冰箱老化测试生产线的控制系统文件模板.doc

摘 要本课题设计一个基于 OMRON PLC冰箱老化测试生产线控制系统，关键控制箱体在多条生产线中进出功效，确保安全、通畅地根据既定工艺进行箱体传送，以实现地面输送线自动控制。本设计采取OMRON C200H型PLC及西门子变频器作为关键控制器件，来完成冰箱地面输送线自动移载及不一样生产方法控制。本文具体介绍了PLC编程方法在工业自动控制领域应用，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基础指令和特殊功效指令构建控制程序，包含梯形图、程序指令表和时序图。经过程序编制，达成了自动控制目标，并增加了防撞保护设计。因为本程序通用性强，所以经过不大修改即可用于其它生产线中。对于冰箱地面输送系统设计，本文综合了多个方案比较，指出了本系统采取设计方案很多优点。依据本文研究方案设计冰箱地面输送线电气自动控制系统，功效强、成本低、易维护、可靠性高，含有很强实际意义。 关键词：地面输送线,地面线控制,变频器,光电开关AbstractThe aging test subject to design a refrigerator production line control system programming based on OMRON PLC.The design of the main control box in a multi-production lines in and out of function, to ensure safe, smooth box according to the established technology of transmission lines in order to achieve automatic control of ground transportation. This design uses OMRON C200H PLC and Siemens inverter type as the main control device, to complete the transmission line refrigerator automatically shift the ground set and different modes of production control. This paper describes the ground conveyor system PLC control and programming. Software-based PLC using CX-P basic instructions and special function instruction building control procedures, including the ladder, the program instruction table and timing diagram. Through the process of preparation.Achieved the purpose of automation and increased crash protection design. Since the programs versatility, it can be used by small changes to other production lines. Ground transportation system for refrigerator design, this comprehensive comparison of the various programs that use this system, the design of many advantages.According to this design of the refrigerator conveyor line automatic control system,this system has strong function, low cost, easy maintenance,and high reliability .Which has great practical significance. Key words： The ground conveyor system, programmable logic controller,frequency converter,Photoelectric switch目录摘要 IAbstractII第一章 引言错误！未定义书签。1.1本课题研究目标和意义11.2 地面输送线控制系统中国外发展现实状况11.3本课题任务31.4本课题设计方案3第二章 地面输送线总体设计方案42.1地面控制线功效需求分析42.2 系统设计基础步骤42.3 系统基础要求5第三章 硬件电路设计63.1 plc概述及选型63.2.变频器原理及选型63.3光电传感器原理及选型7第四章 控制系统设计114.1 系统基础设计思绪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 控制系统步骤分析155.2 系统编程环境介绍165.3 PLC程序编制及仿真调试18结束语23致谢24参考文件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第一章 引言1.1本课题研究目标和意义 PLC即可编程控制器，是指以计算机技术为基础新型工业控制装置。它采取一类可编程存放器，用于其内部存放程序，实施逻辑运算,次序控制，定时，计数和算术操作等面向用户指令，并经过数字或模拟式输入/输出控制多种类型机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一个和硬件结合很紧密语言，在半导体方面有很关键应用，能够说有半导体地方就有PLC。冰箱产品完成以后，有一道电气性能老化试验程序。本课题设计一个由PLC控制冰箱老化测试生产线，关键控制箱体在多条生产线中进出功效，确保安全、通畅地根据既定工艺进行箱体传送。经过此控制系统设计，掌握PLC在工业控制中具体应用，和掌握电气保护方面设计，了解工业控制现场中相关控制器件及性能和使用。1.2 地面输送线控制系统中国外发展现实状况现在，输送带控制系统在工业领域有着广泛应用。比如，火电厂燃料煤是经过煤场输送带送进锅炉。因为煤粉污染大，作业环境恶劣，所以，需要对输送带实现自动控制。另外，输送带控制系统也广泛利用于井下采矿和食品业等。对于输送带实现自动控制和其运行可靠性和稳定性直接影响着生产发展。采取传统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，而且功效扩展性差。PLC系统因其可靠性高、编程简单、功效完善而越来越受到青睐，传统接触继电器控制系统已逐步被PLC系统所替换。本文介绍了基于PLC输送带控制系统，该系统经过PLC控制输送带运行和停止、移栽电机控制，实现了生产过程自动化。这就要求驱动系统能够依据起动、运行、停车要求进行自动调整，确保带式输送机运行在最好状态下，使带式输送机起停平稳、运行高效、驱动平衡、工作安全可靠，功效完善。交流变频调速装置，是近几十年来发展起来新技术，以其卓越调速性能、显著节电效果和在国民经济各领域广泛适用性，而被公认是一个最有前途调速方法。变频器基础原理就是改变异步电动机供电频率，改变其同时转速，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，能够方便地实现软起动、低速验带、节能运行、功率平衡等功效。冰箱地面输送线控制系统机械部分相对较简单，而电气系统很复杂，不仅有较多检测信号，而且各实施器之间有复杂逻辑连锁关系。因为原微机系统应用软件采取加密技术，中国生产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，故本系统采取可编程序控制器(简称PLC)作为系统关键部件。PLC是一个智能控制器，它有自己CPU和控制软件，关键完成现场数据采集、转换、存放、报警和控制等功效。用变频调速替换直流调速。现代控制系统还有DCS控制系统和现场总线控制技术。DCS是分散控制系统(Distributed Control System)简称，中国通常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以通信网络为纽带多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基础思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS含有以下特点： （1） 高可靠性。因为DCS将系统控制功效分散在各台计算机上实现，系统结构采取容错设计，所以某一台计算机出现故障不会造成系统其它功效丧失。另外，因为系统中各台计算机所负担任务比较单一，能够针对需要实现功效采取含有特定结构和软件专用计算机，从而使系统中每台计算机可靠性也得到提升。 （2） 开放性。DCS采取开放式，标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采取局域网方法通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功效时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其它计算机工作。现场总线技术基础是一个全数字化、双向、多站通信系统，是应用于多种计算机控制领域工业总线。现场总线控制系统关键包含部分实际应用设备，如plc、扫描器、电源、输入输出站、终端电阻等。其它系统也能够包含变频器、智能仪表、人机界面等。 系统中主控器（host）能够是plc或pc，经过总线接口对整个系统进行管理和控制。其总线接口，有时能够称为扫描器。能够是分别卡件，也能够集成于plc中。现场总线和传统plc点对点控制方法相比，现场总线控制系统含有没有可比拟优势。其特点包含：含有较高性能价格比。因为导线、连接附件大幅度降低。原来繁琐原理图、布线图设计变得简单易行；标准接插件快速、简便安装，使人力、物力大量降低；强大故障诊疗能力，使系统调试和维护工作量大幅降低。系统性能大幅度提升，可靠数据传输，快速数据响应，强大抗干扰能力。系统含有强大自动诊疗、故障显示功效。采取数字信号通讯，有效提升系统测量和控制精度。防护等级较高，含有防水、防尘、抗振动特征。本质安全型总线。愈加适合直接安装于石油、化工等危险防爆场所，降低系统发生危险可能性。拓扑结构 。考虑到本系统设计规模不是很大及程序编制难易程度较低，所以选择了PLC这种控制系统。1.3本课题任务本课题设计一个基于 OMRON PLC冰箱老化测试生产线控制系统程序设计，关键控制箱体在多条生产线中进出功效，确保安全、通畅地根据既定工艺进行箱体传送，以实现地面输送线自动控制。共有四条平行老化产生板链线，每体线速度可调且能实现三种工况：（1）只进不出；（2）只输出不进；（3）同进同出。垂直并紧挨首四条板链线两旁各一段辊道，分别由一个电机驱动，且速度可调。一侧是进箱辊道，另一侧是出箱辊道。辊道和板链接口处是移载机，可由气缸推进上下移动且电气驱动皮带传动接送箱体。当有箱体在辊道上运行时，移载机（分布在辊道下）不顶起；当有冰箱向板链上进或从板链上出时，移载机顶起，然后皮带运行，准备接箱动作，完成后，移载机落下。同一时间只能有一条板链线实现第三种工况，同一时间可有两条板链线分别实现第一个和第二种工况。本设计综合PLC，变频器及部分光电开关应用，需画出系统组成框图，并建立了PLC控制程序步骤。这是一个综合性较强设计课题，需要综合利用大学所学基础课程。1.4本课题设计方案在设计刚开始前三周关键对plc基础原理进行复习，熟练掌握plc工作原理和工作方法，熟练掌握plc编程方法，和变频器工作原理和在工业生产中应用。在接下来三周开始对冰箱地面输送线硬件电路进行设计，查阅资料努力争取用最简单经济设计方法，达成硬件电路设计目标。接下来开始plc编程并开始相关软件设计，查阅编程手册，确定设计方案，争取用最通俗易懂简单明了程序达成控制要求。第二章 地面输送线总体设计方案2.1地面控制线功效需求分析输送线输带，是用于皮带输送带中起承载和运输物料作用橡胶和纤维、金属复合制品，或是塑料和织物复合制品。皮带输送机在农业、工矿企业和交通 运输业中广泛用于输送多种固体块状和粉料状物料或成件物品，输送带能连续化、高效率、大倾角运输，输送带操作安全，输送带使用简便，维修轻易，运费低廉，并能缩短运输距离， 降低工程造价，节省人力物力。输送带广泛应用于水泥、焦化、冶金、化工、钢铁等行业中输送距离较短、输送量较小场所 本课题设计一个基于 OMRON PLC冰箱老化测试生产线控制系统程序设计，关键控制箱体在多条生产线中进出功效，确保安全、通畅地根据既定工艺进行箱体传送，以实现地面输送线自动控制。共有六条平行老化产生板链线，每体线速度可调且能实现三种工况：只进不出；只输出不进；同进同出。垂直并紧挨首四条板链线两旁各一段辊道，分别由一个电机驱动，且速度可调。一侧是进箱辊道，另一侧是出箱辊道。辊道和板链接口处是移载机，可由气缸推进上下移动且电气驱动皮带传动接送箱体。当有箱体在辊道上运行时，移载机（分布在辊道下）不顶起；当有冰箱向板链上进或从板链上出时，移载机顶起，然后皮带运行，准备接箱动作，完成后，移载机落下。同一时间只能有一条板链线实现第三种工况，同一时间可有两条板链线分别实现第一个和第二种工况。22.2 系统设计基础步骤PLC控制系统设计通常步骤设计PLC应用系统时，首先是进行PLC应用系统功效设计，即依据被控对象功效和工艺要求，明确系统必需要做工作和所以必备条件。然后是进行PLC应用系统功效分析，即经过分析系统功效，提出PLC控制系统结构形式，控制信号种类、数量，系统规模、布局。最终依据系统分析结果，具体确实定PLC机型和系统具体配置。PLC控制系统设计能够按以下步骤进行。1熟悉被控对象，制订控制方案 分析被控对象工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间配合，确定被控对象对 PLC控制系统控制要求。2确定IO设备 依据系统控制要求，确定用户所需输入(如按钮、行程开关、选择开关等)和输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯等)由此确定PLCIO点数。选择PLC 选择时关键包含PLC机型、容量、IO模块、电源选择。3分配PLCIO地址 依据生产设备现场需要，确定控制按钮，选择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等多种输入输出设备型号、规格、数量；依据所选PLC型号列出输入输出设备和PLC输入输出端子对照表，方便绘制PLC外部IO接线图和编制程序。4设计软件及硬件进行PLC程序设计，进行控制柜（台）等硬件设计及现场施工。因为程序和硬件设计可同时进行，所以，PLC控制系统设计周期可大大缩短，而对于继电器系统必需先设计出全部电气控制线路后才能进行施工设计。5联机调试 联机调试是指将模拟调试经过程序进行在线统调。开始时，先不带上输出设备（接触器线圈、信号指示灯等负载）进行调试。利用编程器监控功效，采分段调试方法进行。各部分全部调试正常后，再带上实际负载运行。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部分程序即可，全部调试完成后，交付试运行。经过一段时间运行，假如工作正常、程序不需要修改则应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。6整理技术文件 包含设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。2.3 系统基础要求冰箱产品完成以后，有一道进行电气性能老化试验程序。本课题设计一个PLC控制冰箱老化测试生产线，关键控制箱体在多条生产线中进出功效，确保安全、通畅地根据既定工艺进行箱体传送。经过此控制系统设计，掌握PLC在工业控制中具体应用，和掌握电气保护方面设计，了解工业控制现场中相关控制器件及性能和使用。共有六条平行老化生产链板条，每条线速度可调且能实现三种工况： 只进不出；只输出不进；同进同出。垂直并紧挨首六条板链线两旁各一段辊道，分别由一个电机驱动，且速度可调。一侧是进箱辊道，另一侧是出箱辊道。辊道和板链接口处是移载机，可由气缸推进上下移动且电气驱动皮带传动接送箱体。当有箱体在辊道上运行时，移载机（分布在辊道下）不顶起；当有冰箱向板链上进或从板链上出时，移载机顶起，然后皮带运行，准备接箱动作，完成后，移载机落下。同一时间只能有一条板链线实现第三种工况，同一时间可有两条板链线分别实现第一个和第二种工况。第三章 硬件电路设计3.1 plc概述及选型可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中一员，是为工业控制应用而设计制造。早期可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它关键用来替换继电器实现逻辑控制。伴随技术发展，这种装置功效已经大大超出了逻辑控制范围，所以，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。不过为了避免和个人计算机(Personal Computer)简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC 经过设计题目标要求，我们了解了系统工作原理及相关部件动作步骤，这么使得我们掌握了系统动作要领。此系统开关量及光控开关等全部是输入量，辊道拖动电机，移栽机小电机及电磁阀等位输出量。经过对输入输出量分析统计，得到输入量有两个开关，九个选择开关，十二个光控开关，总计三十三个输入量；输出量有大电机两个，中型电机四个，移栽机上小电机八个，总计十四个输出量。所以做这个控制系统需要一台小型PLC.日系PLC比较廉价，操作编程简单，通常见小系统。OMRON编程器能简单，指令较少，不适合应用在大型系统控制中，但能满足小系统控制要求；三菱控制器功效较前者多，指令也较为丰富，能满足通常系统应用要求；SIEMENS控制器功效最多，功效强大，表现再逻辑处理、通讯等，有自己通讯方法，产品贵，指令也很丰富，但学起来也相对难一此。地面输送线控制系统因为I/O口只有几十个，且本人对OMRON企业产品熟悉，功效了解全方面，所以选择OMRON企业C200H型PLC完全能够满足要求。C200H PLC是一个小型模块化PLC，该型号PLC 适应能力强、应用灵活，含有最高I/O密度/体积比，即使它属于小型PLC,但提供了较快指令处理速度，其特点是：I/O点数方面，假如使用8点I/O单元时，I/O点数可达240点，使用16点单元时I/O点数可达480点。3.2.变频器原理及选型变频器 （frequency changer / frequency converter）是一个用来改变交流电频率电气设备。另外，它还含有改变交流电电压辅助功效。 过去，变频器通常被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。伴随半导体电子设备出现，大家已经能够生产完全独立变频器。 变频器通常包含2个组成部分整流器(rectifier)逆变器（Inverter）。其中，整流器将输入交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率交流电。除了这2个部分之外，变频器还有可能包含变压器和电池。其中，变压器用来改变电压并能够隔离输入/输出电路，电池用来赔偿变频器内部线路上能量损失。 不一样变频器能够处理电源功率是不一样，从几瓦到几兆瓦全部有。变频器应用 变频器除了能够用来改变交流电源频率之外，还能够用来改变交流电动机转速和扭矩。在该应用环境下，最经典变频器结构是三相二级电压源变频器。该变频器经过半导体开关和脉冲宽度调制（PWM）来控制各相电压。 另外，变频器还能够在航空航天业中。比如：飞机上电力设备通常需要400Hz交流电，而地面上使用交流电通常为50Hz或60Hz。所以，当飞机停在地面上时，需要使用变频器将地面上50Hz或60Hz交流电变为400Hz交流电供飞机使用。变频器故障原因及预防方法 变频器由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成。其结构多为单元化或模块化形式。因为使用方法不正确或设置环境不合理，将轻易造成变频器误动作及发生故障，或无法满足预期运行效果。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析尤为关键。变频器选择要依据系统电机容量来选择。因为系统机械部分要求，此设计辊道输送带选择2.2KW电机作为驱动。板链相对于辊道来讲承载产品量较少，采取1.5KW电机足以。移栽机部分只是用来对单个冰箱移栽，所需功率更小，所以采取0.75KW电机。因为380V、160KW以下单台电机和变频器对应关系为0.75KW对应2KW,1.5和2.2KW对应4KW输出。变频调速时只要改变了三相交流电频率就改变了同时转速，即调整了异步电动机转子速度。变频调速最大特点是：当电动机从高速到低速改变时，其转差率一直保持在最小数值，所以此时异步电动机功率因数全部很高。本设计调速系统采取德国制造西门子MMV变频器，性能优越，采取矢量控制技术适合提升机工作环境，只需在控制单元给出对变频器控制命令(正转、反转、多段速等)即可使提升机根据设定速度曲线运行，满足提升阶段稳定运行要求。变频调速装置本身含有过压、欠压、过流、过负荷、缺相、超温等保护，同时配合来自现场多种信号传感器监视及对应处理，可实现输送带过速、减速、限速等关键保护双线制保护功效，满足生产线输送带安全规程要求。3.3光电传感器原理及选型光电传感器是利用光多种性质，检测物体有没有和表面状态改变等传感器。光电传感器关键由发光投光部和接收光线受光部组成。假如投射光线因检测物体不一样而被遮掩或反射，抵达受光部量将会发生改变。受光部将检测出这种改变，并转换为电气信号，进行输出。大多使用可视光（关键为红色，也用绿色、蓝色来判定颜色）和红外光。 光电传感器以下图所表示关键分为3类。（具体内容请参见 图3.1）对射型回归反射型扩散反射型光电传感器选择 光电传感器是经过把光强度改变转换成电信号改变来实现控制。光电传感器在通常情况下，有三部分组成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射光束通常起源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物经过路径两侧，检测物经过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。图3.2光电传感器原理图 漫反射型光电开关:是当开关发射光束时，目标产生漫反射，发射器和接收器组成单个标准部件，当有足够组合光返回接收器时，开关状态发生改变，作用距离经典值一直到3米。特征：有效作用距离是由目标反射能力决定，由目标表面性质和和颜色决定；较小装配开支，当开关由单个元件组成时，通常是能够达成粗定位；采取背景抑制功效调整测量距离；对目标上灰尘敏感和对目标改变了反射性能敏感。我们使用欧姆龙光电传感器(光电开关),E3JK-5M3,直流正负12240V,交流24240V均可用,交直流通用,有一对常开和常闭触点. 消费电力:小于3W 检出距离:5M. 指向角:320, 继电器输出:最大:250V3A,最小5VDC10MA. 响应时间小于或等于:30MS. 工作温度:-2555 湿度:3595 周围照明:小于或等于3000lx. 保护结构:IEC60529IP64. 图3.3反射式光电开关冰箱地面输送线是把成型冰箱经过辊道或板链线匀速地输送到每条通电板链线上进行24h通电老化测试，老化过合格冰箱送到包装板链上进行打包。整条设备采取人工选线，自动进出步骤，无物流阻塞和干涉现象发生。能实现进出箱自动计数，进满线停止并报警，含有计数显示、拔盘预置、端头保护、无推挤箱等电气保护方法。几条老化线进出可实现三种人工选线操作，在同一时间，不能有两条线同时选进或选出，能够一条进另一条出(即一条选单进，另一条选单出)，或一条线边进边出(即同进同出)。输入、输出关键对象为拔盘开关、行程开关、光电传感器、主令开关，电磁阀、交流异步电机(接触器)、蜂鸣器、数码显示、指示灯。自动控制方法很多，因为冰箱生产线是流水线作业，所以本设计只是一个次序控制，并无其它复杂控制要求，所以选择PLC控制系统就足以满足设计要求。在生产过程中，根据不一样生产要求，我们设计了三种传输方法，即工艺步骤要求所表示。因为工业生产是根据订单来安排生产，所以当订单少时选择正常速度运行传输线，而在订单较多时，选择快速传输方法。依据以上要求，就需要应用变频器在生产线电机控制中。本设计中变频器不需要PLC控制，只要在变频器中设置好两种速度即可。为了确保流水作业，我们在靠近移栽机上游不远处加装对射型光电开关，用于确保冰箱在移栽机将其移动时冰箱不至于碰撞，此刻主流水线电机停止工作。在移栽机下边缘处，加装反射式光电开关，其作用是正确定位冰箱是否处于移栽机正上方。当处于正上方时，电磁阀通电，移栽机工作，将冰箱移动到横向传输线线上。在横向传输线上起始位置处有一对射式见解开关，用其检测冰箱是否完全移动到横向传输线上。横向传输线末端也有一光电开关，起作用依据进出方法不一样而不一样。当其为同进同出方法时，这个光电开关用来给移栽机一个信号，告诉其要接机了，并使下行主传输线电机停止工作，这也是防撞设计考虑。在移栽机右侧有一对射式光电开关，作用也是检测冰箱是否完全处于移栽机正上方。当处于正上方时，此光电开关给出信号，根本电机工作，电磁阀失电返回原位。根本下游处装有一光电开关，也是为了使冰箱之间保持一定距离。其它线也如此设计。PLC模拟量调试关键包含系统DIP 开关状态设置、输入和输出模拟量形式和范围选择、模拟量采集结果处理等步骤，调试时可先调开环系统，然后依据测速装置反馈电压和转速关系，经过软件判定调整模拟量单元输出信号大小，实现闭环调速系统。第四章 控制系统设计4.1 系统基础设计思绪冰箱地面输送线是把成型冰箱经过辊道或板链线匀速地输送到每条通电板链线上进行24h通电老化测试，老化过合格冰箱送到包装板链上进行打包。整条设备采取人工选线，自动进出步骤，无物流阻塞和干涉现象发生。能实现进出箱自动计数，进满线停止并报警，含有计数显示、拔盘预置、端头保护、无推挤箱等电气保护方法。几条老化线进出可实现三种人工选线操作，在同一时间，不能有两条线同时选进或选出，能够一条进另一条出(即一条选单进，另一条选单出)，或一条线边进边出(即同进同出)。输入、输出关键对象为拔盘开关、行程开关、光电传感器、主令开关，电磁阀、交流异步电机(接触器)、蜂鸣器、数码显示、指示灯。自动控制方法很多，因为冰箱生产线是流水线作业，所以本设计只是一个次序控制，并无其它复杂控制要求，所以选择PLC控制系统就足以满足设计要求。在生产过程中，根据不一样生产要求，我们设计了三种传输方法，即工艺步骤要求所表示。因为工业生产是根据订单来安排生产，所以当订单少时选择正常速度运行传输线，而在订单较多时，选择快速传输方法。依据以上要求，就需要应用变频器在生产线电机控制中。本设计中变频器不需要PLC控制，只要在变频器中设置好两种速度即可。为了确保流水作业，我们在靠近移栽机上游不远处加装对射型光电开关，用于确保冰箱在移栽机将其移动时冰箱不至于碰撞，此刻主流水线电机停止工作。在移栽机下边缘处，加装反射式光电开关，其作用是正确定位冰箱是否处于移栽机正上方。当处于正上方时，电磁阀通电，移栽机工作，将冰箱移动到横向传输线线上。在横向传输线上起始位置处有一对射式见解开关，用其检测冰箱是否完全移动到横向传输线上。横向传输线末端也有一光电开关，起作用依据进出方法不一样而不一样。当其为同进同出方法时，这个光电开关用来给移栽机一个信号，告诉其要接机了，并使下行主传输线电机停止工作，这也是防撞设计考虑。在移栽机右侧有一对射式光电开关，作用也是检测冰箱是否完全处于移栽机正上方。当处于正上方时，此光电开关给出信号，根本电机工作，电磁阀失电返回原位。根本下游处装有一光电开关，也是为了使冰箱之间保持一定距离。其它线也如此设计。PLC模拟量调试关键包含系统DIP 开关状态设置、输入和输出模拟量形式和范围选择、模拟量采集结果处理等步骤，调试时可先调开环系统，然后依据测速装置反馈电压和转速关系，经过软件判定调整模拟量单元输出信号大小，实现闭环调速系统。4.2 控制系统组成元件分析 整个地面输送系统输送线布局图1所表示，其中数字代码为对应电动机在PLC中所对应输入输出代码。两条主输送线分别为A和B,其它四条分别为C、D、E、F。小圆圈代表着对射式光电开关及其所在位置，小三角形代表着反射式光电开关及其位置。1、2.8分别代表着移栽机及其所处位置。 图4.1冰箱地面输送线控制系统布局及端PLC接线端口地址4.3 电气控制系统主回路设计及线路图设计电气控制系统主回路是由电源线及被控制电机组成，部分接线图以下图所表示。电路图分析：首先是三相电源线，是动力线。在主回路电气原理图中我们关键用到了低压断路器、熔断器、热继电器、变频器、接触器等这些元件，经过这些元件共同作用线路在正常情况下工作。熔断器FU，其是一个利用热效应原理工作电流保护电器，使用时将其串接在被保护电路中，当电路发生短路故障时熔体被瞬时熔断而分断电路，其关键用于短路保护。热继电器FR,其是利用测量元件被加热到一定程度而动作一个继电器，关键用于三相电机过载保护。接触器KM，它是一个适适用于在低压配电系统中远离控制，频繁操作主电路及大容量控制电路自动控制开关电器。低压断路器QF是低压配电网中关键电器开关之一，它不仅能够接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流，而且还能够接通和分断短路电流，对线路、电器设备及电动机等实施保护。变频器直接接到电机上，不需要PLC对其进行控制。主六条输送线均需要电机均需要用变频器控制，而移栽机只是个小电机，工作过程简单，不需变频器对其控制。此图只是画出了部分电气接线，其它类似部件接线和这类似。图4.2电气控制系统线路图 本设计控制系统线路图以下所表示.其包含PLC作为主控设备，其它为外围设备。操作台、电磁阀、电动机、光电开关为输入输出设备，PC机是做上位机，用作编程及监控。在PLC实际接线中，应有电源办公输入线，通常为220V、50HZ交流电源，许可电源电压有一定浮动范围。而且必需有保护装置。假如是干扰较强或对可靠性要求很高场所，应在PLC电源输入端加装带屏蔽隔离变压器和低通滤波器。PLC输出端接有线圈和电磁阀等感性元件时必需加保护电路，比如在电路中并接阻容吸收回路或续流二极管。电气控制系统线路框图以下图，具体接线图见附录一。图4.3地面输送线控制制系统框图第五章 系统程序设计5.1 控制系统步骤分析在PLC 控制系统应用中，梯形图设计是最关键问题，它是计算机程序设计和电气控制设计思想结合产物，有替换设计法、逻辑代数设计法、程序步骤图设计法、功效模块设计法四种关键设计方法。本设计是次序动作过程，采取程序步骤图设计法编制PLC 系统软件，程序工作过程可用步骤框图表示。用此方法编程只要对各个工序进行简单次序设计就能确保机械正确动作，使用者也能很轻易了解全部动作过程，能自动实施对各个工序监视，试运行调整及故障检验很方便，尤其是大大地减轻了编程工作量，缩短了软件系统设计时间。 依据系统设计要求，我们分析了系统工作方法，并以此设计了以下步骤图，图6。 图5.1 系统程序步骤图（此为一条板链生产线步骤，其它三条亦然）系统开始运行时，要先检测故障按钮和急停按钮情况。若有故障，故障输出点输出，同时将系统运行点、传送带运行点复位，将对应定时器和计数器也复位。当有紧急情况按下急停按钮00201时，急停点00201输出，同时复位对应定时器。系统通电后，若没有急停和停止按钮按下，输送带开始运行。辊道A向下运行，将冰箱向下输送。当用于位置检测光电传感器0发出信号时，即说明有冰箱抵达，当此信号停止时，说明冰箱正在向移栽机正上方移动。当反射式光电开关发出信号时，冰箱已移动到移栽机正上面位置，此刻电磁阀接收到反射式光电开关发出信号得电，用移栽机将冰箱顶起，然后移栽机上小电机运行，将冰箱送至副传输线。冰箱被送至至板链输送带上，当接收完一台冰箱后，起始位置对射式光电传感器发出一个信号，表示接收完成，并给电磁阀一个信号，让移栽机返回且使辊道继续运行。处于板链输送带尾部光电开关用于给接机移栽机一个信号，告诉其要接机了，并使辊道电机停转。对射式光电开关发出信号，表示冰箱处于移栽机正上方，能够使电磁阀失电返回了。当冰箱流到下个位置检测处时，这时能够使移栽机从新接机。经过三种工作方法所对应三个按钮选择，来选择工作方法。 步骤图中停止信号包含两层含义，急停还是停止。经过对停止信号判定，看是板链货物已满还是紧急停车来选择下一步工作方法。若是货物已满，则是0发出信号，对应输出移栽机动作，接箱并下行。C，D,E,F输送带工作过程全部如上面所述。5.2 系统编程环境介绍CX-Programmer是OMRON企业新编程软件，她可完成用户程序建立，编辑，检验，调试和监控，同时还含有完善维护等功效，使得程序开发及系统维护更为简单快捷。CX-P编程软件关键功效CX-P编程软件能够实现梯形图或语句表编程，编译检验程序，程序和数据上传及下载，设置PLC设定区，对PLC 运行状态或内存数据进行监控和测试，打印程序清单，文档管理等功效。CX-P编程软件界面包含标题栏，菜单栏，工具条，状态栏和五个窗口。文件菜单条可完成如新建，打开，关闭，保留，页面设置，打印预览，打印设置等操作。编辑菜单提升编辑用多种工具，如剪切，复制，粘贴等或数据块操作，及查找，替换，删除，微分等功效。其图形界下图图5.2 CX-P编程软件界面 工具条是将CX-P编程软件中最常见操作以按钮形式出现，提升愈加紧捷鼠标操作。工程窗口中，以分层树状结构显示和工程相关PLC和程序细节。以个工程能够生产多个PLC，美俄PLC 包含符号表，设置，内存，程序等内容，。工程窗口能够实现快速编辑符号，设定PLC，和切换各个程序段显示。图标工作窗口用于编辑梯形图程序或语句表程序，并能够显示全局变量或当地变量等内容。在查看窗口中，能够同时显示多个PLC中某个地址编号继电器内容，和她们在线工作情况。状态栏在编辑时提供部分有益信息，包含PLC工作模式，CPU类型，PLC连时循环时间及错误信息。用CX-P编程软件编制用户程序能够按一下步骤进行：开启CX-P软件，建立新工程文件，绘制梯形图，编译程序，下载程序和监视程