摘要
在日常生产的时候,常常会有多条生产线位于不同的楼层。为了方便不同楼层生产线的衔接,提高生产效率。故设计了基于PLC的提升机电气控制系统,利用PLC对传送带、提升机进行逻辑控制,实现上下两楼层的货物运输、传送带及提升机调速及货物计数等功能。若生产需要两层以上的楼层,则可以多套系统配合使用。提升机电气控制系统具有通用性、实用性,在工厂生产中具有较高的参考价值。
关键词:PLC;提升机;变频调速;自动运输
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章绪论 3
1.1可编程控制器(PLC)简介 3
1.2提升机简介 4
第二章控制系统总体设计 5
2.1系统控制要求 5
2.2系统设计 5
第三章系统硬件选型与设计 7
3.1提升机 7
3.2传送带 7
3.3三相异步电动机 8
3.4变频器 8
3.4.1变频调速技术工作原理 9
3.4.2变频调速技术的主要优势 9
3.5PLC的选型 10
3.5.1输入/输出点的统计 10
3.5.2I/O分配表 10
3.5.3系统电气原理图 11
3.6金属传感器 13
第四章系统软件设计 14
4.1系统流程图 14
4.2梯形图设计 15
4.2.1传送带的电机控制 15
4.2.2提升机电机的变频控制 16
4.2.2系统的辅助功能 21
第五章系统上位机设计 24
5.1系统辅助功能仿真 24
5.2传送带电机功能仿真 27
5.2提升机电机功能仿真 30
第六章结论 34
参考文献 35
致谢 36
第一章绪论
随着工业改革的进行,我国的工业水平在不断的提高,提升机作为工程机械的一种,主要用于输送物料,广泛适用于住宅建筑、货场仓库、商场、饭店和一些大型的工业生产线,可以起吊、搬运、装卸货物。但在工业生产时,有些工厂因占地面积及经费等问题,把生产产品的产业线放置于于不同的楼层,当对产品进行部分加工后,再通过人力将产品送往上层或下层的加工点。如果有两个以上的生产加工点,光靠人力来运输产品,既费时又费力,生产效率不高。针对以上问题,为解决以上在生产中所遇到的问题,本设计将通过使用可编程控制器PLC、传送带、提升机、传感器等,组成一套用于运输货物的提升机的电气控制系统,将人力运输替换成自动化输送,提高生产效率。
1.1可编程控制器(PLC)简介
在工业生产的各个领域,只要需要进行控制,就会有大量的模拟量以及数字量信号。在20世纪70年代以前,电气的自动控制任务主要由继电器、接触器以及一些按钮共同完成的。主要有结构简单、抗干扰能力强等优点,但是缺点也很明显,灵活性差、可靠性低。再后来,电气的自动控制就迎来了巨大的改变,在1969年,美国DEC研发了一台型号为PDP-14的控制器,和以往的继电器逻辑控制最大不同的是:PDP-14可进行编程,即不再是通过硬件手段来进行控制,而是通过软件编程来控制,这也就是人们为什么称其为可编程控制器。
“而最初的PLC功能也很有限,主要是执行继电器逻辑、计数、计时等功能”[1]。到了1980年左右,即20世纪80年代初期,由于PLC在控制方面的出色表现,人们又为其加了数据处理、模拟量控制等功能。到后来的20世纪90年代初期,PLC就出现了通讯接口,可以与其他设备进行通讯,当然通讯必须遵守通讯协议。时间线推到20世纪90年代中期以后。PLC经历了开放到制定了国际标准的阶段,真正进入了一个开放性和标准化的时代。
PLC的内部有一个CPU,即中央处理器。它的主要功能是对用户所编写的程序进行处理和控制;存储器有两个部分,一个是用来存放用户编写的程序的用户存储器,一个是用来存放PLC生产厂家所编写的程序的系统存储器;输入/输出单元,即一些用来连接设备和开关元件之类的数字量跟模拟量以及接口电路和映像寄存器。PLC之所以得到广泛应用主要是因为以下几个原因:
在内部结构中,为了防止内部和外部的干扰,添加了很多防干扰措施,因此其抗干扰能力强。同时PLC完成控制任务时,开关的动作是由软触点完成的,因此可靠性高。
一台PLC再连接一些设备,就可以组成一套控制系统。如果需要输入/输出点多的系统,也可以添加扩展模块来实现控制要求。
PLC是通过编程工具进行编程的,其编程编程语言简单,只要花点时间学习,就能掌握一些基本的编程。
因为PLC的发展都是适应工业控制领域的要求,所以PLC能完成几乎所有的工业控制任务,功能强大,并且其造价也不高。
在进行系统设计的时候,可以在电脑上编程并仿真,看是否满足控制要求,无需等设备过来再进行