電氣控制技術課程設計-電鍍車間專用行車PLC控制系統(tǒng)設計.doc

電氣控制技術課程設計說明書電鍍車間專用行車PLC控制系統(tǒng)設計系、部：電氣與信息工程系學生姓名：指導教師：職稱教授專業(yè)：自動化班級：自本0803班完成時間：2011-11-111摘要通過對可編程邏輯器（PLC）進行軟件編程，通過子程序的調用的方法對電鍍行車關于不同的槽位進行選擇性行車。從而實現電鍍程序的預選功能。通過設計電機控制主電路，PLC外部接線等一些必要的硬件電路的設計，實現電鍍車間專用行車的專用硬件電路。通過軟件和硬件電路的結合，設計實現了電鍍車間專用行車系統(tǒng)的設計。關鍵詞可編程控制器；電鍍行車；硬件設計；軟件設計ABSTRACTThroughtotheprogrammablelogiccontroller(PLC)softwareprogramming,throughthesubroutinecallsthemethodofdrivingaboutdifferentplatingslotsforselectivedriving.Soastorealizetheelectroplatingprocessprimaryfunction.Throughthedesignofmaincircuitmotorcontrol,PLCexternalconnectionandothers,somenecessaryhardwarecircuitdesign,realizationofelectroplatingworkshopspecialdrivingspecialhardwarecircuit.Throughthecombinationofsoftwareandhardwarecircuit,electroplatingworkshopdesignedspecialdrivingsystemdesign.KeywordsProgrammablecontroller；Electroplatingdriving；Thehardwaredesign；Softwaredesign2目錄1緒論.31.1PLC概述.31.2電鍍生產線的系統(tǒng)簡介.31.3可編程序控制器的基本結構及工作原理.41.4PLC的技術參數.51.5電鍍車間行車PLC控制的電氣要求.51.5.1拖動系統(tǒng).51.5.2設計要求.51.5.3設計任務.61.6電鍍行車PLC控制的優(yōu)勢.62總體方案設計.72.1行車動作設計.72.2總體方案選擇.82.2.1拖動方案選擇.82.2.2槽位選擇設計的方案選擇.82.2.3信號檢測裝置選擇.82.2.4指示顯示方案選擇.82.2.5工作方式方案選擇.92.2.6保護方案選擇.92.3程序設計.93主電路設計.103.1控制電機主電路.104PLC控制系統(tǒng)設計.114.1PLC的選型.114.2PLC主機資源分配.124.3PLC外部接線圖.134.4控制梯形圖.144.5語句表.184.6測試調試.215參考文獻.23致謝.2431緒論1.1PLC概述PLC是一個以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現場電氣操作維修人員的技能與習慣，采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便。PLC的特點：可靠性高，抗干擾能力強；套齊全，功能完善，適用性強；易學易用，深受工程技術人員歡迎；系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造；體積小，重量輕，能耗低；PLC的應用領域：目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。PLC的國內外狀況：我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產設備及產品中不斷擴大了PLC的應用。目前，我國自己已可以生產中小型可編程控制器，可以預期，隨著我國現代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應用天地。1.2電鍍生產線的系統(tǒng)簡介現有的電鍍生產工藝，生產工藝數據輸入十分繁瑣，現場操作人員眾多、勞動強度大，極易造成生產工藝參數、生產數量、掛具匹配錯誤。為了達到提高電鍍生產線的自動化生產水平，實現對電鍍生產的實時監(jiān)控，提高生產效率、生產的安全性，提高產品的性能，在電鍍生產線中引入RFID技術，即無線射頻技術對整個電鍍生產流程進行監(jiān)控.目前對于制造業(yè)企業(yè)，特別是對零配件生產能夠大大解決生產問題，市場需求量大41.3可編程序控制器的基本結構及工作原理PLC種類繁多，但其組成結構和工作原理基本相同。用可編程序控制器實施控制，其實質是按一定算法進行輸入輸出變換，并將這個變換予以物理實現，應用于工業(yè)現場。PLC專為工業(yè)現場應用而設計，采用了典型的計算機結構，它主要是由CPU、電源、存儲器和專門設計的輸入輸出接口電路等組成。PLC的結構框圖如圖1所示。圖1PLC單元式結構51.4PLC的技術參數一般技術參數主要是指PLC產品的工作條件與一般工作環(huán)境的適應程度。PLC是專為工業(yè)控制設計的，充分考慮了工業(yè)環(huán)境種種惡劣因數。其技術指標如表1所示。表1PLC的一般技術參數環(huán)境溫度055環(huán)境濕度35%89%RH（不結露）抗振JISC0911標準1055Hz0.5mm（最大2G）3軸方向各2h抗沖擊JISC0912標準10G3軸方向各3次抗噪聲干擾用噪聲仿真器產生電壓為1000Vp-p,噪聲脈沖寬度為1s,頻率為30100Hz噪聲，在此噪聲干擾下PLC正常工作耐壓AC1500V1min絕緣電阻5M以上，DC500V接地第三種接地，不能接地時，亦可浮空使用環(huán)境禁止腐蝕性氣體，嚴禁塵埃1.5電鍍車間行車PLC控制的電氣要求1.5.1拖動系統(tǒng)專用行車的小車、大車和升降運動均采用三相交流異步電動機（Y802-4，0.75kW、2A、1390r/min、380V）分別拖動，并采用一級機械減速。1.5.2設計要求（1）控制裝置具有程序預選功能（按電鍍工藝確定需要停留工位），一旦程序選定，除上、下裝卸零件，整個電鍍工藝應能自動進行。（2）前后運動和升降運動要求準確停位，前后、左右、升降運動之間有聯鎖作用。（3）采用遠距離控制，整機電源及各種動作要有相應指示。（4）應有極限位置保護和其它必要的電氣保護措施。61.5.3設計任務（1）根據控制要求設計程序及必要的硬件系統(tǒng)。（2）PLC選擇及I/O及其它PLC元器件分配。（3）選擇電器元件，編制元件目錄表。（4）繪制梯形圖。（5）用計算機繪制主電路圖、PLC控制電路圖、電器元件布置圖。6編寫設計說明書及設計小結。1.6電鍍行車PLC控制的優(yōu)勢目前市場上面主流的控制方式包括。PLC、單片機、DSP、FPGA、RPC等。其中DSP為精密微控制器，工作環(huán)境要求高，在電鍍車間的復雜環(huán)境中有很大的限制，單片機雖然使用的環(huán)境可以適應服裝的環(huán)境，但是由于起本身的資源限制，不能滿足稍微復雜的控制要求。FPGA是通過硬件語言設計其控制功能的，因此不容易為其賦予復雜的控制算法，并且也不容易實現一些數學運算，并且其也是精密的微電子器件，對工作的環(huán)境有很高的要求。PRC工業(yè)控制機，只能對特定的控制系統(tǒng)進行控制，并且成本也很高，需要的外部輔助器件太多。采用PLC對電鍍專用行車進行自動控制，簡化了電氣控制系統(tǒng)的硬件和接線，減小了控制器的體積，進步了控制系統(tǒng)的靈活性，同時，PLC有較完善自診斷和自保護能力，可以增強系統(tǒng)的抗干擾能力，進步系統(tǒng)的可靠性，應用表明，PLC在舊電動行車的自動化改造和新型電動行車的設計中，有廣泛的應用遠景?？删幊炭刂破魇?0年代以來，計算機迅速發(fā)展在產業(yè)控制領域對順序控制有著重大意義的一種新興技術，由于它編程直接，方便，抗干