉(zhuǎn)工作，它們的功率也是很小。故選擇型號(hào)：CJ10—10（3）油加熱器選型：電阻爐選擇AC1接觸器即可以滿(mǎn)足要求。故選擇型號(hào)：CJ10—10（4）皮帶運(yùn)輸電機(jī)選型：由于該電動(dòng)機(jī)是經(jīng)常啟動(dòng)；但不用使其正、反轉(zhuǎn)。選擇AC3類(lèi)（降一級(jí)使用）的接觸器可以滿(mǎn)足要求。故選擇型號(hào)：CJ10—10輔助觸頭數(shù)量:一常分軌道電機(jī)故選擇型號(hào)：CJ10—10（6）小車(chē)移動(dòng)電機(jī)故選擇型號(hào)：CJ10—204.3.5繼電器本設(shè)計(jì)采用的電磁繼電器選擇電壓型的繼電器就可以滿(mǎn)足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。選用型號(hào)：JT3-220VAC觸點(diǎn)：24VDC線圈：220VAC1.時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器種類(lèi)很多。本設(shè)計(jì)根據(jù)夾具的動(dòng)作選用JS14A系列晶體管時(shí)間繼電器。本設(shè)計(jì)選擇型號(hào)為：JS14A—5/380M其中：延時(shí)圍為：0.5—5s2.熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)、斷相與電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)與其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制[8]。對(duì)于頻繁正反轉(zhuǎn)和頻繁起制動(dòng)工作的電動(dòng)機(jī)不宜采用熱繼電器來(lái)保護(hù)。查器件書(shū)選熱繼電器型號(hào)為：JR16B-60/3D3.中間繼電器4.3.6接近開(kāi)關(guān)本設(shè)計(jì)的接近開(kāi)關(guān)主要是用于限位保護(hù)，采用LXJ6系列電感式接近開(kāi)關(guān)。選擇接近開(kāi)關(guān)型號(hào)為：LXJ6-4/224.3.7電動(dòng)機(jī)選擇在這個(gè)設(shè)計(jì)的通用汽車(chē)，可以滿(mǎn)足要求，所以我用Y系列電機(jī)，鼠籠式三相異步電機(jī)系列電機(jī)，是我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，具有效率高，節(jié)約電能，阻斷高扭矩，低噪音，振動(dòng)小，運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。4.3.8電流表和電流互感器電流表顯示各臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電流，采用的電壓表不能直接測(cè)量，應(yīng)該串在電流互感器上使用，選擇的電流表的電流應(yīng)該大于測(cè)量線路上的電流。本設(shè)計(jì)選用LMK-0.5系列的電流互感器，選擇的型號(hào)：電流互感器：LMKB1-0.5100∶5；電流表：100-AC4.3.924V直流電源PLC輸入模塊使用24V/DC的電源可以從電源模塊引出，也可以從外界的供電系統(tǒng)中直接引入。我采用外電源直接引入；因?yàn)槲沂褂玫哪０灞容^多，從電源模塊上引入會(huì)引起PLC不正常工作。型號(hào)選擇：CKK220VAC/24VDC4.3.10油加熱器液壓系統(tǒng)正常工作時(shí)油的溫度一般不會(huì)太低，不使用加熱器。一般是在整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)前由于外界環(huán)境的影響，使得油溫低，系統(tǒng)不能正常啟動(dòng)。加熱器選擇了一般的加熱電阻絲。型號(hào)選擇：RJK124.3.11光電傳感器1.控制按鈕對(duì)于手動(dòng)控制信號(hào)控制接觸器，繼電器，電磁起動(dòng)器。作為遠(yuǎn)程起動(dòng)器，接觸器，繼電器控制單元。控制按鈕通常是由化合物，有一對(duì)常閉觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)。信號(hào)燈按鈕，用于交流信號(hào)燈，在6V直流電壓信號(hào)，對(duì)各種信號(hào)燈組件。設(shè)計(jì)選擇模型：lw-612.信號(hào)燈采用半導(dǎo)體信號(hào)燈，該信號(hào)燈適用于交流50HZ,額定工作電壓380V與以下或直流額定工作電壓220V與以下的控制電路中.選用型號(hào)為：AD16－22B/RDC24V4.4變頻器設(shè)計(jì)由于小車(chē)移動(dòng)電機(jī)的負(fù)荷變化不大，因小車(chē)電機(jī)容量為7.5kW,功率不大會(huì)有嚴(yán)重過(guò)載的情形，故查變頻器手冊(cè)，選用變頻器容量為12kVA，18A的變頻器與其相匹配，4.5系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)4.5.1設(shè)計(jì)依據(jù)為一個(gè)簡(jiǎn)短的描述。1系統(tǒng)的大小首先應(yīng)確定單一的PLC控制系統(tǒng)，由PLC網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)，PLC的輸入，輸出點(diǎn)，并根據(jù)點(diǎn)的實(shí)際需要，左邊是在PLC的采購(gòu)保證金（5%-10%）。規(guī)模2確定負(fù)載類(lèi)型根據(jù)直流或交流負(fù)載型PLC的輸出，是一個(gè)高電流和低電流，并對(duì)動(dòng)作的頻率點(diǎn)輸出的PLC，從而確定繼電器輸出端子，輸出晶體管或晶閘管輸出。在不同負(fù)載下的輸出選擇，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。3存儲(chǔ)容量和速度雖然PLC產(chǎn)品的外國(guó)廠商都大致一樣，但也有一定的差異。目前全兼容產(chǎn)品之間的公司還沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。該公司的軟件開(kāi)發(fā)也不盡一樣，但存儲(chǔ)容量和指令，用戶(hù)程序執(zhí)行速度的重要指標(biāo)。一般存儲(chǔ)容量越大，速度越快，PLC的價(jià)格較高，但應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小選擇合理的PLC產(chǎn)品。4.plc編程（1）一般的手持編程器編程這僅僅是商業(yè)要求語(yǔ)句表編程語(yǔ)言。這種方式效率低，但對(duì)于系統(tǒng)容量小，用量小的產(chǎn)品比較適合，體積小，調(diào)試方便，成本低。（2）圖形程序員采用梯形圖編程的程序員，方便直觀，一般的電氣人員短期應(yīng)用自如，但該編程器價(jià)格較高。（3）PC和PLC軟件編程這是最有效的方式，但大部分公司的PLC軟件價(jià)格昂貴，而且不容易調(diào)試。4.5.2S7-300系列PLC。S7-300是模塊化的PLC，主要由機(jī)架，CPU模塊，信號(hào)模塊，功能模塊，接口模塊，電源模塊，通信處理器和可編程器件，每個(gè)模塊安裝在框架。MPI（多點(diǎn)接口的多點(diǎn)接口）直接與程序員，OP的網(wǎng)絡(luò)接口，S7PLC等操作面板。SIMATICS7-300PLC是通用的，適用于各種自動(dòng)化工程中的應(yīng)用，特別是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可編程控制器，各種單獨(dú)的模塊可廣泛用于擴(kuò)展組合。S7-300PLC系統(tǒng)總線直接集成在每個(gè)模塊中，他們使用的總線連接器模塊的物理和電氣連接。1.PLC模塊的選擇接口模塊是自我配置，不需要地址分配。0號(hào)機(jī)架電源模塊CPU模塊接口模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊1號(hào)機(jī)架電源模塊接口模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊輸入輸出模塊2．CPU模塊可編程控制器系統(tǒng)，CPU模塊相當(dāng)于人的大腦，工作，閱讀一個(gè)一個(gè)的從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中的指令，分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮和控制電路[11]。為了給主機(jī)提供PROFIBUS接口，我所選擇的設(shè)計(jì)是與CPU接口直接選擇模塊；此外，當(dāng)I/O模塊超過(guò)8時(shí)必須選擇具有擴(kuò)展功能的CPU。有20種不同類(lèi)型的S7-300PLCCPU，適合不同層次的控制要求。在本設(shè)計(jì)中我選擇的是標(biāo)準(zhǔn)型的cpu314；CPU可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。選擇型號(hào)：CPU3146ES7307-1EA00-0AA0MMC微存儲(chǔ)器卡64KB6ES7953-8LF00-0AA0這種CPU占用1個(gè)槽，它自身不帶有I/O點(diǎn)（所有的輸入輸出點(diǎn)都是通過(guò)擴(kuò)展I/O模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的）。規(guī)格：128KB主存儲(chǔ)器，24VDC電源，MPI；PROFIBUSDP主站/從站接口；需要MCC；從L+吸取的電流為60mA。3．?dāng)?shù)字量輸入模塊輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)。數(shù)字量輸入模塊（或開(kāi)關(guān)）接觸和電子傳感器的機(jī)械的外部連接，如二型光電開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)。數(shù)字輸入模塊將數(shù)字信號(hào)從外部磁場(chǎng)的水平在PLC的信號(hào)電平，RC濾波電路一般配備的輸入電路，以防止由錯(cuò)誤脈沖輸入信號(hào)引起的觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾輸入，輸入電流一般是馬的數(shù)量（約7毫安）[11]。輸入接口電路設(shè)計(jì)采用光電隔離技術(shù)，有效隔離部和外部的PLC電路系統(tǒng)之間的電氣連接；采用濾波技術(shù)（如LC，II型濾波電路）來(lái)消除或減弱工頻和高頻電磁干擾。輸入信號(hào)通過(guò)輸入接口模塊連接器接入模塊。的直流輸入電路的延遲時(shí)間短，可直接裝置和接近開(kāi)關(guān)，光電開(kāi)關(guān)等電子輸入連接。如果信號(hào)線不是很長(zhǎng)，PLC的物理環(huán)境較好，電磁干擾是輕的，應(yīng)被視為首選的DC24V輸入模塊。在惡劣的使用環(huán)境中的油霧和粉塵適合于交流輸入法。數(shù)字輸入模塊，可以直接連接到兩線接近開(kāi)關(guān)（接近開(kāi)關(guān)），兩線接近開(kāi)關(guān)的輸出信號(hào)0個(gè)，輸出電流（漏電流）不0。在泄漏電流的選擇是小于靜態(tài)電流應(yīng)確保輸入模塊允許兩線式接近開(kāi)關(guān)，否則將導(dǎo)致錯(cuò)誤的輸入。本設(shè)計(jì)選擇：輸入控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是數(shù)字設(shè)計(jì)，利用信號(hào)線不是很長(zhǎng)，PLC的物理環(huán)境（主要是放置在單獨(dú)的控制室）好，電磁干擾，輸入模塊選用DC24V。選擇模型：標(biāo)準(zhǔn)型sm321；DI16*24V直流；321-1bh02-0aa06ES7從目前的抽回25mAsm321；DI16*24V直流數(shù)字輸入模板具有以下特點(diǎn)：sm321di16*24V（DC）與硬件中斷和診斷，隔離16個(gè)輸入點(diǎn)，16個(gè)為一組，，額定輸入電壓24V（DC），適用于開(kāi)關(guān)；2/3/4線接近開(kāi)關(guān)（接近開(kāi)關(guān)），支持時(shí)鐘操作，可編程中斷診斷，診斷，硬件中斷觸發(fā)輸入延時(shí)可設(shè)置。4．?dāng)?shù)字量輸出模塊數(shù)字輸出模塊用于控制電磁閥接觸器，指示燈，報(bào)警輸出裝置。sm322數(shù)字輸出模塊將S7的部信號(hào)電平300需要控制過(guò)程的外部信號(hào)的水平，同時(shí)，和功率放大效應(yīng)的分離。放大器件的輸出功率模塊具有高功率晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管，驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載雙向晶閘管或固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載，小型繼電器可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載和直流負(fù)載。輸出電流典型值為0.52A，負(fù)載功率由外部磁場(chǎng)。本設(shè)計(jì)選擇：兩部分：一個(gè)是顯示部分（主要是燈）；二是在工作液壓系統(tǒng)的電磁閥。電磁閥的驅(qū)動(dòng)電流為0.5A；2A驅(qū)動(dòng)電流輸出模塊的選擇。SM322；DO16×24DC0.5A；6ES7322-1HH01-0AA0從背板吸取的電流為80mA；從L+吸取的電流為250mASM322；DO16×24DC繼電器模板具有以下顯著特性：輸出點(diǎn)數(shù)為16，帶隔離，16點(diǎn)為一組，輸出電流0.5A，額定負(fù)載電壓24-48（直流/交流），適用于電磁閥、直流觸點(diǎn)、電機(jī)啟動(dòng)器、電機(jī)和指示燈，可編程診斷，診斷中斷，替換值輸出。注意：當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，電容器仍將儲(chǔ)能約200ms。此時(shí)，用戶(hù)程序仍可對(duì)繼電器進(jìn)行操作。5．電源模塊由電源模塊工作電源系統(tǒng)，電源模塊通過(guò)電纜連接到外部24VDCCPU模塊與其它模塊的輸出，為他們提供工作電流。24V直流電源-300和SIMATICS7的傳感器和執(zhí)行器電源。在設(shè)計(jì)中選用5A電源模塊，電力系統(tǒng)的左緣主要考慮。選擇型號(hào)：PS307-5A；6ES7307-1EA00-0AA06．接口模塊選擇型號(hào)：標(biāo)準(zhǔn)型IM365；6ES7365-0BA01-0AA07．其他裝置的選擇（2）編程設(shè)備4.5.2硬件地址配置PLC的I/O點(diǎn)確定輸入輸出點(diǎn)的實(shí)際系統(tǒng)為基礎(chǔ)。選擇I/O點(diǎn)，應(yīng)該有足夠的保證第五章控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1軟件設(shè)計(jì)分析5.1.1STEP7概述SIMATIC工業(yè)軟件包括：基于標(biāo)準(zhǔn)的SIMATIC硬件編程工具—。工程工具——高級(jí)編程語(yǔ)言和基于軟件過(guò)程——在插頭的生產(chǎn)過(guò)程中使用的運(yùn)行時(shí)軟件和播放操作軟件——人機(jī)界面（HMI）設(shè)計(jì)的操作員控制和可視化軟件。5.2系統(tǒng)流程圖（一）托盤(pán)小車(chē)上料流程圖如下圖5.2（1）所示：圖5.2（1）托盤(pán)陽(yáng)極小車(chē)上料流程圖（二）托盤(pán)小車(chē)下料流程圖如下圖5.2（2）所示：圖5.2（2）托盤(pán)小車(chē)下料流程圖（三）殘陽(yáng)極處理夾具小車(chē)運(yùn)動(dòng)流程圖如下圖5.2（3）所示：+圖4.2.（3）殘陽(yáng)極處理夾具小車(chē)運(yùn)動(dòng)流程圖總結(jié)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)Microsoftw