自动升降旗系统毕业设计

1摘要自动控制升降旗在原来传统的手动控制的基础上进行革新的一种最新型的产物.随着可编程控制器在我国的发展,对升降旗的控制要求也越来越高,使得越来越多的控制部分需要可编程控制器来实现.本文结合任务设计书的要求,以自动控制为研究对象,采用了S7-300系列PLC作为自动控制的控制器.对自动控制升降旗系统的总体功能进行了分析,阐述了可编程控制器的组成和工作原理.提出了自动控制的硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案,并对控制方式进行了设计和程序的编程.本设计改善了升降旗的控制品质,并真正地达到了实时控制的要求.关键词:PLC升降旗自动控制2AbstractAutomaticcontroldowntheflagintheoriginaltraditionalmanualcontrolinnovationonthebasisofanewtypeofproduct.WiththedevelopmentofPLCinChina,tolifttheflagofthecontrolrequirementshavebecomemoresophisticated,makingmorecontroloftheprogrammablecontrollertorealizesomeoftheneeds.Inthispaper,thedesignofthereceiptofthetasktoautomaticallycontrolforthestudy,usingtheS7-300SeriesPLCcontrollerforautomaticcontrol.Inthispaper,thedesignofthereceiptofthetasktoautomaticallycontrolforthestudy,usingtheS7-300SeriesPLCcontrollerforautomaticcontrol.Theautomaticcontrolsystemofliftingtheoverallfunctionoftheflagwerediscussed,elaboratedonthecompositionoftheprogrammablecontrollerandwork.proposedautomaticcontrolofvariouscomponentsofhardwaremodulesandthedetaileddesignofhardwaremodules,andcontrolproceduresforthedesignandprogramming.Thisdesignimprovesthequalitycontroloftheflagdownandreallyachievethereal-timecontrolrequirementsKeyword:PLC,liftingtheflag,automaticcontrol3第一章绪论_______________________________________________________41.1自动控制系统的发展__________________________________________________41.1.1我国自动控制系统的发展_________________________________________________41.1.2自动控系统的应用_______________________________________________________81.2自动控制分类方法___________________________________________________81．2.1开环控制系统__________________________________________________________91.2.2闭环控制系统___________________________________________________________91.2.3恒值控制系统___________________________________________________________91.2.4随动控制系统___________________________________________________________9第二章方案确定___________________________________________________102.1主电路部分_________________________________________________________102.2控制电路部分_______________________________________________________102.2.1核心部分______________________________________________________________102.2.2输入部分______________________________________________________________102.2.3输出部分______________________________________________________________102.2.4内部控制电路__________________________________________________________112.3显示电路部分_______________________________________________________11第三章PLC控制系统总设计_________________________________________123.1PLC控制升降旗系统的设计___________________________________________123.2自动控制升降旗的运行示意图_________________________________________133.3自动控制升降旗的整体电路框图_______________________________________143.4自动控制升降旗的整体电路图_________________________________________153.5自动控制升降旗的运行过程___________________________________________153.6自动控制升降旗的PLC控制输入输出分配接线图_________________________163.7自动控制升降旗的PLC控制梯形图_____________________________________17第四章电路的保护环节_____________________________________________18第五章电气元件的选择及参数计算___________________________________20第六章元件明细表_________________________________________________23总结_____________________________________________________________24致谢____________________________________________________________25附录一____________________________________________________________26附录二____________________________________________________________27附录三____________________________________________________________28参考文献__________________________________________________________294第一章绪论1.1自动控制系统的发展1.1.1我国自动控制系统的发展自动控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显提升作用。我国自动控制技术发展道路，大多是引进成套设备同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业控制自动化技术正向智能化、网络化和集成化方向发展。一、以工业PC为基础低成本工业控制自动化将成为主流众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业到飞速发展。20世纪末世界上最大变化就是全球市场形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（TimetoMarket）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业T.Q.C.S.。计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善T.Q.C.S.，使企业实现正确时间，将正确信息以正确方式传给正确人，作出正确决策，即五个正确。这种自动化需要投入大量资金，是一种高投资、高效益同时是高风险发展模式，很难为大多数中小企业所采用。我国，中小型企业以及准大型企业走低成本工业控制自动化道路。工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是5基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。传统自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主由各种进口过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件价格之高令众多企业望而却步。20世纪90年代以来，PC-based工业计算机（简称工业PC）发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成PC-based自动化系统到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化重要途径。我国重庆钢铁公司这样大企业几乎全部大型加热炉，也拆原来DCS或单回路数字式调节器，而改用工业PC来组成控制系统，并采用模糊控制算法，获了良好效果。基于PC控制器被证明可以像PLC一样可靠，被操作和维护人员接受，，一个接一个制造商至少部分生产中正采用PC控制方案。基于PC控制系统易于安装和使用，有高级诊断功能，为系统集成商提供了更灵活选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。可编程控制器（PLC）受PC控制威胁最大，PLC供应商对PC应用感到很不安。事实上，他们现也加入到了PC控制浪潮中。近年来，工业PC我国到了异常迅速发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们变形机，如AT96总线工控机等。基础自动化和过程自动化对工业PC运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之将是CompactPCI-based工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了以工业控制计算机为基础开放式控制系统产业化工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权PC-based控制系统，3(5年内，占领30%(50%国内市场，并实现产业化。几年前，当软PLC出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统WindowsNT原因。一个成功PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上软件6完成；二