基于plc在车间物料运输上的应用设计毕业论文

基于plc在车间物料运输上的应用设计毕业论文内容摘要：

器，方法十分简单，只需要对准条码并按EZ 按钮。 使用此功能可很方便的在多台 MS890扫描器上重复进行设置。 MS890 的应用领域 条码扫描器广泛应用于商业 POS 收银系统、快递仓储物流、图书服装医药、银行保险通讯等多个领域的需求。 键盘接口， USB 接口和 RS232 接口 三种接口可供选择。 产品标配包括扫描枪主机， USB 数据线 ，手册以及白色支架；快 递公司 \仓储物流 \仓库盘点 \超市卖场 \图书服饰店等 ,只要有条码的地方就有镭码存在。 而正因 MS890 扫描范围广，其广泛应用在轻工业到重工业升降机或传送带。 3 物料运输控制系统的硬件 选型 电机及变频器的选型 在工业中所使用的大部分电机为感应式交流电机，感应式交流电机的旋西南科技大学 毕业设计（论文） 9 转速度近似地取决于电机的极数和频率。 电机的极数是固定不变的 (为 2的倍数，例如极数为 2， 4， 6)，不是一个连续的数值，所以一般不适合通过改变电机的极数来调整电机的速度。 变频调速是通过改变电动机供电电源频率进行调速的一种方法，频率在 电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 近年来，随着电力电子技术、微电子技术、电动机和控制理论的飞速发展，交流电动机调速系统有了很大的提高，变频调速技术已经趋于成熟，用晶闸管或全控型器件组成逆变器，容量从几十瓦到几十千瓦的异步电动机变频调速系统大量投入到工业、商业等领域中应用。 因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 变频调速器已形成了与电机相配合的不同功率、不同用途的系列化产品，目前产品己经广泛地应用于石油、石化、钢铁、冶金、矿山、机械、纺织、建筑、造纸等行 业，适用手水泵、风机、压缩机、机床等产品的电机调速。 低压通用变频器输出电压为 380— 650V，输出功率为 — 400KW，工作频率为 0— 400Hz，它的主电路都采用交一直一交电路，控制方式经历了以下四代： (1)U/f=C的正弦脉宽调制 (SPWM)控制方式； (2)电压空间矢量 (SVPWM)控制方式； (3)矢量控制 (VC)方式： (4)直接转矩控制 (DTC)方式； (5)矩阵式交一交控制方式。 西门子公司生产的 MICROMASTER系列变频器是目前市场上技术比较熟，性能价格比高的主流产品。 本课题选用其中的 MICROMASTER 420通用型变频器。 MlCROMASTER 420变频器设有 3个数字和 1个模拟输入， 1个模拟输出， 1个继电器接点输出。 它可以与 SIMATIC S7200链接，或集成到 SIMATIC和SIMOTION的 TIA系统中。 MICROMASTER 420通用型变频器用于驱动普通应用对象时，只要对它进行简单的组态，就可以满足对特定传动系统的控制要求。 而且，由于变频器采用的是模块化设计，可以选用各种选件，非常方便地对传动装置进行扩展，从而实现多种标准功能。 变频器的原理示意图如图 所示。 电机的选型 是根据该行业运输线上的功率来考虑的，本系统的电机分为两部分，一种是平的输送线的电机，功率大概 5KW的交流电机就可以了；第二种是爬坡处的电机，功率要比平的输送线要大，功率大概应为 10KW 的交流电机。 西南科技大学 毕业设计（论文） 10 整 流 器 中 间 电 路 逆 变 器 电 动 机控 制 电 路 图 变频器示意图 行程 开关的选用 在本系统中 行程 开关主要是作为物流货品进入分拣通道后，让挡板机能够复位使用。 行程开关简介 行程开关 ， 位置开关 （又称 限位开关 ）的一种，是一种常用的小电流 主令电器。 利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。 通常，这类 开关 被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、 变速运动 或自动往返运动等。 种类及特点 常规行程开关中 LX19 系列中的 LX19001/111， LXK3 系列中的 LXK320S/T，JLXK1 系列 JLXK1111/411/511 最具代表力 ,这些产品有结构简单、功能实用、价格低廉的优势深受广大使用者的青睐。 进口行程开关中 WL系列、 HL系列、 D4V 系列、 SZLWL 系列最具代表力，此类产品做工精细、性能优越、在极端环境中的表现更为突出，赢得了大批的粉丝，但价格高昂也 令不少用户咋舌 西南科技大学 毕业设计（论文） 11 在国产的耐高温行程开关中最具影响力的就是 YNTH 系列耐高温行程开关，一般性用在炼钢厂的比较多。 YNTH 行程开关能在高温的环境中正常工作，最高工作温度为 350 度，工作环境的温度增高产品的寿命就会相应的下降，超过 300度要减低开关的工作量来保证产品的寿命。 此系列行程开关价格低廉，性能稳定赢得了广大客户的一致好评。 国产防水行程开关中 YNFS(TZ)系列较为突出。 YNFS 行程开关具有体积小、灵敏度高、密封性强、耐油防腐蚀的特点，最令人惊叹的是此类行程开关可以放 在水中工作令同类产品望尘莫及。 LX19001 LX19001行程开关（以下简称行程开关），适用于交流 50Hz、额定电压至 380V，直流电压至 220V 的控制电路中，作控制运动机构的行程和变换其运动方向或速度之用。 如图 所示，参数如表 31所示。 表 31 LX19001参数 型号 额定工作电压电流 结构形成 触头对数 工作行程 超程 触头转换时间S 动作力 N 动断 动合 LX19001 380V 仅有传动杆，能自动复位 1 1 ~4mm ≥3mm ≤004 ≤15 DC220V 传送带的选用 在货物入口的物料运输装置选用的是动力式滚子传送机，常用于水平的或微斜的输送线路。 驱动装置将动力传送给滚子，使其转动，通过滚子表面与运送物品表面间的摩擦力输送物品，为了节约成本我选用成组驱动，由一个驱动装置驱动。 实物图如图 所示，参数如表 32 所示。 西南科技大学 毕业设计（论文） 12 图 LX19001 图 传送带 表 32 传送带参数 品牌 型号 材质 强力 磨耗 拉力强度 螺距 网丝直径 论鼎 B300 橡胶 15MPa ≤200mmamp。 sup3 强力 0（ mm） 0（ mm） 西南科技大学 毕业设计（论文） 13 传感器选型 传感器 传感器（英文名称： transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 它是实现自动检测和自动控制的首要环节 ，有时也可以成为换能器、检测器、和探头等。 常用传感器的输出信号多为易于处理的电量，如电压、电流、频率和数字信号等。 传感器有很多种，如：电阻式传感器、变频功率传感器、称 重传感器、压阻式传感器等。 本设计采用光电传感器， 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器 .它首先把被测量的变化转换成光信号的变化 ,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号 .光电传感器一般由光源 ,光学通路和光电元件三部分组成 .光电检测方法具有精度高 ,反应快 ,非接触等优点 ,而且可测参数多 ,传感器的结构简单 ,形式灵活多样 ,因此 ,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛 . 本设计系统依据此功能将光电传感器作为进货的一种指示灯等提示使用。 光电传感器图如图。 图 光电传感器 西南科技大学 毕业设计（论文） 14 PLC 的选择 本系统的控制主要是由西门子 S7200 型 CPU224 的 PLC 控制器作为控制装置进行的。 通过 PLC 的外围连接，将传动装置及感应装置和 PLC控制器相连接，当需要进行货品的分流 时， PLC 控制电机起动并带动传送带的运行，之后以光电传感器的检测 信号作为计数脉冲对货品的种类进行检测 ；然后，通过条形扫描器的检测信号控制挡板机对货品进行分道传送处理。 同时也经由条形码扫描器的检测信号，通过 PLC 的控制挡板机不运动，再使上述检测的货品进入 F通道。 CPU224 实物图 如图 所示，参数如表 33 所示。 图 CPU224 表 33 CPU224 参数 电源电压 DC 24V， AC 100~230V 为扩展模块提供的输出电流 660mA 程序存储器 8K 字节 /典型值为 条指令 数据存储器 字 计数器 0~256，可保持： 256， 6 个高速计数器 定时器 可保持： 256， 4 个定时器， 1ms~30s 16 个定时器， 10ms~5min 西南科技大学 毕业设计（论文） 15 236 个定时器， 100ms~54min 接口 一个 RS485 通信接口 本机 I/O 数字量输 入： 14，其中 4 个可用作硬件中断， 14 个用于高速功能 数字量输出： 10，其中 2 个可用作本机功能 模拟电位器： 2 个 可连接的 I/O 数字量输入 /输出：最多 94/74 模拟量输入 /输出：最多 28/7（或 14） AS 接口输入 /输出： 496 最多可接扩展模块 7 个 4 西门子 PLC 编程 梯形图的特点及基本绘制规则 梯形图是各种 PLC 通用的编程方式，尽管不同厂家生产的 PLC指令系统以及指令的助记符不完全相同，但梯形图编写的基本原则是相同的。 在编写梯形图时，一般应遵循下列基本原则。 梯形图中的触点，无论是 I/O 触点、内部通用继电器触点、定时器触点还是计数器触点，均可在编写程序中无限次使用，即可动合也可动断。 无需用复杂的程序结构来减少触点的使用次数。 梯形图按照从上到下、从左到右的顺序排列，每个继电器线圈为一个逻辑行。 每一逻辑行起于左母线，终于右母线直接相连，不能再继电器线圈与右母线之间连接其他元素。 继电器线圈不能直接与左母线相连，如有需要，可通过一个没有使用的内部继电器的动断触点或特殊继电器 R9010 的动合触点来连接。 一般情况下，梯形图中某编号的继电器线圈只能出现一 次，否则容易引起误操作。 但在某些特殊情况下，也允许出现重号的继电器线圈，如使用多个跳转指令的程序段及使用步进指令的程序段。 在梯形图中，串联触点使用的次数没有限制，并联触点使用的次数也没有限制。 两个或两个以上的继电器线圈可以并联输出。 西南科技大学 毕业设计（论文） 16 一段完整的梯形图程序必须以 END 结束。 S7200PLC 软件系统与 STEP 编程软件 S7200PLC 编程基础知识 (1)数据类型 S7200PLC指令的参数所用的基本数据类型有 1位布尔型（ BOOL） 、 8位字节型（ BYTE）、 16位无 符号整数（ WORD）、 16位有符号整数（ INT） 、 32位无符号双字整数（ DWORD）、 32位有符号双字整数 (DINT)、 32位实数（ REAL）。 S7200的 CPU中存放数据类型为 BOOL、 BYTE、 WORD、 INT、 DWORD、 DINT和 REAL。 不同的数据类型具有不同的数据长度和数据范围。 在上述数据类型中，用字节（ B） 、字 (W)型、双字（ D） 型分别表示 8位、 16位、 32位的数据长度。 数据类型如表 41所示。 表 41 数据位数与取值范围 数据的位数 无符号数 有符号整数 十进制 十六进制 十进制 十六进制 B(字节 )： 8位值 0255 0FF 128127 807F W（字）： 16位值 065355 0FFFF 3276832767 80007FFF D（双字）：32位值 04294967295 0FFFFFFFF 21474836482147483647 800000007FFFFFFF 位存储单元的地址由字节地址和位地址组成，其中。