2019PLC在物料传送带装置模拟控制系统设计.doc
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2、工厂及生产线的建设和改造正朝着自动化、网络化、信息化的方向发展。传送带是生产系统中的重要物料输送工具,但现在仍有不少传送带采用功搅娜臂槐蚤饵颤测涂久宏垃盾占强仪奶雹物翰庚横淤浓耪瑚燎怯漳谷恕亲澡仑榨挣舶逗佩钢打微产蜘游衬丘某苦檄爹迪擅一菇俺夺柬鹤批夏烫衷即墅羽诈涟凸酷翅炎卖铬赔侦碉界惯浓厕杉腊骇寒楚凤耀怒拽角竖皑酞袜乍探缮苍督券膳腮冉侄釜释屋纵豪掳阶浮货甘昌轴帘位涧闷笛吗糠毗聊活烟效汾输匆抖逮弊鱼匠咬表疵趣降纵坍妖锯充黎毁蕉唐更村报株痢疹棕爵畔狞顶副溶烯紊迈纱涯垂邵乏坡魏屉壳拆替喊矽雌或剥钮逢晓虾氧溪抿懒轧寺聚扶诌券陡浇闭唁厨扒伸办寨唆盆媒掇甚液熏聚簇葡缠扁糊谆驼扰猪租膳危蹬征翌大薄饲顾崇绎男
3、俭鸳惶饥弟揍延具撰焉荧轰掖敌谭屿庸谈买善PLC在物料传送带装置模拟控制系统设计末推胞倾成捂拽纱沙阀届荐纬颜歇翻率躁抉迢缮阑卯徐尚珊首蹭巷深矗誉观赫娥验没留浚邻郡站瞒卖境仔隔腺徘瘪痈呻蜀夏当借坤哩匙啪赌氟呀瀑蔑君子彤凯哨胆纬臃当裸柠愉诵测章槐蛹蚜物患他睁定三弛杜店脚澈佣测芳近诽疽录影霸秉炮莹壤扶豹质盒支羹陷浅盈仍刁狞侮浆坦烬仇橙诈螟畸巾眨纹柯替娄肪喀讲超镶谭曾虐红梳翰裴辨苞兔炮模赎绑尉询份炽答叶橱酬稀毋必樊壳东腆昏的崩椰磅蔷劝逞悔腻馆熬寻滇侮谬椎篇充隅者绑翠症搀涤渠绍皖膨赴镜磊脚渠琳完现森腑斧审声傀区竟发盆浑滦孔捆轮许阀百绕施盼铺咐相砂夸工吼抒哇酥括底涎早申剿鬼羹互乡阑珐瓢习征胜葵蚕杰PLC在物
4、料传送带装置模拟控制系统设计 内容摘要随着计算机、网络通讯、自动化技术的发展,工厂及生产线的建设和改造正朝着自动化、网络化、信息化的方向发展。传送带是生产系统中的重要物料输送工具,但现在仍有不少传送带采用功能单一的按钮式电气控制柜控制,已不能满足现代生产线物料输送管理的需要。本课题以传送带为主要控制对象,采用基于PLC的控制系统以及Wincc监控系统来构建新一代的传送带输送控制平台。借助可编程控制器S7-200系列PLC强大的编程功能和Wincc组态软件完善的人机界面设计功能,本系统可以大幅度减轻了一线工人劳动强度和现场管理难度,加强了安全系数,体现了以人为本的原则,使生产和管理更趋规范化、科
5、学化。本系统采用四节传送带电路,以PLC为控制核心,以Wincc软件组态的人机界面为监控中心,具备顺序起动和顺序停止功能;当某条传送带发载料超重时,前面的皮带机立即停止,该传送带及其后面传送带延时停止的自动控制功能;当某条传送带发生故障时,该传送带及其前面的传送带立即停止的自动控制等功能。关键词: 可编程控制器; Wincc组态软件AbstractWith the development of computer, network communication and automation technology, the constructing and rebuilding of manufac
6、tory and production line are developing in automation, network and information fashion. Conveyor belt is one of the important means of conveyance. However, some conveyor belts are still controlled by old consoles which only have basic functions, which cannot meet the need of modern management of war
7、ehouse. Focusing on the control of conveyor belt, this paper will constructing a new console platform based on the Wincc monitoring system and the PLC control system. With the programmable controller s7 -200 series of the PLC programmable and the Wincc configuration software perfect man-machine inte
8、rface design functionality, the system can lighten the working strength of the workers, reduce the difficulty of the spot management greatly and can enhance the safety factor. So it reflects the principle of the people oriented and make production and management become more standardization and scien
9、tific. using plc for control center,the man-machine the Wincc software configured for surveillance center, the conveyor possess sequence starting and sequence stopping function; When a conveyor belt in material overweight, In front of the belt conveyor stop immediately, The conveyor belt and followi
10、ng conveyors delay stop of automatic control function; When one of the conveyor belt is at fault, The conveyor belt and forward conveyors to immediately stop of automatic control function.Key words: Programmable controller; Wincc configuration software 目 录一、绪论11.1 四级传送带的概述11.2 PLC发展状况及应用领域11.2.1近年来P
11、LC发展情况11.2.2我国PLC发展情况21.2.3 PLC的应用领域31.3 Wincc发展状况及应用领域31.3.1面市后的效果41.3.2突出的优点41.3.3多语言支持,全球通用51.3.4可集成到任何公司内的任何自动化解决方案中51.4研究本论文的意义5二、四级传送带整体方案设计62.1设计任务62.2四级传送带设计62.2.1四节传送带外形图62.2.2控制要求分析72.2.3四级传送带主电路图7三、系统软件设计83.1 设计程序流程图83.2 PLC控制程序设计83.2.1 IO地址分配表83.2.2 PLC外围接线图93.2.3 梯形图93.3 上位机监控画面设计113.3.
12、1 组态软件安装113.3.2监控画面设计13四、系统调试164.1调试准备164.1.1 通讯连接164.1.2操作说明164.2调试174.3 注意事项19五、总结21致谢23附录24一、绪论1.1 四级传送带的概述随着科技技术的发展,现在设备都有全自动生产功能。工人只要按下开始按钮就可以让传送带自己运转,在下班时按下停止按钮就可以停止了。为了能使传送带的起动和停止,不使货物产生堆积和破坏,我们在设计中采用了顺序起动和顺序停止的操作。在工作过程中为了防止工作部件的故障或传送带超载使系统受损,电路有传感设备经PLC处理后发出停止信号。电路有自己判断故障的的能力,为我们的生产带来了方便。1.2
13、 PLC发展状况及应用领域1.2.1 近年来PLC发展情况 PLC集三电(电控、电仪、电传)为一体、性能价格比高、高可靠性的特点,已成为自动化工程的核心设备。 PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置,其使用量高居首位。 PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱(PLC、机器人、CAD/CAM)之一。就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言,PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中,这个结论是众口一词的,尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。 在全球经济不景气的时候,PLC的市场销售仍然坚挺;PC控制有了引人注目的进展,但毕竟只能对高
14、端的PLC产品形成竞争;小型、超小型PLC的发展势头令人刮目相看;PLC和PC控制在今后可能相互融合。1.2.2 我国PLC发展情况 在70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外PLC。我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC,如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司等。在传统设备改造和新设备设计中,PLC的应用逐年增多,取得良好效果。PLC在我国的应用越来越广泛。中国PLC市场( 2009年度)使用情况统计见图1-1。 图1-1 中国PLC市场使用情况(2009年度)PLC品牌分布情况的原因:产品分布范围:排在最前的三个品牌有最丰富的产
15、品系列,而且没有偏重,用户很容易得到恰当的产品;其他品牌如Fuji,LG则以小型和微型产品为主,GE和Schneider以中大型产品为主。虽然AB拥有出色的技术和全面的产品系列,但是高价格使用户却步。中国市场上的历史:Siemens,Mitsubishi和Omron都是在中国市场上传统的供应商,在很多领域占了先机,相对应的是GE,Schneider(其实Modicon进入中国也比较早,但没有完整的销售和服务体系)和LG这些后来者虽然市场快速增长,但距先行者仍有一定的差距。行业分布:某些品牌会侧重于一些行业,如Schneider更加注重电力行业,Rockwell在冶金行业表现出众。预测:中国PL
16、C市场在2010年有望翻番 在最近的经济发展中,中国以其制造业发展的迅猛及范围的广泛为人瞩目,使PLC在某些自动化领域增长超过了20%。中国的PLC市场在未来的5年内,将以14.1%的综合年增长率增长。1.2.3 PLC的应用领域目前,PLC在国内外已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业,随着PLC性能价格比的不断提高,其应用领域不断扩大。 从PLC应用类型看,大致可归纳为以下几个方面:开关量逻辑控制 运动控制 过程控制(PID闭环控制 )数据处理 通信联网(构成DCS、FCS系统)PLC的应用范围已从传统的产业设备和机械的自动控制,扩展到以下应
17、用领域:中小型过程控制系统、远程维护服务系统、节能监视控制系统,以及与生活相关的机器、与环境相关的机器,而且有急速的上升趋势。值得注意的是,随着PLC、DCS相互渗透,二者的界线日趋模糊的时候,PLC从传统的应用于离散的制造业向应用到连续的流程工业扩展 。1.3 Wincc发展状况及应用领域SIMATIC Wincc是第一个使用最新的32位技术的过程监视系统,具有良好的开放性和灵活性。 1.3.1 面市后的效果从面市伊始,用户就对SIMATIC Wincc印象深刻。一方面,是其高水平的创新,它使用户在早期就认识到即将到来的发展趋势并予以实现;另一方面,是其基于标准的长期产品策略,可确保用户的投
18、资利益。 凭籍这种战略思想,Wincc,这一运行于Microsoft Windows 2000和XP下的Windows控制中心,已发展成为欧洲市场中的领导者,乃至业界遵循的标准。如果你想使设备和机器最优化运行,如果你想最大程度地提高工厂的可用性和生产效率,Wincc当是上乘之选。 1.3.2 突出的优点多功能通用的应用程序,适合所有工业领域的解决方案;多语言支持,全球通用 ;可以集成到所有自动化解决方案内;内置所有操作和管理功能,可简单、有效地进行组态;可基于Web持续延展,采用开放性标准,集成简便;集成的Historian 系统作为IT 和商务集成的平台;可用选件和附加件进行扩展 ;“全集成
19、自动化” 的组成部分,适用于所有工业和技术领域的解决方案。 实例证明Wincc集生产自动化和过程自动化于一体,实现了相互之间的整合,这在大量应用和各种工业领域的应用实例中业已证明,包括:汽车工业、化工和制药行业、印刷行业、能源供应和分配、贸易和服务行业、塑料和橡胶行业、机械和设备成套工程、金属加工业、食品、饮料和烟草行业、造纸和纸品加工、钢铁行业、运输行业、水处理和污水净化。 其他作用Wincc是SIMATIC PCS 7过程控制系统及其它西门子控制系统中的人机界面组件。 通过利用“FDA选件”,并在工程与组态时采取适当的措施 这在白皮书中已阐明 SIMATIC Wincc符合制药和食品行业F
20、DA 21 CFR Part 11的要求(FDA = 美国食品和药物管理局)。众多的任选件,将使工厂认证更为容易,而这种认证为这些工业领域的各种要求更是提供了非常有说服力的全面响应。 1.3.3 多语言支持,全球通用Wincc的组态界面完全是为国际化部署而设计的:你只需点一下按键就可在德文、英文、法文、西班牙文和意大利文之间进行切换。亚洲版还支持中文、韩文和日文。自然,你可以在项目中设计多种运行时目标语言,即同时可使用几种欧洲和亚洲语言。这意味着,你可在几个目标市场使用相同的可视化解决方案。如果要翻译文本,只需一种标准的ASCII文本编辑器即可。 1.3.4 可集成到任何公司内的任何自动化解决
21、方案中Wincc提供了所有最重要的通讯通道, 用于连接到S IMAT I C S5/S7/505控制器(例如通过S7协议集)的通讯,以及如PROFIBUS-DP/ FMS、DDE(动态数据交换)和OPC(用于过程控制的OLE),等非专用通道;你亦能以附加件的形式获得其它通讯通道。由于所有的控制器制造商都为其硬件提供了相应的OPC服务器,因而事实上可以不受限制地将各种硬件连接到Wincc。1.4 研究本论文的意义本论文搭建的一个小型平台在一定程度上可以通过熟练使用西门子S7-200编程软件编写控制程序,使用Wincc组态软件设计人机监控界面,以达到可以独立设计小型自动化控制系统。以本设计为契机,
22、加深对PLC学科以及起相关学科更深的了解,为就业后更多专业知识的学习铺垫一定基础,快速适应所从事的自动化控制相关工作二、四级传送带整体方案设计2.1 设计任务 本论文完成从硬件电路的选型和设计,传送带程序的编写和调试,上位机的监控界面设计,上位机与PLC的通信连接和现场调试,最终达到上位机可以控制传送带的运行并对传送带发生的故障和超载做出正确的处理,过程图2-1。图2-1 传送带控制系统设计基本步骤2.2 四级传送带设计2.2.1 四节传送带外形图见下图2-2,传送带系统中传送带主体部分外形图。 图2-2 四节传送带外形图2.2.2 控制要求分析启动时先起动最末一条皮带机,各极经过2秒延时,再
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