一个基于OMRONPLC的冰箱老化测试生产线的控制系统

摘要I摘要本课题设计一个基于OMRONPLC的冰箱老化测试生产线的控制系统，主要控制箱体在多条生产线中的进出功能，确保安全、畅通地按照既定工艺进行箱体传送，以实现地面输送线的自动控制。本设计采用OMRONC200H型PLC及西门子变频器作为主要的控制器件，来完成冰箱的地面输送线自动移载及不同生产方式的控制。本文详细介绍了PLC的编程方法在工业自动控制领域的应用，尤其是在地面输送带控制系统和设计中。软件是利用CX-P型PLC的基本指令和特殊功能指令构建控制程序的，包括梯形图、程序指令表和时序图。通过程序的编制，达到了自动控制的目的，并增加了防撞保护设计。由于本程序的通用性强，所以通过不大的修改即可用于其它生产线中。对于冰箱的地面输送系统的设计，本文综合了多种方案比较，指出了本系统采用的设计方案诸多优点。根据本文的研究方案设计的冰箱地面输送线电气自动控制系统，功能强、成本低、易维护、可靠性高，具有很强的实际意义。关键词：地面输送线,地面线控制,变频器,光电开关摘要IIAbstractTheagingtestsubjecttodesignarefrigeratorproductionlinecontrolsystemprogrammingbasedonOMRONPLC.Thedesignofthemaincontrolboxinamulti-productionlinesinandoutoffunction,toensuresafe,smoothboxaccordingtotheestablishedtechnologyoftransmissionlinesinordertoachieveautomaticcontrolofgroundtransportation.ThisdesignusesOMRONC200HPLCandSiemensinvertertypeasthemaincontroldevice,tocompletethetransmissionlinerefrigeratorautomaticallyshiftthegroundsetanddifferentmodesofproductioncontrol.ThispaperdescribesthegroundconveyorsystemPLCcontrolandprogramming.Software-basedPLCusingCX-Pbasicinstructionsandspecialfunctioninstructionbuildingcontrolprocedures,includingtheladder,theprograminstructiontableandtimingdiagram.Throughtheprocessofpreparation.Achievedthepurposeofautomationandincreasedcrashprotectiondesign.Sincetheprogram'sversatility,itcanbeusedbysmallchangestootherproductionlines.Groundtransportationsystemforrefrigeratordesign,thiscomprehensivecomparisonofthevariousprogramsthatusethissystem,thedesignofmanyadvantages.Accordingtothisdesignoftherefrigeratorconveyorlineautomaticcontrolsystem,thissystemhasstrongfunction,lowcost,easymaintenance,andhighreliability.Whichhasgreatpracticalsignificance.Keywords：Thegroundconveyorsystem,programmablelogiccontroller,frequencyconverter,Photoelectricswitch河南城建学院本科毕业设计（论文）目录III目录摘要...............................................................IAbstract...........................................................II第一章引言........................................错误!未定义书签。1.1本课题研究的目的和意义.......................................11.2地面输送线控制系统国内外发展现状............................11.3本课题的任务.................................................31.4本课题的设计方案.............................................3第二章地面输送线的总体设计方案....................................42.1地面控制线的功能需求分析.....................................42.2系统设计的基本步骤..........................................42.3系统的基本要求..............................................5第三章硬件电路的设计..............................................63.1plc的概述及选型.............................................63.2.变频器的原理及选型..........................................63.3光电传感器的原理及选型.......................................7第四章控制系统的设计.............................................114.1系统的基本设计思路.........................................114.2控制系统组成元件分析.......................................124.3电气控制系统主回路设计及线路图设计.........................12第五章系统程序设计...............................................155.1控制系统的流程分析.........................................155.2系统编程环境介绍...........................................165.3PLC程序编制及仿真调试......................................18结束语.............................................................23致谢...............................................................24参考文献...........................................................25附录一:地面输送线控制系统电气......................................26附录二:控制程序梯形图..............................................27河南城建学院本科毕业设计（论文）第一章引言1第一章引言1.1本课题研究的目的和意义PLC即可编程控制器，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。冰箱产品完成之后，有一道电气性能老化实验的程序。本课题设计一个由PLC控制的冰箱老化测试生产线，主要控制箱体在多条生产线中的进出功能，确保安全、畅通地按照既定工艺进行箱体传送。通过此控制系统的设计，掌握PLC在工业控制中的具体应用，以及掌握电气保护方面的设计，了解工业控制现场中的相关控制器件及性能和使用。1.2地面输送线控制系统国内外发展现状目前，输送带控制系统在工业领域有着广泛的应用。例如，火电厂的燃料煤是通过煤场的输送带送进锅炉的。由于煤粉污染大，作业环境恶劣，因此，需要对输送带实现自动控制。此外，输送带控制系统也广泛运用于井下采矿和食品业等。对于输送带实现自动控制以及其运行的可靠性与稳定性直接影响着生产发展。采用传统的接触继电器控制系统，不仅接线复杂、抗干扰能力差，易因接触不良而造成故障，而且功能扩展性差。PLC系统因其可靠性高、编程简单、功能完善而越来越受到青睐，传统的接触继电器控制系统已逐步被PLC系统所取代。本文介绍了基于PLC的输送带控制系统，该系统通过PLC控制输送带的运行与停止、移栽电机的控制，实现了生产过程的自动化。这就要求驱动系统能够根据起动、运行、停车要求进行自动调节，保证带式输送机运行在最佳的状态下，使带式输送机起停平稳、运行高效、驱动平衡、工作安全可靠，功能完善。交流变频调速装置，是近几十年来发展起来的新技术，以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在国民经济各领域的广泛适用性，而被公认是一种最有前途的调速方式。变频器的基本原理就是改变异步电动机的供电频率，改变其同步转速，从而实现调速运行。应用变频调速技术，静态速度控制精度可达正常转速的0.1%一0.5%，调速范围可达100:1以至1000:1。将交流变频调速技术应用在带式输送机上，可以方便地实现软起动、低速验带、节能运行、功率平衡等功能。冰箱的地面输送线控制系统的机械部分相对较简单，而电气系统非常复杂，不仅有较多的检测信号，而且各执行器之间有复杂的逻辑连锁关系。由于原微机河南城建学院本科毕业设计（论文）第一章引言2系统应用软件采用加密技术，国内生产的直流电机存在质量问题，原来一直需要引进微机系统、直流电机及调速系统，成本较高、且不利于维护，故本系统采用可编程序控制器(简称PLC)作为系统的核心部件。PLC是一个智能控制器，它有自己的CPU和控制软件，主要完成现场的数据采集、转换、存储、报警和控制等功能。用变频调速取代直流调速。现代控制系统还有DCS控制系统与现场总线控制技术。DCS是分散控制系统(DistributedControlSystem)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS具有以下特点：（1）高可靠性。由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其他功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。（2）开放性。DCS采用开放式，标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信