定量給料機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 定量給料機(jī) 制系統(tǒng) 摘 要 本課題所設(shè)計(jì)的調(diào)速式定量給料機(jī)是 根據(jù) 我公司 采用的 德國申克 定量給料機(jī)，結(jié)合國內(nèi)建材行業(yè)使用稱重設(shè)備的實(shí)際情況，進(jìn)行國產(chǎn)化設(shè)計(jì)的一種集多種先進(jìn)技術(shù)于一體的新型產(chǎn)品。它與微機(jī)、負(fù)荷傳感器、速度傳感器組合成微機(jī)控制配料系統(tǒng)或定量給料秤。 其 計(jì)量精度 1% ，是替代進(jìn)口設(shè)備的理想選擇。給料能力 m3/h。輸送帶寬 500筒中心距1000 本設(shè)計(jì)采用全荷式結(jié)構(gòu)、雙傳感器，消除物料偏載對(duì)稱重精度的影響。 電機(jī)采用 三相電機(jī)變頻調(diào)速即 通過調(diào)節(jié) 變頻器的輸出頻率達(dá)到調(diào)速的目的，變頻器給定電壓信號(hào)的范圍是 0 10 ； 關(guān)鍵詞 ： 定量給料， 傳感器， 頻調(diào)速， 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is to my EL on of of a of in of It of or 1%, is of m3/h. 500000to of by is to 10V. 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 前 言 . 1 第 1 章 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 3 單片機(jī)控制 . 3 制 . 4 第 2 章 各電路設(shè)計(jì) . 6 擇 電源 . 6 速系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) . 6 第 3 章 軟件設(shè)計(jì) . 19 統(tǒng)程序流程圖 . 19 序 . 20 形圖 . 20 令表 . 21 第 4 章 軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 . 23 件的調(diào)試 . 23 體調(diào)試 . 23 結(jié) 論 . 25 謝 辭 . 26 參考文獻(xiàn) . 27 附 錄 . 28 1 各個(gè)電路的電路圖 . 28 2 元器件選擇列表 . 31 外文資料 翻譯 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 前 言 定量給料機(jī)是對(duì)散狀物料進(jìn)行連續(xù)稱量給料的理想設(shè)備，是集輸送、稱重計(jì)量和定量控制為一體的高科技產(chǎn)品，它以技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、性價(jià)比高、經(jīng)久耐用而著稱。能適應(yīng)各種生產(chǎn)環(huán)境，對(duì)各種塊、粒狀物料（如石灰石、鐵粉、粘土）和粉狀物料（如粉煤灰、水泥）等進(jìn)行 連續(xù)給料、計(jì)量，為各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)控制、管理提供準(zhǔn)確的計(jì)量數(shù)據(jù)。配有 與中央控制機(jī)組成 廣泛應(yīng)用于建材、冶金、電力、化工、煤炭、焦化、礦山、煙草、糧食、環(huán)保、港口等行業(yè) 。 本課題所設(shè)計(jì)的調(diào)速式定量給料機(jī)是我公司在消化吸收德國申克 合國內(nèi)建材行業(yè)使用稱重設(shè)備的實(shí)際情況，進(jìn)行國產(chǎn)化設(shè)計(jì)成功的一種集多種先進(jìn)技術(shù)于一體的新型產(chǎn)品。它與微機(jī)、負(fù)荷傳感器、速度傳感器組合成微機(jī)控制配料系統(tǒng)或定量給料秤。該系統(tǒng)組成后，其主要性能達(dá)到國際八十年代后期的先進(jìn)水 平，可對(duì)各種塊、粒狀非粘結(jié)性物料進(jìn)行計(jì)量和定量給料控制，廣泛用于水泥、礦山、化工、冶金、能源、糧食等工業(yè)部門。 本機(jī)由電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)，聯(lián)接主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使皮帶運(yùn)動(dòng)，即可輸送物料，物料在皮帶上的重量通過測(cè)力機(jī)構(gòu)檢測(cè)后把信號(hào)輸入控制器，同時(shí)皮帶帶速也通過測(cè)速裝置把信號(hào)輸入控制器進(jìn)行計(jì)算。電機(jī)采用三相電機(jī)變頻調(diào)速。秤重機(jī)構(gòu)采用全荷式結(jié)構(gòu)、雙傳感器，消除物料偏載對(duì)稱重精度的影響。料倉物料通過螺旋閘門和下料口壓到給料機(jī)的承重區(qū)，皮帶按運(yùn)行的方向允許時(shí)，物料從下料口被拉出，平鋪在整條皮帶上，傳感器就能檢測(cè)到有效稱量 區(qū)（ L）上物料的重量（ G）。由于物料是均勻地平鋪在皮帶上，當(dāng)出料口調(diào)整好之后，單位長(zhǎng)度皮帶上的料重可以看成恒定，通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速 N，我們就能達(dá)到恒定控制輸出量 體公式如下： V=（ N/I）（ D+2d） /60 Q=G V/L=G N I（ D+2d） /60L 式中 秤架采用冷彎型鋼制造，具有良好的抗彎強(qiáng)度及剛性。稱量架采用鋼管組件，提高了剛度。標(biāo)定采用上插砝碼方式，靈活可靠，檢測(cè)精度高。漲緊買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 調(diào)偏裝置采用三段托 輥支撐，調(diào)偏效果好，增加了皮帶的使用壽命。安裝內(nèi)外清掃器，對(duì)皮帶內(nèi)外進(jìn)行清掃、刮料，保持皮帶基本不變。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、安裝調(diào)整維修方便，尤其是拆裝皮帶比較方便。部分關(guān)鍵部件（減速電機(jī)、負(fù)荷傳感器、皮帶等）是品牌減速電機(jī)可選用垂直軸裝式，負(fù)荷傳感器可選用美國 本課題對(duì)原控制系統(tǒng)的電氣控制部分進(jìn)行了近乎完全的“改造”，尤其表現(xiàn)在整體設(shè)計(jì)思路方面，本課題在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了自動(dòng)糾偏裝置 ,用來自動(dòng)糾正跑偏的皮帶 ,在提高自動(dòng)化程度的同時(shí)增加了雙記時(shí)功能有效地防止了斷鏈對(duì)鏈軸造成的破壞 ,從而盡 可能地降低了設(shè)備在突發(fā)情況下受損的程度，盡可能減少損失。 系統(tǒng)流程圖在附錄內(nèi)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 第 1 章 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制 用單片機(jī)控制的 列稱重顯示控制 儀實(shí)現(xiàn)對(duì)各種物料進(jìn)行連續(xù)或斷續(xù)的給料控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 1示： 圖 1列稱重顯示控制儀控制給料機(jī)系統(tǒng)框圖 列稱重顯示控制 儀設(shè)計(jì)先進(jìn)，采用 檔 16 位單片機(jī)，主要電路全 ，功耗低； 制參數(shù)由微機(jī)自選優(yōu)，無需人工設(shè)置；標(biāo)定精確，標(biāo)定系數(shù) 自動(dòng)調(diào)整；操作簡(jiǎn)單方便，易于掌握；控制器的外圍接口全部光電隔離，抗干擾能力強(qiáng)；控制器備有通訊接口，便于構(gòu)成集散控制系統(tǒng) (配用不同的給料裝置和傳感器，可以構(gòu)成不同的定量控制裝置，如皮帶定量給料機(jī)、螺旋定量給料機(jī)、靜態(tài)斗秤、失重秤等，從而實(shí)現(xiàn)定量給料，此控制器可廣泛適用于建材、化工、冶金、電力、糧食等行業(yè)。 此控制儀具有手動(dòng)與自動(dòng)運(yùn)行功能； 制參數(shù)由控制器自動(dòng)整定，無需人工干預(yù)；標(biāo)定操作簡(jiǎn)單直觀，直接數(shù)字式修正標(biāo)定參數(shù)；斷電后可靠保存全部數(shù)據(jù) 不需外接電池 ；具有與 ，可方便 地組成 外還留有串行通訊接口（ 具有故障聲光報(bào)警自動(dòng)停機(jī)、電機(jī)斷相過流保護(hù)功能、強(qiáng)電聯(lián)鎖功能。變頻調(diào)速方式采用 16位計(jì)數(shù)器 擬量輸出列稱重顯示控制 儀 給料控制器 稱重傳感器 電流信 號(hào) 0 10 重信號(hào) 變頻器 皮 帶 電 機(jī) 置設(shè)率頻 饋反度速 速度控制 顯示窗1 控 制 按 鍵 顯示窗2 速度顯示 設(shè)置顯示 按鍵信號(hào) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 至變頻器，精度高。電磁滑差調(diào)速方式采用 16位計(jì)數(shù)器直接數(shù)字移相可控硅，可靠性高。 首先，控制器按設(shè)定的流量值，控制給料機(jī)轉(zhuǎn)速；同時(shí)，定時(shí)采集負(fù)荷傳感器給出的物料重量信號(hào)及速度信號(hào)，進(jìn)行放大處理；經(jīng)過高精度的 A/D 轉(zhuǎn)換，送入微處理器進(jìn)行運(yùn)算，得到物料的實(shí)際流量和累計(jì)產(chǎn)量。微處理器將實(shí)時(shí)流量值與給定流量值相比較，進(jìn)行偏差調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制；控制 器控制給料機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，使實(shí)時(shí)流量值隨時(shí)趨近于設(shè)定流量值，達(dá)到定量給料，并實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)量自動(dòng)補(bǔ)償。 手動(dòng)控制時(shí)，微處理器僅對(duì)給料機(jī)的速度信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，使實(shí)時(shí)速度值更趨近于設(shè)定速度值，達(dá)到定速給料。定速控制可以適應(yīng)某些場(chǎng)合應(yīng)用的需要 (如標(biāo)定 )。 控制器采用 觸式薄膜面板，全封閉，防塵效果好。 主要電路板采用雙重接觸方式、防振機(jī)構(gòu)，可靠性高且方便維護(hù)。 控制器安裝在 19上架式機(jī)柜之中；機(jī)柜下部為強(qiáng)電安裝接線部分，整體性好。單臺(tái)機(jī)箱尺寸：高寬深為： 139 440 400 ( 此控制 器操作有兩級(jí)操作菜單：一級(jí)菜單供常規(guī)操作時(shí)使用。對(duì)于正常操作，一級(jí)菜單已經(jīng)提供了足夠的參數(shù)和功能，如顯示流量 (產(chǎn)量 (毛重 (設(shè)定流量 ()、轉(zhuǎn)速 (, 清產(chǎn)量 (去皮 (.)等。在一級(jí)菜單的范圍內(nèi)，界面簡(jiǎn)單、操作步驟少、直觀方便，比較適合一般操作工人使用。二級(jí)菜單提供給技術(shù)人員使用。二級(jí)菜單的參數(shù)和功能更多 (同時(shí)包含了一級(jí)菜單的全部?jī)?nèi)容 )，而增加部分并不是日常操作所需要了解和執(zhí)行的，如：控制輸出值 (電機(jī)轉(zhuǎn)速值 (標(biāo)定系數(shù)修改 ( )、設(shè)定皮重 ()、設(shè)定地址 ()等。同時(shí)，二級(jí)菜單增加部分的參數(shù)一旦設(shè)置錯(cuò)誤，將造成誤差增大甚至系統(tǒng)無法正常工作。所以，為了方便和避免出錯(cuò)，常規(guī)操作時(shí)沒有必要進(jìn)入二級(jí)菜單。 控制器在自動(dòng)狀態(tài)下有“遠(yuǎn)程自動(dòng)”和“本地自動(dòng)”二種控制模式，它可通過控制柜的開關(guān)切換。 制 由于本設(shè)計(jì)要求必須用 制，所以本人在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改裝 原有的 用單片機(jī)控制的 列稱重顯示控制 儀 改為 三菱 列制，這樣可以無需顯示設(shè)備，待通過輸入端輸入合適的 序 局可以運(yùn)行。 其 系統(tǒng)框圖如圖 1示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 圖 1制給料機(jī)系統(tǒng)框圖 料控 制器 稱重傳感器 電流信號(hào)010重信號(hào) 變頻器 皮帶電機(jī) 頻率 設(shè)置 速度 反饋 速度控制 開關(guān)按鈕 按鍵信號(hào) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 第 2 章 各電路設(shè)計(jì) 擇 電源 為了減少出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性，作為各種聲光報(bào)警信號(hào)指示燈和蜂鳴器首先考慮用市場(chǎng)上買來的現(xiàn)成的 24V 電源來驅(qū)動(dòng)這些負(fù)載。 這樣做減少了設(shè)計(jì)的工作量降低了出錯(cuò)率 。 速系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 用 頻器、和給料控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)給料機(jī)的定量給料控制。以下對(duì)這個(gè)系統(tǒng)電路的部分重要控制部分作一下簡(jiǎn)單介紹： 1 可編程序控制器 (稱 了避免同個(gè)人計(jì)算機(jī)（ 稱 淆，現(xiàn)在一般將可編程序控制器簡(jiǎn)稱為 誕生至今已有 30 多年，發(fā)展勢(shì)頭異常迅猛，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的支柱產(chǎn)品之一。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展， 用前景十分看好。嚴(yán)格地講，至今對(duì) 有最終的定義。 同單片機(jī)一樣， 是由軟硬件兩大塊組成的： 硬件主要 由中央處理器（ 存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口電源等部分組成。其中， 核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場(chǎng)輸入 /輸出設(shè)備與 間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。 對(duì)于整體式 有部件都裝在同一機(jī)殼內(nèi)，其組成框圖如圖 2示；對(duì)于模塊式 部件獨(dú)立封裝成模塊，各模塊通過總線連接，安裝在機(jī)架或?qū)к壣?，其組成框圖如圖 2 2 所示。無論是哪種結(jié)構(gòu)類型的 可根據(jù)用戶需要進(jìn)行配置與組合。 盡管整體式與模塊式 結(jié)構(gòu)不太一樣，但各部分 的功能作用是相同的，下面對(duì) 要組成各部分進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。 同一般的微機(jī)一樣， 核心。 所配置的 機(jī)型不同買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 而不同，常用有三類：通用微處理器（如 8086、 80286 等）、單片微處理器（如 8031、 8096 等）和位片式微處理器 (如 ) 。小型 多采用 8 位通用微處理器和單片微處理器；中型 多采用 16 位通用微處理器或單片微處理器；大型 多采用高速位片式微處理器。 圖 2整體式 成框圖 目前，小型 單 統(tǒng)，而 大、中 型 大多為雙 統(tǒng)，甚至有些 多達(dá) 8 個(gè) 于雙 統(tǒng)，一般一個(gè)為字處理器，一般采用 8 位或 16 位處理器；另一個(gè)為位處理器，采用由各廠家設(shè)計(jì)制造的專用芯片。字處理器為主處理器，用于執(zhí)行編程器接口功能，監(jiān)視內(nèi)部定時(shí)器，監(jiān)視掃描時(shí)間，處理字節(jié)指令以及對(duì)系統(tǒng)總線和位處理器進(jìn)行控制等。位處理器為從處理器，主要用于處理位操作指令和實(shí)現(xiàn) 程語言向機(jī)器語言的轉(zhuǎn)換。位處理器的采用 ,提高了 速度，使 好地滿足實(shí)時(shí)控制要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 圖 2 2 模塊式 成框圖 在 系統(tǒng)程序賦予的功能，指揮 條不紊地進(jìn)行工作，歸納起來主要有以下幾個(gè)方面： 接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。 診斷電源、 部電路的工作故障和編程中的語法錯(cuò)誤等。 通過輸入接口接收現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄有器或數(shù)據(jù)寄存器中。 從存儲(chǔ)器逐條讀取用戶程序，經(jīng)過解釋后執(zhí)行。 根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，通過輸出單元實(shí)現(xiàn)輸出控制。有些 具有制表打印或數(shù)據(jù)通信等 功能。 存儲(chǔ)器主要有兩種：一種是可讀 /寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器 一種是只讀存儲(chǔ)器 ，存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)程序是由 制造廠家編寫的，和 硬件組成有關(guān)，完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能，提供 行的平臺(tái)。系統(tǒng)程序關(guān)系到 性能，而且在 用過程中不會(huì)變動(dòng)，所以是由制造廠家直接固化在只讀存儲(chǔ)器 ，用戶不能訪問和修改。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 b) 交 流 輸 入 a) 直 流 輸 入 圖 2 3 開關(guān)量輸入接口 c）交流 /直流輸入 用戶 程序是隨 控制對(duì)象而定的，由用戶根據(jù)對(duì)象生產(chǎn)工藝的控制要求而編制的應(yīng)用程序。為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于 ，用鋰電池作為后備電源，以保證 斷 電時(shí)不會(huì)丟失信息。為了防止干擾對(duì) 程序的破壞，當(dāng)用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常，不需要改變，可將其固化在只讀存儲(chǔ)器 在有許多 接采用 工作數(shù)據(jù)是 行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。存放在 ，以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。在 工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，設(shè)有存放輸入輸出繼電器、輔助繼電 器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等邏輯器件的存儲(chǔ)區(qū)，這些器件的狀態(tài)都是由用戶程序的初始設(shè)置和運(yùn)行情況而確定的。根據(jù)需要，部分?jǐn)?shù)據(jù)在 斷 電時(shí)用后備電池維持其現(xiàn)有的狀態(tài)，這部分在 斷 電時(shí)可保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)域稱為保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。 由于系統(tǒng)程序及工作數(shù)據(jù)與用戶無直接聯(lián)系，所以在 品樣本或使用手冊(cè)中所列存儲(chǔ)器的形式及容量是指用戶程序存儲(chǔ)器。當(dāng) 供的用戶存儲(chǔ)器容量不夠用，許多 提供有存儲(chǔ)器擴(kuò)展功能。 輸入 /輸出單元通常也稱 I/，是 工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間的連接部件。 過輸入接口可以檢測(cè)被控對(duì)象 的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為 被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時(shí) 通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。 由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號(hào)電平是多種多樣的，而部 處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以 I/O 接口要實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。 I/O 接口一般都具有光電隔離和買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 c)晶閘管型 圖 2關(guān)量輸出接口 a)繼電器型 b)晶體管型 濾波功能，以提高 抗干擾能力。另外， I/O 接口上通常還有狀態(tài)指示，工作狀況直觀，便于維護(hù)。 供了多種操作電平和驅(qū)動(dòng)能力的 I/O 接口，有各種各樣功能的 I/I/O 接口的主要類型有：數(shù)字量（開關(guān)量 ）輸入、數(shù)字量（開關(guān)量）輸出、模擬量輸入、模擬量輸出等。 常用的開關(guān)量輸入接口按其使用的電源不同有三種類型：直流輸入接口、交流輸入接口和交 /直流輸入接口，其基本原理電路如圖 2 3 所示。 常用的開關(guān)量輸出接口按輸出開關(guān)器件不同有三種類型：繼電器輸出、晶體管輸出和雙向晶閘管輸出，其基本原理電路如圖2 4 所示。繼電器輸出接口可驅(qū)動(dòng)交流或直流負(fù)載，但其響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，動(dòng)作頻率低；而晶體管輸出和雙向晶閘管輸出接口的響應(yīng)速度快，動(dòng)作頻率高，但前者只能用于驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載，后者只能用于交流負(fù)載。 I/O 接口所能接受的輸入信號(hào)個(gè)數(shù)和輸出信號(hào)個(gè)數(shù)稱為 入 / 輸出（ I/O）點(diǎn)數(shù)。 I/O 點(diǎn)數(shù)是選擇 重要依據(jù)之一。當(dāng)系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，可通過 I/O 擴(kuò)展接口對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展 。 有各種通信接口，這些通信接口一般都帶有通信處理器。 過這些通信接口可與監(jiān)視器、打印機(jī)、其它 算機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信。遠(yuǎn)程買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 I/O 系統(tǒng)也必須配備相應(yīng)的通信接口模塊。 監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像顯示出來；與其它 接，可組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)?？刂啤?與計(jì)算機(jī)連接，可組成多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制 與管理相結(jié)合。 本課題中用 的 是日本 列 列 由三菱公司近年來推出的高性能小型可編程控制器，以逐步替代三菱公司原 F、 列 品。其中 1991 年推出的產(chǎn)品， 在 后推出的超小型 幾年來又連續(xù)推出了將眾多功能凝集在超小型機(jī)殼內(nèi)的 系列 有較高的性能價(jià)格比，應(yīng)用廣泛。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu)。 列是 列 族中最先進(jìn)的系列。由于 列 大范圍 的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程 序 執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 其主要特點(diǎn)如下： 集成型 &高性能 ： 源 輸入輸出三為一體 ； 對(duì) 6 種基本單元，可以以最小 8 點(diǎn)為單位連接輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備，最大可以擴(kuò)展輸入輸出 256 點(diǎn) ； 高速運(yùn)算 ： 基本指令： s/指令 ， 應(yīng)用指令： 00 s/指令安心、寬裕的存儲(chǔ)器規(guī) ， 內(nèi)置 8000 步 儲(chǔ)器 ， 安裝存儲(chǔ)盒后，最大可以擴(kuò)展到 16000 步 ； 豐富的軟元 件范圍 ： 輔助繼電器： 3072 點(diǎn)，定時(shí)器： 256 點(diǎn)，計(jì)數(shù)器： 235 點(diǎn) 數(shù)據(jù)寄存器： 8000 點(diǎn) 列 號(hào)的含義如下： 其中系列名稱：如 0、 2、 0S、 1S、 1N、 2N、 2 單元類型： M基本單元 輸入輸出混合擴(kuò)展單元 擴(kuò)展輸入模塊 擴(kuò)展輸出模塊 輸出方式： R繼電器輸出 S晶閘管輸出 T晶體管輸出 特殊品種： D 源， 出 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 源， 20V）輸入或 出模塊 H大電流輸出擴(kuò)展模塊 V立式端子排的擴(kuò)展模塊 C接插口輸入輸出方式 F輸入濾波時(shí)間常數(shù)為 1擴(kuò)展模塊 如果特殊品種一項(xiàng)無符號(hào)，為 源、 入、橫式端子排、標(biāo)準(zhǔn)輸出。 2變頻器： 變頻器內(nèi)部主要 由 主控電路，整流電路，逆變電路，電流電壓采樣電路，控制電源電路，驅(qū)動(dòng)電路等幾部分構(gòu)成，其的控制電路框圖如圖 2示。變頻器核心部分 主控電路主要功能主要表現(xiàn)在： 接受各種信號(hào)；進(jìn)行基本運(yùn)算；輸出計(jì)算結(jié)果；實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)控制功能；實(shí)施各項(xiàng)保護(hù)功能。器來調(diào)節(jié)。電位器給定 屬于擬量給定，精度稍低。 圖 2頻器內(nèi)的控制電路框圖 三相電機(jī)變頻調(diào)速是通過調(diào)節(jié) 變頻器輸出頻率的方法達(dá)到調(diào)速目的的。要調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，必須首先向變頻器提供改變頻率的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)，稱為頻率給定信號(hào)，也有稱為頻率指令信號(hào)或頻率參考信號(hào)的。所謂給定方式，就是調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法 , 也就是提供給定信號(hào)的方式。買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 給定方式有很多種。在此主要介紹以下幾種： 模擬量給定信號(hào)的種類有面板定和外部給定兩種方式。 通過面板上的鍵盤或電位器進(jìn)行頻率給定 (即調(diào)節(jié)頻率 )的方式，稱為面板給定方式，面板給定又有兩種情 況 :第一，鍵盤給定頻率的大小通過鍵盤上的升鍵 (鍵 )和降鍵 (q 鍵 )來進(jìn)行給定。鍵盤給定屬于數(shù)字量給定，精度較高；第二，電位器 給定部分變頻器在面板上設(shè)置了電位器。頻率大小也可以 通過電位 。 鍵盤給定頻率和電位器給定部分頻率都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。數(shù)變頻器在面板上并無電位器，故說明書中所說的面板給定，實(shí)際就是鍵盤給定。變頻器的面板通?？梢匀∠拢ㄟ^延長(zhǎng)線安置在用戶操作方便的地方。此外 , 采用哪一種給定方式 , 須通過功能預(yù)置來事先決定。 從外接輸入端子輸入頻率給定信號(hào)，來調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的大小，稱為外部給定，或 遠(yuǎn)控給定。主要的外部給定方式有 :外接模擬量給定和外接數(shù)字量給定兩種。 通過外接給定端子從變頻器外部輸入模擬量信號(hào) (電壓或電流 )進(jìn)行給定，并通過調(diào)節(jié)給定信號(hào)的大小來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率。 以電壓大小作為給定信號(hào)，給定信號(hào)的范圍有 :0 10V、 2 10V、 0 10V、 0 5V、 1 5V、 0 5V 等；以電流大小作為給定信號(hào)，給定信號(hào)的范圍有 :0 204 20。 通過外接開關(guān)量端子輸入開關(guān)信號(hào)進(jìn)行給定：通過外接端子輸入脈沖序列進(jìn)行給定。由 計(jì)算機(jī)通過通訊接口進(jìn)行頻率給定。 選擇給定方式的一般原 則是：優(yōu)先選擇面板給定。因?yàn)樽冾l器的操作面板包括鍵盤和顯示屏，而顯示屏的顯示功能十分齊全。例如，可顯示運(yùn)行過程中的各種參數(shù)，以及故障代碼等。但由于受聯(lián)接線長(zhǎng)度的限制，控制面板與變頻器之間的距離不能過長(zhǎng)。 數(shù)字量給定與模擬量給定優(yōu)先選擇數(shù)字量給定。原因是數(shù)字量給定時(shí)頻率精度較高并且數(shù)字量給定通常用觸點(diǎn)操作，非但不易損壞，且抗干擾能力強(qiáng)。 電壓信號(hào)與電流信號(hào)優(yōu)先選擇電流信號(hào)。因?yàn)殡娏餍盘?hào)在傳輸過程中， 不受線路電壓降、接觸電阻及其壓降、雜散的熱電效應(yīng)以及感應(yīng)噪聲等等的影響，抗干擾能力較強(qiáng)。但由于電流信號(hào)電路比較 復(fù)雜，故在距離不遠(yuǎn)的情況下，仍以選用電壓給定方式居多。本方案采用的頻率設(shè)定方式就是外部模擬量給定（電壓給定）。 外接給定端（如圖 2示）主要用 電壓信號(hào)給定，電流信號(hào)給定，脈 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 沖給定等 。外接輸入控制端（圖 2示）主要于 基本控制信號(hào)如正轉(zhuǎn)（ 反轉(zhuǎn)（ 點(diǎn)動(dòng)（ 復(fù)位（ ，可編程控制信號(hào)多檔轉(zhuǎn)速控制， 圖 2控給定電路 多檔升、降速時(shí)間控制，可編程序控制，外部故障信號(hào)等。 外接輸出控制端（如圖 2示）主要用于 報(bào)警輸出。如圖中之 30A、 30B、 30C 輸出端所示（虛線框 ），測(cè)量輸出端 如圖中之 線框）。通訊接口和上位微機(jī)相接（虛線框）。多數(shù)變頻器提供的是 口，而上位微機(jī)的通訊口多為 口，中間應(yīng)加接一個(gè)“ 轉(zhuǎn)接口。狀態(tài)信號(hào)輸出端主要有：“運(yùn)行”信號(hào)、“頻率到達(dá)”信號(hào)、“頻率檢測(cè)”信號(hào)等（虛線框）。狀態(tài)信號(hào)的輸出電路大多采用晶體管的集電極開路輸出方式，用于直流低壓電路中。外電路可通過光電耦合管接受其信號(hào)，可直接用發(fā)光二極管來指示各種狀態(tài)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 圖 2控給定電路 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 圖 2接輸出控制端 3 給料控制器： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 此處 將原來的僅用來收集物料重量信息的“變送器”加以改造，由于不完全了解原變送器的構(gòu)造及原理和器件，所以改造也不是好辦法，因?yàn)閷?duì)自己不熟悉的東西隨便改動(dòng)往往會(huì)改造得更加糟糕。所以只能通過自己的思路獨(dú)立設(shè)計(jì)這一器件了（這里取名為“給料控制器”），其接線圖如圖 2示。不管能不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，至少已經(jīng)認(rèn)真考慮過并且可以加深對(duì)所做系統(tǒng)的理解，此方案可行。 此方案的設(shè)計(jì)思想是用等效電源的方法來達(dá)到設(shè)定變頻器頻率的目的。等效電源電路圖如圖 2示： 頻率設(shè)定 + C 圖 2效電源電路圖 圖 2料控制器 說明：電容上電壓為電位器上電壓和傳感器電壓之差。設(shè)置給料量就是圖中等效元件 對(duì)應(yīng)圖 2元件 0 歐姆電位器 感器信號(hào) C 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 設(shè)置皮帶電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，也就是設(shè)變頻器的頻率。當(dāng)設(shè)置好給料量（通過設(shè)定電位器阻值使電位器上得到相應(yīng)電壓）后，變頻器上得到的電壓信號(hào)就是放大以后的電位器與傳感器電壓信號(hào)之差。當(dāng)皮帶上的物料多于 25 公斤，則傳感器電壓信號(hào)增大，二者電壓信號(hào)差就減小，相應(yīng)變頻器上得到的電壓也減小 使電機(jī)轉(zhuǎn)速減慢使給料量不會(huì)因皮帶上物料增加而增大，從而達(dá)到定量給料得目的。相反，如果皮帶上的物料少于 25 公 斤。 滿量程時(shí)兩傳感器共輸出 18壓，實(shí)際工斤作中一般要求皮帶上物料重量為傳感器量程的 25%即25 公斤。此時(shí)相應(yīng)的電壓輸出為 9變頻器是通過 0 到 10 伏的電壓來設(shè)定頻率的，功率放大器的電壓放大倍數(shù)是 1000，因此電位器上電壓則就 相應(yīng)的相應(yīng)設(shè)為 9 到 19電阻設(shè)為 9 到 19 歐姆。 電容 作用是消抖。因?yàn)樽冾l器對(duì)電機(jī)的控制需要一定的時(shí)間并且轉(zhuǎn)動(dòng)中的電機(jī)還有一定慣性，如果給料幾的進(jìn)料口出現(xiàn)瞬時(shí)給 料異常又馬上恢復(fù)正常的話，就會(huì)造成傳感器信號(hào)的抖動(dòng)。如果不用去抖電容，變頻器將馬上調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，由于抖動(dòng)是瞬 時(shí)性的，還沒調(diào)整好皮帶上的物料量又恢復(fù)正常，變頻器又要調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速使之恢復(fù)正常。在這個(gè)調(diào)整與恢復(fù)的過程中，造成的誤差要比原來出現(xiàn)瞬時(shí)給料抖動(dòng)而不調(diào)所造成的誤差要大得多。 當(dāng)要使用 制（中央集中控制）時(shí)，中間繼電器 電，其常開觸點(diǎn)閉合常閉觸點(diǎn)斷開， 定流量與電位器的道理是一樣的，在這里不再贅述。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 第 3 章 軟件設(shè)計(jì) 統(tǒng)程序流程圖 圖 3統(tǒng)程序流程圖 開 始 開關(guān)打在本地狀態(tài)？ Y N 停 箱體上相應(yīng)的按鈕控制皮帶和 清掃電機(jī)啟停 出現(xiàn)故障了 ？ Y N 斷 鏈 變頻故障 斷 料 跑 偏 急 停 復(fù)位沒？ 斷鏈報(bào)警 斷料 報(bào)警 N Y 自動(dòng)調(diào)偏 糾 正沒？ 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 序 形圖 （如圖 3示） 圖 3形圖 （ ） 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 令表 ： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2 23 24 25 26 27 8 9 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 30 1 2 33 34 5 6 7 8 9 0 1 50 42 3 4 50 46 7 8 9 0 1 2 53 4 5 6 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 第 4 章 軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 為保證人身安全和電路中各器 件不被燒壞 ,上電之前一定要檢查硬件電路是否接錯(cuò) ,確保接線后方可接通電源 。 件的調(diào)試 1將梯形圖寫入 2將已經(jīng)寫有程序的 入定量給料機(jī)模擬試驗(yàn)板上運(yùn)行看是否符合定量給料機(jī)實(shí)際運(yùn)行的要求。符合要求者方可投使用。 體調(diào)試 1 將萬用表打到蜂鳴擋： 檢查所有的 L 和 N 看是否通路，看 L 和 N 之間是否短路； 檢查所有的 V+和 V+和 檢查所有的接地端是否都可靠接地 。 2將萬用表打到電阻擋，量一量各個(gè)電機(jī)每?jī)上嘀g電阻是否接近 。 3如果上兩步均 無異常，則可接通電源用完用表量一下電源相間電壓是否接近 380V，相地之間是否接近 220V，如無異常則可啟動(dòng)電機(jī)。 4電機(jī)轉(zhuǎn)向的判別： 壓下斷料檢測(cè)行程開關(guān)，啟動(dòng)皮帶電機(jī)，觀察送料皮帶的承重面是否向出料口運(yùn)行，如不是則皮帶電機(jī)屬于反轉(zhuǎn)應(yīng)改變皮帶電機(jī)電源相序。啟動(dòng)清掃電機(jī)，觀察清掃的清掃面否向出料口運(yùn)行如不是則清掃電機(jī)屬于反轉(zhuǎn)應(yīng)改變清掃電機(jī)電源相序。 5軟硬件結(jié)合各種指示燈和報(bào)警系統(tǒng)的工作情況：上電后，電源指示燈應(yīng)點(diǎn)亮；啟動(dòng)皮帶電機(jī)時(shí)，“運(yùn)行”指示燈應(yīng)點(diǎn)亮；啟動(dòng)清掃電機(jī)時(shí)，清掃指示燈應(yīng)點(diǎn)亮。轉(zhuǎn)開關(guān)打到遠(yuǎn)程狀 態(tài)時(shí)，“遠(yuǎn)程”指示燈應(yīng)點(diǎn)亮；放開斷料檢測(cè)行程開關(guān)，則片刻后蜂鳴報(bào)警，同時(shí)斷料指示燈應(yīng)點(diǎn)亮；找一鐵質(zhì)物一直放在接近開關(guān)附近， 5 秒后蜂鳴報(bào)警，斷鏈指示燈應(yīng)點(diǎn)亮，并引發(fā)急停事件，急停指示燈點(diǎn)亮；搬動(dòng)左跑偏檢測(cè)行程開關(guān)，電機(jī)右糾偏啟動(dòng)此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向應(yīng)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 24 為順時(shí)針方向，搬動(dòng)右跑偏檢測(cè)行程開關(guān)，電機(jī)左糾偏啟動(dòng)此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向應(yīng)為順時(shí)針方向。 6將給料機(jī)的控制柜與 分散控制系統(tǒng) (中央控制計(jì)算機(jī)。 （中控計(jì)算機(jī)機(jī)）相連，并將控制面板的轉(zhuǎn)換開關(guān)打在本地狀態(tài)，此時(shí)給料機(jī)只受自身控 制面板的控制而中控計(jì)算機(jī)不可以控制給料機(jī)，如果可以控制的話，說明轉(zhuǎn)換開關(guān)接線有誤。同樣的道理將控制柜轉(zhuǎn)換開關(guān)打在遠(yuǎn)程狀態(tài)，控制柜操作面板也不可以控制給料機(jī)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 25 結(jié) 論 本課題對(duì)原控制系統(tǒng)的電氣控制部分進(jìn)行了近乎完全的“改造”， 主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： 1控制儀主板：由于我公司的控制儀主板是請(qǐng)廠外工程師設(shè)計(jì)和制作的。人家并未提供電路原理圖，并且大多數(shù)電子元器件我連見都沒有見過，尤其是很多重要芯片上面的商標(biāo)都被沙皮紙給打磨掉了，讓我根本無法考證，更不要說如何下 手了。而我的能力又是有限的，這樣一來，我只得忍痛割愛，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中將定量給料機(jī)的重要部件之一的控制儀給放棄。將控制儀的部分功能用其他部件表現(xiàn)出來。比如：信號(hào)的采集和定量控制由控制器表現(xiàn)出來。設(shè)備的啟停 和 報(bào)警及由 現(xiàn)出來。 2顯示部分：由于以上原因?qū)е挛覠o法用控制儀，所以要完成顯示部分比較困難，并不是 能驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管進(jìn)行顯示，而是我暫時(shí)還不會(huì)用 2 個(gè)數(shù)碼管顯示電路。并且現(xiàn)在我還沒有完全掌握 A/D 轉(zhuǎn)換模塊和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊的應(yīng)用。所以職能放棄對(duì)顯示部分的設(shè)計(jì)。這對(duì)我來說是一個(gè)遺憾。 3自動(dòng)糾偏裝置：由于皮帶在工作過程中兩邊受的壓力不同，造成皮帶兩邊的張緊程度不同，從而會(huì)導(dǎo)致皮帶跑偏的現(xiàn)象。公司產(chǎn)品對(duì)皮帶跑偏的處理方法是人工的方法。為了增加新意提高設(shè)備的自動(dòng)化程度，我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中增加了自動(dòng)糾偏裝置。 4雙定時(shí)器斷鏈保護(hù)系統(tǒng)：公司產(chǎn)品用的是單定時(shí)器斷鏈報(bào)警，但是這樣有一個(gè)不足之處：鏈條信號(hào)是通過接近開關(guān)檢測(cè)鏈條傳動(dòng)軸上的一個(gè)突起螺栓的脈沖信號(hào)來判斷是否斷鏈的，當(dāng)螺栓接近接近開關(guān)時(shí)接近開關(guān)就不會(huì)計(jì)時(shí)，當(dāng)螺栓離開接近開關(guān)時(shí)，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，到預(yù)定時(shí)間時(shí)定時(shí)器驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警。但是如果斷 鏈?zhǔn)录l(fā)生在螺栓在接近開關(guān)附近時(shí)，定時(shí)器責(zé)不會(huì)計(jì)時(shí)并報(bào)警。這樣的情況曾經(jīng)發(fā)生過。結(jié)果就把鏈條的傳動(dòng)軸都給拉彎了。但如果再增加一個(gè)定時(shí)器的話，就可以對(duì)螺栓在接近開關(guān)附近的時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)了，這樣如果發(fā)生斷鏈報(bào)警裝置就可以及時(shí)急停并報(bào)警了。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 26 謝 辭 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。 兩 個(gè)月來，從開始接到 設(shè)計(jì) 題目到作品的完成，再到論文文章的完成，每一步對(duì)我門來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)， 設(shè)計(jì) 在朱德榮 老師的 細(xì)心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下順利畫上句號(hào)。衷心感謝指導(dǎo)老師，本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在他的悉心關(guān)懷和精心指導(dǎo)下完成的。畢業(yè)設(shè)計(jì)中的許多思想和方法得益于指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和啟發(fā)，從設(shè)計(jì)選題到論文寫作都傾注了指導(dǎo)老師的巨大心血。本設(shè)計(jì)能順利的完成也歸功與各位老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我們能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得一體現(xiàn)。在 此 向 洛陽理工學(xué)院 學(xué)院的 機(jī)電工程 系的全體老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘唷?在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我學(xué)到了很多，我感到不論做什么事都要真真正正用心去做，才會(huì)使自己更加的成長(zhǎng)，沒有學(xué)習(xí)就不可能有實(shí) 踐的能力，沒有自己的實(shí)踐就不會(huì)有所突破，希望這次的經(jīng)歷能讓我們?cè)谝院?