plc自動噴淋抑塵系統(tǒng)畢業(yè)設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 動噴淋抑塵系統(tǒng) 摘要 ： 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，煤炭生產企業(yè)運量快速增長。在煤炭運量快速增長的同時，煤炭運輸和裝車引起的揚塵影響鐵路周邊環(huán)境問題，一直是影響各局貨場及運輸周邊環(huán)境環(huán)保問題的主要因素。為此，大力推動煤炭抑塵項目的發(fā)展，努力建設和探索運輸與環(huán)境和諧的煤炭運輸形式已經(jīng)得到鐵道部高度重視。 目前，抑塵劑噴灑多數(shù)企業(yè)采用人工上車噴灑的全手工作業(yè)方式，其效率低下，費時費力的，同時存在各種不安全隱患。少數(shù)企業(yè)新裝了噴淋基站，但其噴灑量不能有效控制，沒有完整的數(shù)據(jù)跟蹤機制，不能對已經(jīng)作業(yè)的信息 進行查詢和共享。 目前 針對抑塵劑噴灑現(xiàn)狀開發(fā)出了一套全自動抑塵劑噴灑系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以在車輛行進中噴灑，無需人工現(xiàn)場參與。大大提高作業(yè)效率，均勻控制噴灑流量，避免浪費等，便于數(shù)據(jù)跟蹤和查詢，完全可以作為噴灑收費的依據(jù)等。 在鐵路煤炭運輸過程中 ,吹落的煤塵不 鐵路 抑塵站噴灑控制系統(tǒng)是在可編程用于控制噴灑泵起動并控制流量變頻調速器，用于轉筒轉動控制步進電機轉動的交流接觸器。 本實用新型解決了鐵路抑塵劑噴灑自動化的問題，而且計量準確，噴灑均勻， 還避免遺漏到車廂空檔的鐵軌上。 關鍵字： 變頻調速； 監(jiān)控系統(tǒng) ；伺服電機； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘要 . 1 第 1 章 緒論 . 4 制鐵路運煤揚塵污染的方法 . 4 路抑塵站噴灑控制系統(tǒng)的背景和意義 . 4 內研究概況 . 5 計任務及要求 . 5 第 2 章 鐵路抑塵站噴灑控制系統(tǒng) . 7 路抑塵站噴灑控制系統(tǒng) . 7 統(tǒng)的組成 . 7 統(tǒng)的特點 . 7 題研究的對象 . 7 路抑塵站噴灑控制系統(tǒng)的及工作原理 . 8 統(tǒng)的構成 . 8 作原理 . 10 第 3 章 器件的選型及介紹 . 12 編程控制器 . 12 介 . 12 特點 . 13 主要功能 . 14 工作過程 . 15 經(jīng)濟分析 . 16 展狀況及趨勢 . 16 選型 . 17 接線 . 17 制元件 . 19 頻器 . 19 服電機 . 23 測元件 . 28 聲波液位計 . 28 度變送器 . 28 力變送器 . 29 磁流量計 . 29 件表 . 30 . 31 第 4 章 制及編程 . 33 制實現(xiàn)的控制功能和控制方法 . 33 I/O 點分配 . 33 件設計 . 34 形圖 . 36 第 5 章 結論 . 42 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 致 謝 . 44 參考文獻 . 45 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 章 緒論 制鐵路運煤揚塵污染的方法 在鐵路煤炭運輸過程中 ,吹落的煤塵不僅對沿線的生 態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染 ,而且對鐵路線路內道床、鐵路信號和接觸電網(wǎng)等設備也會造成破壞 ,增加維修成本 ,對資源也造成不小的浪費。解決鐵路揚塵污染問題刻不容緩。 抑制鐵路運煤揚塵污染的方法主要有以下兩種： 1. 固體加蓋法。在貨運列車車廂上加蓋或利用篷布等遮蓋 , 防止煤粉散落和吹入空氣中。這種方法雖然簡單 , 防塵效果較好 ,但成本較高 ,且操作麻煩 , 完善的測速系統(tǒng)、流量調控系統(tǒng)、鉤擋識別及車輛之間 。 2. 列車中煤層表面噴淋抑塵劑法。通過給列車煤層表面噴灑一層抑塵劑 , 使煤層表面形成以煤塊、煤粒和煤塵黏結在一起 的直徑較大的固化層 , 以此達到防止揚塵污染的效果。 路抑塵站噴灑控制系統(tǒng)的背景和意義 煤炭運輸引起的揚塵影響鐵路周邊環(huán)境，需要進行抑塵處理。設計全自動抑塵劑噴灑系統(tǒng)，可以在車輛行進中噴灑， 無需人工現(xiàn)場參與，起到抑制揚塵，保護環(huán)境及減少運輸煤損的作用。 僅對沿線的生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染 ,而且對鐵路線路內道床、鐵路信號和接觸電網(wǎng)等設備也會造成破壞 ,增加維修成本 , 對資源也造成不小的浪費。解決鐵路揚塵污染問題刻不容緩。 自從人類使用核能技術以來，放射性污染物質的消除問題就一直是人們所關注的世界 性難題。傳統(tǒng)放射性沉降物的消除技術在適用范圍、功能、消除效果、作業(yè)效率或代價利益比上不同程度地存在這樣或那樣的缺陷，與核事故應急或反核恐怖行動的要求還不相適應。 目前在放射性非固定性污染物消除領域中，比較先進的技術是“剝離型膜體大面積壓制去污 方法”， 這種技術在用于清除放射性氣溶膠或沉降物時有噴灑 作業(yè)、放射性顆粒與壓制去污材料共聚膜體、膜體的剝離回收和膜體廢物的運輸 4買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 個階段，其中完成噴灑作業(yè)階段的噴灑作業(yè)機械是實現(xiàn)壓制去污效果的重要手段。針對其作業(yè)環(huán)境惡劣、電磁干擾嚴重的情況，研制出集成性高、抗干擾能力強、操 作簡便的控制系統(tǒng)對有效地完成噴灑作業(yè)是十分關鍵的。 使用抑塵劑后對改善鐵路沿線的大氣和路面污染可以起到明顯作用。 內研究概況 早在 20世紀 20年代 ,英國的學者就研究制作了一種濕潤劑并應用于礦井。后來 , 美國和蘇聯(lián)的學者及研究人員也參與了濕潤劑的研究。 20 世紀 70 年代 , 中國一些高校對化學抑塵劑進行了研制。近些年 ,抑塵劑的研究發(fā)展迅猛。目前的抑塵劑主要分為濕潤型化學抑塵劑、強吸水型抑塵劑和黏結型化學抑塵劑。從成本、效果和適用范圍等方面考慮 ,黏結型化學抑塵劑是一種不錯的變廢為寶的抑塵劑 ,在國內外得 到廣泛的應用。 考慮到鐵路運輸?shù)奶厥庑?,還必須研制出一種適合運煤列車的噴灑控制系統(tǒng)。該設備應針對鐵路區(qū)段線路的特點 ,對于電力區(qū)間使用擺臂式噴灑設備 ,對于內燃牽引區(qū)間宜使用龍門式設備 ,對列車高速行駛情況宜使用對噴式設備 ,對鏟車裝車情況可使用移動車式噴灑設備。 由于運煤列車速度較快 ,按照噴灑要求 ,控制系統(tǒng)必須實現(xiàn)對機車和車輛車型的識別。擺臂式的還應能控制擺臂 ,在噴灑過程中自動完成回轉和回位 ,要設有完善的測速系統(tǒng)、流量調控系統(tǒng)、鉤擋識別及車輛之間的停噴裝置等。固定噴灑設備中擺臂式噴灑最具代表性 ,下面主要分析這種擺 臂式防塵噴灑智能控制系統(tǒng)的可行性。 計任務及要求 1. 說明 鐵路運輸過程中，當列車經(jīng)過噴灑設備時，首先進行雷達測速，之后根據(jù)火車速度的大 小由 制變頻器調節(jié)頻率，由此 來控制噴灑量，使噴灑流量與車速符合鐵道部規(guī)定的設計標準。 2. 設計內容 （ 1） 根據(jù)鐵路抑塵劑噴灑控制系統(tǒng)，進行總體方案設計； （ 2） 根據(jù) 入、輸出點的點數(shù)，確定變頻器的類型； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 3） 信號傳輸部分采用光電信號隔離器； （ 4） 噴灑部分的設計 ,儲夜罐到噴灑為手動，液體檢測采用超聲波液位計，液位計采 集液位，低液位報警并參于計算噴灑量，以減少流量傳感器采集 誤差。噴灑泵采用變頻器驅動，速度由 （ 5） 檢測部分分別由 集傳感器的信號， 行量程轉換后參于控制 。 3. 設計成果 （ 1） 畢業(yè)設計報告字數(shù) （ 2） 根據(jù)設計要求選擇各種電氣元件； （ 3） 必須有 入、輸出點分配的定性分析； （ 4） 硬件電路圖； （ 5） 系統(tǒng)的結構和軟件設計，提供 （ 6） 1#設計圖紙 2 張，一張為系統(tǒng)主電路原理圖和傳動控制電路原理圖、一張為控制系統(tǒng)軟件流程圖； （ 7） 其它； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 章 鐵路抑塵站噴灑控制系統(tǒng) 路抑塵站噴灑控制系統(tǒng) 統(tǒng)的組成 該控制系統(tǒng)由 監(jiān)視管理層、中間控制層、現(xiàn)場執(zhí)行層組成。監(jiān)視管理層由工控計算機、可編程控制器 其配套設備構成 ,配以圖形用戶界面 ,負責監(jiān)視臂式噴灑裝置的參數(shù)設置和下層設備的狀態(tài)、機車車輛識別工作 ,監(jiān)視噴灑作業(yè)情況。中間控制層是核心層 ,負責控制現(xiàn)場執(zhí)行設備和算法的執(zhí)行 ,采用高性能可編程 對現(xiàn)場進行網(wǎng)絡控制 ,控制變頻器以實現(xiàn)噴灑流量的恒壓和流量大小的調整。現(xiàn)場執(zhí)行層由電機、變頻器、測速雷達、視頻頭等基礎設備成。 統(tǒng)的特點 (1) 該系統(tǒng)采用計算機網(wǎng)絡技術和自動化技術 , 實現(xiàn)對各種設備的智能 控制 , 達到最佳工況要求 ; (2) 通過變頻技術 , 實現(xiàn)車速和噴灑流量的匹配 , 使用中節(jié)電效果顯著 ; (3) 具有隨時手動控制功能 , 可與系統(tǒng)自動控制互補 , 安全性能較高 ; (4) 保護功能齊全 , 既可保護常規(guī)設備 , 又能對突發(fā)事件進行自動巡檢 , 具有主動采取適當?shù)谋Ｗo措施及報警智能保護的能力 , 輔助管理人員進一步提高管理能力 ; (5)改善工作環(huán)境 ,提高作業(yè)人員生產效率 ; (6)利用了變頻技術 , 使防塵噴灑智能控制系統(tǒng)的噴灑水泵具有顯著的節(jié)能效果 , 且實現(xiàn)了軟啟軟停 , 減少對電網(wǎng)的沖擊 , 操作簡便 , 能順利實現(xiàn)噴灑液體恒壓、恒流量控制。 題研究的對象 煤炭運輸引起的揚塵影響鐵路周邊環(huán)境，需要進行抑塵處理。設計全自動抑塵劑噴灑系統(tǒng)，可以在車輛行進中噴灑，無需人工現(xiàn)場參與，起到抑制揚塵，保護環(huán)境及減少運輸煤損的作用。本畢業(yè)設計，涉及檢測， 氣控制，器件選買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 型，各器件使用 行控制。 鐵路抑塵站 統(tǒng)框圖如圖 圖 路抑塵站噴灑控制系統(tǒng) 系統(tǒng)方案圖 該系統(tǒng) 使用前先對設備功能進行自檢 ,完成變送器工作狀態(tài)、模擬量的采集精 度 及檢測結果狀態(tài)的指示和報警的檢測。自檢正常后 ， 當運煤列車通過時 ， 通過光電檢測系統(tǒng)識別牽引機車 ， 牽引機車通過后 ， 發(fā)出信號給 制傳動減速箱 ， 與此同時 制變頻器啟動噴灑泵 ， 雷達測速儀檢查列車速度 ， 反饋給 制變頻器 ， 給定電機不同頻率 ， 進行流量和恒壓的控制 。光電檢測系統(tǒng)在列車鉤檔間發(fā)出信號給 用以控制變頻器輸出 ， 同時 伺服 電機通過傳動連接裝置 ， 旋轉遮擋裝置實現(xiàn)停噴和噴灑作業(yè) 。 列車完全通過后系統(tǒng)自動切換至清洗泵 ， 清洗完畢后清洗液回流到儲液罐。 至此 ， 噴灑過程完成。 路抑塵站噴灑控制系統(tǒng)的及工作原理 統(tǒng)的構成 整個系統(tǒng)由 兩 臺 噴灑泵 ， 一臺變頻調速器、一臺潛水泵、 一臺 聲波液位檢測計 及若干輔助部件構成。 兩 臺水泵中每臺泵的出水管均裝有手動閥，以供維修和調節(jié)水量之用， 兩 臺泵協(xié)調工作以滿足 噴灑 需要； 噴灑 系統(tǒng)中檢測管路壓力的壓力 表 ，一般采用電阻式傳感器 (反饋 0 5或壓力變送工控 機 監(jiān)控設備 頻器 伺服電機 液壓傳動 回流泵 光電檢測 雷達測速 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 器 (反饋 4 20；變頻器是 噴灑 系統(tǒng)的核心，通過改變電機的頻率實現(xiàn)電機的無極調速、無波動穩(wěn)壓的效果和各項功能。 從原理框圖，我們可以看出 該 系統(tǒng)由執(zhí)行機構、信號檢測、控制系統(tǒng)、人機界面、以及報警裝置等部分組成。 (1)執(zhí)行機構 執(zhí)行機構是由一組水泵組成，它們用于將噴灑液供于抑塵噴灑機構 ，圖 個水泵分為二種類型 : 噴灑泵 : :噴灑泵是將具備壓力的工作介質水，通過噴嘴向吸入室高速噴出，將水的壓力能變?yōu)閯幽?，形成高速噴出的流體，吸入室中的氣體被高速噴射的流體強力壓制帶著與之混合，形成氣液的混合體，流入擴壓器從而使吸入室的壓力減小，形成真空，在擴壓器的擴張段內混合噴射的流體動能轉變?yōu)閴毫δ?，速率減 低，壓力升高，氣體被進一步壓縮，與水一起排出 泵外，在水箱中起水散，氣體釋放入大氣，水由水泵循環(huán)，周而復始達到抽真空的目地。 潛水泵 : 潛水泵由 水泵、潛水電機、輸水管和控制開關四大部分組成。 (2) 信號檢測 在系統(tǒng)控制過程中，需要檢測的信號包括 噴灑液 的流量、壓力、溫度信號的檢測。 水壓信號 :它反映的是系統(tǒng)內部管道的 壓 力 值，它是噴灑控制系統(tǒng)的主要反饋信號。 水溫信號 :它反映系統(tǒng)是否正常運行， 伺服 電機是否過載、變頻器是否有異常。該信號為開關量信號。 流量信號： 它 反映 噴灑液流速的大小， 它是系統(tǒng)噴灑量大小的主要反饋信號。 超聲波液位檢測信號： 通過檢測液位的高低來控制噴灑速度 ，它是 儲液罐液位高低的主要反饋信號。 （ 3） 控制系統(tǒng) 一般安裝在 括 頻器和電控設備三個部分。 它是整個變頻恒壓噴灑 控制系統(tǒng)的核心。 力、報警信號進行采集，對來自人機接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進行分析、實施控制算法，得出對執(zhí)行機構的控制方案，通過變頻調速器和接觸器對執(zhí)行機構進行控制。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 變頻器 :它是對噴灑泵進行轉速控制的單元 。變頻器跟蹤 成對噴灑泵的速度 控制。 電控設備 :它是由一組接觸器、保護繼電器、轉換開關等電氣元件組成。用于在 的切換、手 /自動切換等。 (4)人機界面 人機界面是人與機器進行信息交流的場所。通過人機界面，使用者可以更改設定壓力，修改一些系統(tǒng)設定以滿足不同工藝的需求，同時使用者也可以從人機界面上得知系統(tǒng)的一些運行情況及設備的工作狀態(tài)。人機界面還可以對系統(tǒng)的運行過程進行監(jiān)示，對報警進行顯示。 (5)通訊接口 通訊接口是本系統(tǒng)的一個重 要組成部分，通過該接口，系統(tǒng)可以和組態(tài)軟件以及其他的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，同時通過通訊接口，還可以將現(xiàn)代先進的網(wǎng)絡技術應用到本系統(tǒng)中來，例如可以對系統(tǒng)進行遠程的診斷和維護等 (6)報警裝置 作為一個控制系統(tǒng)，報警是必不可少的重要組成部分。由于本系統(tǒng)能適用于不同的 噴灑 領域，所以為了保證系統(tǒng)安全、可靠、平穩(wěn)的運行，防止因電機過載、變頻器報警、電網(wǎng)過大波動等等造成的故障，因此系統(tǒng)必須要對各種報警量進行監(jiān)測，由 行顯示和保護動作控制，以免造成不必要的損失 。 作原理 由加料機把原 料加入攪 拌罐與清水混合，然后由潛水泵提升至儲液抽罐里，其過程為手動方式， 人為操作按鈕。噴灑時，當列車經(jīng)過時，首先進行雷達測速，然后根據(jù)結果自動計數(shù)參數(shù)，使噴灑流量與車速符合設要求，整體控制示意圖如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 噴 噴 嘴 嘴 加料機 超聲波液位檢測 雷 達 測 速 器 攪拌罐 光電 檢測 噴灑泵 拌熱帶 鐵路抑塵站噴灑控制系統(tǒng) 中電氣系統(tǒng)主要為：配電部分，控制部分，操作部分，檢測部分，視頻部分組成?？刂撇糠秩坎捎眠M口材料和部分國產材料，主要以法國施耐德產品為主，攪拌機的起停采用手動方式，配電回路采用軟啟動器 ，加料機和潛水泵的啟停采用人工的方式，配電回路因功率較小而采用直接啟動方式，清洗罐中的操作也全部分手動。儲液罐到噴灑為手動 /自動方式，液位檢測采用超聲音波液位計，液位計采集液位，低液位報警并參于計算噴灑量，以減少流量傳感器采集誤差。噴灑泵采用變頻器驅動，速度由 定。檢測部分分別由 集傳感器的信號， 行量程轉換后參于控制。視頻部分采用硬盤錄像機，可以看到手動 /自動錄像，視頻部分和控制系統(tǒng)是相互完全獨立的兩套系統(tǒng)。 攪 拌 機 潛水泵 儲液罐 清水罐 清洗罐 流量壓力溫度檢測 圖 路抑塵站噴灑控制系 統(tǒng)原理圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 章 器件的選型及介紹 編程控制器 介 編程控制器是 60 年代末在繼電器系統(tǒng)上發(fā)展起來的，當時稱作可編程邏輯控制器 (簡稱 編程控制器的產生和發(fā)展與繼電器控制系統(tǒng)有很大的關系。繼電器是一種用弱電信號控制強電信號的電磁開關，但在復雜的控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除非常困難，不適應于工藝要求發(fā)生變化的場合。由此，產生了可編程控制器，它是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術，用面向控制過程、面向用戶的簡單編程語句，適應工業(yè)環(huán)境，是簡單易懂，操作方便、可靠性高的新一代 通用工業(yè)控制器，是當代工業(yè)自動化的主要支柱之一?？删幊炭刂破骶哂胸S富的輸入 /輸出接口，并具有較強的驅動能力，但它的產品并不針對某一具體工業(yè)應用，其靈活標準的配置能夠適應工業(yè)上的各種控制。在實際應用中，其硬件可根據(jù)實際需要選用配置，其軟件則需要根據(jù)要求進行設計。 圖 可編程邏輯控制器，采用的是計算機的設計思想，最初主要用于順序控制，只能進行邏輯運算。隨著微電子技術計算機技術和通信技術的發(fā)展，以及工業(yè)自動化控制愈來愈高的需求， 度上、智能化模塊 以及聯(lián)網(wǎng)通信上，都有很大的提高?，F(xiàn)在的 功能遠遠超出了順買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 序控制、邏輯控制的范圍，具備了模擬量控制、過程控制以及遠程通信等強大功能。美國電氣制造商協(xié)會 (其正式命名為可編程控制器 (簡稱 是為了和個人計算機 (簡稱 們常常把可編程控制器仍簡稱為 事實上與所有的器件一樣， 無法向操作者顯法方便、快速地改變相關參數(shù)、配方。因此，在現(xiàn)今的稍微復雜一 些的控制系統(tǒng)中，現(xiàn)完整的控制功能。 特點 現(xiàn)代可編程控制器不僅能實現(xiàn)對開關量的邏輯控制，還具有數(shù)學運算、數(shù)學處理、運動控制、模擬量 制、通信網(wǎng)絡等功能。在發(fā)達的工業(yè)化國家，可編程控制器已經(jīng)廣泛的應用在所有的工業(yè)部門，其應用已擴展到樓宇自動化、家庭自動化、商業(yè)、公用事業(yè)、測試設備和農業(yè)等領域。歸納可編程控制器主要有以下幾方面的優(yōu)點： 1. 靈活、通用 在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制器件是大量的繼電器，整個系統(tǒng)是根據(jù)設計好的電器控制圖，由人工布線、 焊接、固定等手段組裝完成的，其過程費時費力。如果因為工藝上的稍許變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話，那么原先的整個電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進行布線、焊接、固定等工作，浪費了大量的人力、物力和時間。而可編程控制器是通過存儲在存儲器中的程序實現(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動極少量的接線即可。而且，同一臺可編程控制器還可以用于不同的控制對象，只要改變軟件就可以實現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。 2. 可靠性高、抗干擾能力強 對于機械手系統(tǒng)來說，可靠性、抗干擾能力是 非常重要的指標，如何能在各種工作環(huán)境和條件 (如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等 )下，平穩(wěn)可靠的工作，將故障率降至最低，是研制每一種控制系統(tǒng)必須考慮的問題。 現(xiàn)代 用了集成度很高的微電子器件，大量的開關動作由無觸點的半導體電路來完成，其可靠性程度是使用機械觸點的繼電器所無法比擬的。為了保證 在惡劣的工業(yè)環(huán)境可靠的工作，在其設計和制造過程中采取了一系列硬件和軟件方面的抗干擾措施，使其可以適應惡劣的工業(yè)應用環(huán)境。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3. 操作方便、維修容易 用電氣操作人員熟悉的梯形圖和功能助記符編程，使用戶十分方 便的讀懂程序和編寫、修改程序。對于使用者來說，幾乎不需要專門的計算機知識。工程師編好的程序十分清晰直觀，只要寫好操作說明書，操作人員經(jīng)短期的學習就可以使用。 4. 功能強 現(xiàn)代 僅具有條件控制、計時、計數(shù)和步進等控制功能，而且還能完成 A/D、 D/A 轉換、數(shù)字運算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)和生產過程監(jiān)控等。因此，它既可控制開關量，又可控制模擬量；既可控制一個機械手，又可控制一個機械手群；既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場控制，又可遠程控制。 5. 體積小、重量輕和易于實現(xiàn)機電一體化 由于 用 了半導體集成電路。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點。且 為工業(yè)控制設計的專用計算機，其結構緊湊、堅固耐用、體積小巧，并由于具備很強的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機械設備內部，因而成為實現(xiàn)機電一體化十分理想的控制設備 10。 同樣，可編程序控制器控制也有其不足的地方，在性價比上要高于繼電器控制和單片機控制，其開發(fā)潛力要差于單片機，并且通用性不好，不同廠家的可編程序控制器以及其附屬單元都是固定專用等等。 主要功能 一種應用面很廣、發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動化裝置，在工廠自 動化(計算機集成制造系統(tǒng) (占重要地位。 統(tǒng)主要有以下功能： （ 1） 多種控制功能； （ 2） 數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能； （ 3） 通信聯(lián)網(wǎng)功能； （ 4） 輸入、輸出接口調理功能； （ 5） 人機界面功能； （ 6） 編程、調試功能。 重量、體積、功耗和硬件價格一直在降低，雖然軟件價格占的比重買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 有所增加，但是各廠商為了競爭也相應地降低了價格。另外，采用 可以大大縮短設計、編程和投產周期，使總價格進一步降低。 品面臨現(xiàn)場總線的發(fā)展，將再次革新，滿足工業(yè)與民用控制的更高需求 11。 工作過程 圖 用循環(huán)順序掃描的工作方式，其工作過程就是程序的執(zhí)行過程，它分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段，如圖 ： 輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)，取決于輸入端子板在上一個刷新時間的狀態(tài)； 程序如何執(zhí)行，取決于用戶所編的程序和輸入映像寄存器、元件映像寄存器中存放的所需軟元件的狀態(tài)； 輸出映像寄存器（包含在元件映像寄存器中）的狀態(tài)，由輸出指令的執(zhí)行結果決定。 輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)，由上一 個刷新時間輸出映像寄存器的狀態(tài)決定； 輸出端子上的輸出狀態(tài)，由輸出鎖存器中的狀態(tài)決定 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 經(jīng)濟分析 綜上所述，在各種環(huán)境中，使用 制機構設備，生產流水線和生產過程的自動化控制將越來越廣泛。 對 經(jīng)濟分析，應從以下幾方面考慮： 1. 從影響成本的各個因素綜合考慮 對目前生產設備控制裝置來說，有三種類型： 繼電器控制； 半導體器件控制； 制。價格僅是選擇 牌的一個因素，而可靠性是選擇控制裝置時需要考慮的又一個重要因素。 2. 從設計、生產周期長短考慮 不論是 對舊設備進行改造，還是設計新的生產機械設備。毫無疑問，生產、設計周期越短越好，甚至希望邊設計、邊安裝、邊調試和邊生產，特別是產品更新?lián)Q代，生產工藝改造，不需改動現(xiàn)有生產設備及其外部接線，就能馬上組織生產，這不僅節(jié)約了勞動力，而且新產品能盡快投入市場。這無疑給企業(yè)增加了活力，提高了經(jīng)濟效益。如果把這些要求得以實現(xiàn)，繼電器或半導體都不能滿足，而 完全可以實現(xiàn)。這是因為使用 必改動外部設備接線，只要對軟件進行一些改變就可以了。也就是說只要改變梯形圖，按照新工藝要求重新輸入新程序或修改原程序即可。這既經(jīng) 濟又簡捷，可以達到事半功倍的效果。 據(jù)調查，目前我國 70%的機械生產設備，都是采用繼電器進行控制的，除了可靠性差外，程序設計也很繁雜。從方案的確立到技術條件的設計以及施工的設計，圖面的工作量很大，這勢必造成設計周期長。而采用 制可以大大縮短設計周期，甚至有些文件資料也不必繪制成圖。設計人員完全可以利用編程器上屏幕顯示來輸入，或修改程序使得梯形圖能準確無誤地反映生產要求。編程人員也可根據(jù)新產品對生產提出的新工藝要求，重新編寫程序并把它存儲在塊中去，需要加工哪種產品的程序，操作人員可以隨時調 用，這既簡單、方便又保密。 展狀況及趨勢 現(xiàn)代 發(fā)展主要有兩個趨勢：一是向體積更小、速度更快、功能更強和價格更低的微小型方面發(fā)展；二是向大型網(wǎng)絡化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1. 大型網(wǎng)絡化 主要是朝 向發(fā)展，使其具有 統(tǒng)的一些功能。網(wǎng)絡化和通信能力強是 展的一個重要方面，向下可將多個 I/O 框架相連，向上與工業(yè)計算機、以太網(wǎng)、 等相連構成整個工廠的自動化控制系統(tǒng)。 2. 多功能 隨著自調整、步進電機控制、位置控制、伺服控制等模塊的出現(xiàn) ，使 選型 潛水泵 、 噴灑泵 可變頻運行 也可工頻運行，需 6個輸出 點 ，變頻器的運行與關斷由 個輸出 點 ， 控制變頻器使電機正轉需 1個輸出信號控制，報警器的控制需要 1個輸出點，輸出點數(shù)量一共 9個?？刂破饎雍屯Ｖ剐枰?2個輸入點， 變頻器極限頻率的檢測信號占用 點， 系統(tǒng)自動 /手動起動需 1輸入點，手動控制電機的工頻 /變頻運行需 6個輸入點，控制系統(tǒng)停止運行需 1個輸入點，檢測電機是否過載需 3個輸入點，共需 19個輸入點。 系統(tǒng)所需的輸入輸出點數(shù)量共為 35個點 。 本系統(tǒng)選用 接線 服電機 控制 水泵 控制 制 洗罐 控制 灑閥 控制洗閥 控制 1的熱繼電器， 2的熱繼電器， 3的熱繼電器。 為了防止出現(xiàn)某臺電動機既接工頻電又接變頻電設計了電氣互鎖 。 在同 時 控制 頻率檢測的上 /下限信號分別通過 2與 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 0002010304050706080910110001020304050607080910110001024障二變頻 故障一備用光電二光電一右轉左轉急停左點動右點動手動復位手動或自 動本地或 遠程泵1或泵2電熱絲右出水閥左出水閥噴 灑泵運 行清洗 電磁閥噴灑 電磁閥清洗攪拌加料機潛水泵伺服電機注釋01S 3S 5S 7S 9S S S S S S S S S S 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 制元件 頻器 1. 變頻器的構成 通常由變頻器主電路（ 逆變元件）給異步電動機提供調壓調頻電源。此電源輸出的電壓或電流及頻率，由控制回路的控制指令進行控制。而控制指令則根據(jù)外部的運轉指令進行運算獲得。對于需要更精密速度或快 速響應的場合，運算還應包含由變頻器主電路和傳動系統(tǒng)檢測出來的信號和保護電路信號，即防止因變頻器主電路的過電壓、過電流引起的損失外，還應保護異步電動機及傳動系統(tǒng)等 。 圖 頻器的構成 給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，稱為主電路。圖 示是典型的電壓逆變器的例子，其主電路由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸引在整流和逆變時產生的電壓脈動的“平波回路”以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。另外，異步電動機需要制動時，有時要附加“制動回路”。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 整流器 最近大量使用的是二極管的交流器，圖 示，它把工頻電源變換為直流電源?？捎脙山M晶體管交流器構成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉。 平波回路 在整流器整流后的直流電壓中，含有電源 6 倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電壓吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路的構成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。 逆變器 同整流器相反，逆變器的作用是將直流功率變換為所需要頻率的交流功率，根據(jù) 制信號使 6 個開關器件導 通、關斷，就可以得到三相頻率可變的交流輸出。 制動回路 異步電動機在再生制動區(qū)域使用時（轉差率為負），再生能量儲存于平波回路電容器中，使直流電壓升高。一般說來，由機械系統(tǒng)（含電動機）慣量積蓄的能量比電容能儲存的能量大，需要快速制動時，可用由逆變流器向電源反饋或設置制動回路（開關和電阻）把再生功率消耗掉，以免直流電路電壓上升。 圖 型的電壓型逆變器一例 變頻器具有過壓、欠壓、過流、過載、短路、失速等自動保護功能。能實現(xiàn)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 電機軟起動，減小電氣和機械沖擊噪音， 延長設備使用壽命。 噴灑 系統(tǒng)主要有以下幾個特點 : （ 1） 節(jié)能： 變頻調速恒壓 噴灑 設備使整個 噴灑 系統(tǒng)始終保持最優(yōu)工作狀態(tài)節(jié)電率可達 35% 60% ，這一特點已被廣大用戶所認識并帶來效益 。 （ 2） 占地面積小，投人少，效率高 。 （ 3） 配置靈活，功能齊全，自動化程度高。 （ 4） 由于變頻恒壓調速直接從水源 噴灑 ，減少了原有 噴灑 方式的二次污染， 大大降低水質污染的可能性 。 （ 5） 通過通信控制，可以實現(xiàn)無人值守，節(jié)省了人力物力 。 器的選型 根據(jù)設計的要求，本系統(tǒng)選用 頻器 ，如下圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4. 變頻器的接線 變頻器的接線圖如圖 管腳 7管腳，控制電機的正轉。 頻率檢測的上 /下限信號分別通過 2與 圖 服電機 伺服電機在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機 服電機 ,可使控制速 度 ,位置精度非常準確。將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。 伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到 1個脈沖，就會旋轉 1個脈沖對應的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖L 1L 2L 3C 65 3 P 90 - 4U 3 -