畢業(yè)設計基于PLC的自動加料機控制系統(tǒng)南昌工程學院.doc

1南昌工程學院畢業(yè)設計題目：基于PLC的自動加料機控制系統(tǒng)學院：機械與電氣工程學院專業(yè)：09機電一體化（2）班姓名：#學號：#指導教師：#完成日期：2012年6月2摘要由于生產和科技的發(fā)展，自動化水平也越來越高，應用領域也越來越多。自動控制系統(tǒng)是實現(xiàn)自動化的主要手段，自動控制利用控制裝置使被控對象的某個參數(shù)自動的按照預定的規(guī)律運行。如近年來，在玻璃制造行業(yè)中，玻璃全電熔技術中的人工加料方式逐漸被自動加料系統(tǒng)取代等。自動加料系統(tǒng)具有工作時間長、操作簡單、加料均勻、工作穩(wěn)定，自動化程度高等優(yōu)點，因此，一些有實力采用全電熔的玻璃產家已經(jīng)開始使用自動加料設備。本次設計在本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產效率，人機操作的簡便性，保障人身安全的科學人性化管理的方針下對加料機機構進行自動化設計。利用可編程控制器PLC來控制自動加料，本文以PLC程序控制的自動加料設備的控制的程序。自動加料系統(tǒng)具有操作簡單、加料均勻、自動化程度高等優(yōu)點,因此,一些有實力采用全電熔的玻璃生產廠家已經(jīng)開始使用自動加料設備。此設計本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產效率，人機操作的簡便性，保障人身安全的情況下對加料機機構進行自動化設計。設計出更加適合于工作環(huán)境的加料機構。此設計中自動加料機控制體系是采用以PLC為核心，結合觸摸屏等輔助設備對的控制這樣的一套自動化設備來實現(xiàn)的，這樣就可以在不購買新設備的基礎上對舊設備進行自動化改良，這不僅大大提高了工作的效率和經(jīng)濟效應，也提高了產品的質量，方便了管理好設備，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的自動加料機控制系統(tǒng)的結構，并分別介紹了PLC的結構和技術特點、自動加料機的工藝技術要求、觸摸屏界面設計、硬件的選擇、PLC模塊I/O端口的分配、PLC原理圖、程序結構、主電氣圖和系統(tǒng)的功能及保護。關鍵詞：PLC；自動加料機；I/O端口分配；變頻器；觸摸屏；程序結構；3目錄第一章緒論.51.1設計背景和研究意義.51.2自動加料機控制系統(tǒng)的技術要求.6第二章可編程控制器基礎.82.1PLC的簡介.82.2PLC的結構.92.3PLC的分類.102.4PLC的特點.122.5PLC的應用.142.6PLC的發(fā)展.152.7PLC系統(tǒng)的其他設備.162.8PLC的編程語言及設計原則.162.9PLC的通信聯(lián)網(wǎng).19第三章系統(tǒng)硬件設計.213.1PLC的選擇.213.2自動加料機的選擇.223.3變頻器的選擇.233.4觸摸屏的選擇.2643.5觸摸屏人機界面設計.283.6電動機的選擇.313.7氣缸的選擇.34第四章系統(tǒng)軟件設計.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)程序設計.40總結.48致謝.49參考文獻.505第一章緒論1.1設計背景和研究意義制造業(yè)是現(xiàn)代文明的支柱之一，其既占有基礎地位，又處于前沿關鍵；它是工業(yè)發(fā)展的主體又是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的基礎。以前的工廠都是利用人工的方式進行生產加工，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，沒有自動化的設備，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)濟增長的主導部門和經(jīng)濟轉型的基礎；作為經(jīng)濟社會發(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的重要支柱，制造業(yè)直接體現(xiàn)了一個國家的生產力水平，是區(qū)別發(fā)展中國家和發(fā)達國家的重要因素，制造業(yè)在世界發(fā)達國家的國民經(jīng)濟中占有重要份額。隨著國內的發(fā)展形式越來越好，競爭也越來越激烈，高科技設備逐漸代替了以前的手工操作方式，自動化設備也越來越多，自動控制系統(tǒng)用的越來越多。公司面對的壓力也越來越大，不僅要考慮國內的對手，國外的競爭逐步加大，隨著信息科技、市場經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，國內、國際市場競爭日益激烈，產品更新更為迅速，尤其是隨著高新科技的日新月異，產品的類型、工藝外形越來越復雜，再加上企業(yè)經(jīng)營與發(fā)展必會面對對勞工的短缺、人工成本要省力化、合理化與自動化的發(fā)展趨勢！傳統(tǒng)的手工送料已經(jīng)不能滿足要求，這時自動加料機就應運而生。在今天現(xiàn)代科學技術的許多領域中，什么是加料機呢？顧名思義，加料機就是專門用于粒料，粉料，片狀料，帶狀等材料的自動化，數(shù)控化，精確化的輸送機器，無論是輕工行業(yè)還是重工業(yè)都不可缺少的設備。傳統(tǒng)觀念，送料機是借助于機器運動的作用力加于材料，對材料進行運動運輸?shù)臋C器。改革開放以來，各項技術的不斷發(fā)展，如自動控制技術、電力電子技術、6檢測技術和信息技術，使得這些應用的領域越來越多。作為輔助裝置的送料機構自動化水平也需要越來越高。提高自動化的水平不僅可以提高效率、產品的質量同時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，提高生產效率，保障人身安全的情況下對加料機機構進行自動化設計。設計出更加適合于工作環(huán)境的加料機構。此設計中自動加料機控制體統(tǒng)就是采用以PLC為核心的自動控制技術來實現(xiàn)功能來實現(xiàn)的。1.2自動加料機控制系統(tǒng)的技術要求在玻璃制造行業(yè)中，玻璃全電熔技術中的人工加料方式逐漸被自動加料系統(tǒng)取代。自動加料系統(tǒng)具有工作時間長、操作簡單、加料均勻、自動化程度高等優(yōu)點，因此，一些有實力采用全電熔的玻璃產家已經(jīng)開始使用自動加料設備。為此，本人以此設計一套以PLC程序控制的自動加料設備的控制的程序。工藝要求如下：自動加料機的機械系統(tǒng)共設計了2臺電動機，振動電機和變頻電機，分別實現(xiàn)對加料設備的振動和對傳送帶的驅動。振動是使物料能順利的下落到傳送帶上，不至于卡住。驅動電機是驅動傳送帶運動，將物料裝入下料口中。此系統(tǒng)的工作全過程是：啟動系統(tǒng)，然后推動手臂到位，待到手臂到位后觸動行程開關，此時給PLC一個信號驅動變頻器啟動。接著啟動變頻電機E13，此時變頻電機驅動傳送帶轉動，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，及啟動振動