中央空调变频调速毕业论文

一、PLC控制系统功能说明1、当启动空气处理机时，PLC发出控制指令。首先开户回风门和新风门到设定位置，然后启动送风机，同时通过控制变频器，从而调节风机的转速。2、露点温度与系统设定值相比较后,用PID方式调节冷水电动阀,控制冷水流量, 使送风温度达到设定值。3、送风机转速的快慢是由回风温度与系统设定值相比较后，用PID方式控制变频器，从而调节风机的转速，达到调节回风温度的目的。4、当过滤网前后压差超出设定值时，PLC发出过滤堵塞报警信号。5、当空气处理机停止运行后，新风门、回风门和冷水电动阀回复到全关位置，并关停冷水环泵。PLC主要是模块式的，包含CPU模块、I/O模块等，PLC一端接传感器，另一端接执行器，从传感器得到的数据经PLC读、运算等处理下达给执行器，执行器动作。PLC相当于继电器的作用，其好处是可靠性高，自动化程度高、可进行网络化等。二、PLC系统控制方式对于冷冻水系统，其出水温度取决于蒸发器的设定值，而回水温度取决于蒸发器接收的热量，中央空调冷冻水出水温度与冷冻水的回水温度设计最大温差为：5℃(比如：出水7℃，回水12℃)，现采用在蒸发器出水管和回水管上装有检测其温度的变送器、PID温差调节器和变频器组成闭环控制系统，通过冷冻水温差(如：△T=5℃)控制，即可使冷冻水泵的转速相应于热负载的变化而变化。对于冷却水系统，由于低温冷却水的温度取决于冷却塔的工作情况，我们只需控制高温冷却水( 冷凝器出水)的温度，即可控制温差。现采用温差变送器、 PID 调节器和变频器组成闭环控制系统，冷凝器出水的温度控制在 T2 ( 如：37℃)，使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。在智能化中央空调冷冻系统中，采用PLC控制系统是切实可行的，中央空调冷冻系统用PLC控制可以有效地保证其工作稳定、可靠，便于维护，且性能价格比高。同时以PLC为核心的高可靠的监控系统实现了对空调主机的控制及两台主机之间的协调控制，具有先进、可靠、经济、灵活等显著特点。

中央空调在人们生活中的重要性论文空调即空气调节器（air conditioner），又称冷气。是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量，具体处理空气，使目标环境的空气参数达到要求。趋势未来发展随着建筑业、工商设施及人民生活质量的提高，家用中央空调产品的需求日益增加，需求范围和需求层家用中央空调次也呈现复杂化和多样化的发展趋势。与家用空调器市场相比，家用中央空调还处于市场导入期，处于平稳的上升趋势，市场潜力巨大。近十年是我国制冷空调行业蓬勃发展的时期，制冷空调工业产值平均年增长率达20%，个别年份和某些产品甚至达到30%。家用中央空调市场呈现以下三个特征：需求高速增长我国中央空调行业近十年的飞速发展，很大程度上得益于房地产业的巨大发展。1999年全年固定资产投资比1998年同期增长7%，在所有增长中房地产投资的同比增长幅度最大，平均增幅约18%，远远大于其他固定资产投资的增长幅度。以1998年为例，我国全年竣工面积达17．09亿平方米，其中，城镇住宅约为4．77亿平方米，公共建筑为4．33亿平方米。房地产投资规模的上升，特别是办公用房和商业用房规模的上升，必将导致中央空调产品需求总量的高速增长。需求范围扩大中央空调行业的市场需求地域特征比较明显，受当地购买力、气候条件和人民消费观念的影响较大。由装有家用中央空调的居室于我国国内市场本身存在较大的气候跨度，从北到南涵盖寒带、温带和热带，故中央空调整体需求量由东南向西北呈现下降趋势。可以看出，以北京、上海为代表的华北及华东地区作为政治文化中心及辐射区，主要以办公用房的投资为主，中央空调的市场多集中于此；以广州、深圳为代表的广东地区以贸易经营为其地区特征，地产投资以商业用房为主。重庆市借助"直辖市"效应，房地产的投资规模上升很快，尤其是商用营业用户的增幅颇大，因而，广东、重庆等地区中央空调的应用主要集中在商用营业用房。随着各地经济的迅速发展，中央空调产品地域性的市场需求将稳步增长。同时，各地区的写字楼、宾馆饭店、商业中心、文化娱乐中心、国防、科研、实验室、医院、特殊工业厂家与设施对中央空调的需求将向着全方位的方向更为广阔地发展。需求层次多样化随着我国居民生活水平的提高，中央空调产品的使用场所将产生新的变化，开始向产品使用面积的下限扩展。家用中央空调的推出，满足了高密度住宅和别墅住户的需要。由于该类产品将家用空调与中央空调的优点结合起来，省去室外机，美化了小区环境；同时，因其具备良好的经济性能并能减少对环境的污染，因而在未来的中央空调市场中将有较大的发展。发展方向设计人性化家用中央空调的设计采用多种送风方式，能够根据房型的具体情况制定不同的方案，增强人体的舒适性。同一空间的温差在±1℃，不会得"空调病"。 选择单面出风或是四面出风的方式，家用中央空调的设计还可以依据户型、季节和区域范围的差异设计最满足当前房子的需要风格。外形时尚化家用中央空调可根据用户需求与喜好，实施从设计到安装的综合解决方案。系统采用暗装方式，更加符合时尚风格，更能配合室内的高档装修。同时由于室外机组的合理安置也不会破坏建筑物的整体外型美观。能耗节能环保低碳化家用中央空调采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调，室内及分区控制，各个室内及独立运行，分别调节各个区域内的空气。根据实际负荷做自动化运行，冷暖费用直接转化为电费，开机计费，节约能源和运行费用，比家用空调省电30%。品质优越化家用中央空调运行可靠，故障率极低，维护量极小，使用寿命比一般家用空调长一倍，达15年-20年。家用中央空调的品质比一般空调要优越更加耐用。使用起来也更加舒适，家用中央空调采用主机和室内机分离的安装方式，送风回风系统设计合理，采噪音极低，保证了宁静的家居环境。使居室内空气分布更合理。因此，居室内的温度均匀，波动小，给人带来更高的舒适感。中央空调是由一台主机通过风道或冷媒管接接多个末端设备的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目家用中央空调工程图的的设备。采用风管送风方式，用一台主机即可控制多个不同房间并且可引入新风，预防空调病的发生。家用中央空调的最突出特点是产生舒适的居住环境，其次从审美观点和最佳空间利用上考虑，使用家用中央空调使室内装饰更灵活，更容易实现各种装饰效果，即使您不喜欢原来的装饰，重新装修，原来的中央空调系统稍微改变即可与新的装修和谐一致。因此称家用中央空调为一步到位、永不落后的选择。家用中央空调（或称户式中央空调、单元式可调中央空调）是指由一个室外机产生冷（热）源进而向各个房间供冷（热）的空调，它是属于（小型）商用空调的一种。家用中央空调分为风系统和水系统两种。风系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间的风口和调节阀等组成；水系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内的末端（风机盘管、明装等）组成。家用中央空调技术含量高，拥有单独计费、停电补偿等优越性能，通过巧妙的设计和安装，可实现美观典雅和舒适卫生的和谐统一，是国际和国内的发展潮流和去向。与普通分体式空调相比较，家用中央空调有着无可比拟的优势，（从节能上说家用中央空调直流变频的基本能效都在国家一级以上，隐藏式风管机能效比基本都在二级以上）它们内机有 拥有嵌入式、卡式、吊顶内隐藏式 落地式等十几种样式，每种样式又有许多型号相对应，送风方式可供选择的方案要多达数百种。这就给用户提供了很多选择机会。它还有许多与室内装修相配的装修方案供用户选择，能够真正满足用户的个性化需求。产品特点编辑四季运行夏季,制冷机组运行，实现冷调节；冬季,冷机配合热源共同使用，可以实现冬季采暖装有家用中央空调的居室。在春秋两季可以用新风直接送风，这样一个设备可以多用的目的。既节能，舒适效果又好。舒适感好采用集中空调的设计方法，送风量大，外机数量少，噪音小，送风含湿差小，房间温度均匀。送风方式多样化，不同于分体式空调一样只有一种送风方式，家用中央空调可以实现多种送风方式，能够根据房型的具体情况制定不同的方案，增强人体的舒适性。送风风速和温度很适合人，使人不会得"空调病"。同时降低室内空气湿度，达到温度与湿度的最佳匹配，增加舒适度。卫生要求好中央空调能够合理补充新风，配合厨房、卫生间的排风，保证室内空气的新鲜卫生，还可以四季换气，满足人体的卫生要求。分体式空调只能简单的制热制冷而没有以上功能。家用中央空调外型美观可根据用户需求与喜好，实施从设计到安装的综合解决方案。系统采用暗装方式，能配合室内的高档装修。同时由于室外机组的合理安置也不会破坏建筑物的整体外型美观。高效节能采用最先进的直流变频技术，根据电磁阀的自动调节冷媒流量来控制制冷量。运行宁静采用主机和室内机分离的安装方式，送风回风系统设计合理，外机数量少噪音极低，保证了宁静的家居环境。灵活方便根据用户需要可以将一台设备以切换方式为两个环境提供冷气。系统主机相当于一台小型中央空调，可安装在阳台或储藏间等隐蔽处，能同时满足多个房间的冷热需求。各房设备间均装有智能控制器，可单独控制，随意调温和启停。制热运行因地制宜可以使用集中供热的热水，也可安装小型挂墙式燃气热水器作为能源，实用热水盘管冬季采暖。可以使用热泵式空调机采暖。在热量不足时，用燃气热水器及热水盘管加热。耐用运行可靠，故障率极低，维护，维修，清洗方便，使用寿命比家用空调长一倍，达20年-50年。节能随着住房条件的改善，如何配置空调成为许多家庭头疼的问题。如果每个房间装一个空调，不仅影响房屋美观，而且几个空调一起使用，耗电量也大。与普通分体式空调相比较，家用中央空调很好的解决了上述问题，拥有多项普通分体式空调无法实现优点。舒适度高家用中央空调将全部居室空间的空气调节作为整体来实现，克服了分体式壁挂和柜式空调对居室分割的局部处理和不均匀的空气气流等不足之处，为了使居室内空气分布更合理。家用中央空调能达到居室内的温度均匀，波动小，给人带来更高的舒适感。清新健康家用中央空调配备有新风装置，可以通过引进新风来保持室内空气清新，有效地改善室内空气品质，免除了“空调病”的烦恼。美观典雅家用中央空调可以通过巧妙的设计和安装，实现与整体装修一致的和谐统一。其主机安置于阳台的隐蔽处，室内机的安装有多种选择方式，可根据户型装修的喜好，选择侧送风或下送风的方式，利用吊顶将室内机安置于天花板内，相比分体式壁挂空调的冷媒连接管暴露于室内，家用中央空调不会影响居室内的装潢风格。当您享受空调为您带来的徐徐清风时，看不到杂乱无章的室内连接管。也没有影响建筑物外观的多台室外机。潮流趋势家用中央空调已经在欧美、新加坡、日本、中国香港、中国台湾等国和地区的公寓、家庭住宅、别墅等建筑里普遍使用。据统计，美国拥有空调的家庭为72%，其中小型中央空调为48%，窗机、分体机为24%。而在我国家庭空调中，90%为普通家用空调，随着我们生活水平的不断提高，对生活品质的不懈追求，家用中央空调在中国市场上成为主流将是一种趋势。局限编辑家用中央空调在具备以上所罗列的九大优势的同时，还存在自身局限性：设计与安装因为家用中央空调的特性，决定了很多事项必须在装修前确定，并且在装修过程中将中央空调的位置与装修风格相匹配，并且要为中央空调预留必要的安装位置。与家居装修本身融洽结合，只有这样才能达到所预想的装饰效果。安装步骤家用中央空调的安装方法与步骤家用中央空调有别于其它传统家用电器，事实上中央空调只是一个半成品，设备材料选购完成后，还要进行系统设计、安装、调试，这些流程不亚于设备选型，可以说中央空调安装好坏决定了中央空调的整体效果。家用中央空调安装在于细节的处理，需与装饰装潢搭配，达到功能与美观并重的效果。中央空调安装必须赶在装修前就准备好，事先确定好内机安装位置，而且需预排好所需使用的强电线，一般在水电工进场后即可安排施工安装，家用中央空调分为三次安装：第一次安装（水电进场时联系安装）：①吊装中央空调室内机，并对内机进行包裹，避免有灰尘杂质进入；②安装排管：冷媒管、冷凝水管、信号线。第二次安装（第一次安装结束24小时之后）①吊装中央空调室外机；②充填冷媒，测试中央空调系统，测量风口尺寸和位置。第三次安装（第二次安装结束后或次日）安装风口，最后设备运行测试。好马配好鞍，相关材料的准备不可疏忽大意，很多安装环节就是因为辅材有问题，最后影响整体使用效果。有五种关键的辅材需要我们特别注意：家用中央空调安装辅材选择①冷媒铜管：中央空调的冷媒运行情况直接决定使用效果，所以冷媒铜管的好坏至关重要。传统的R22冷媒（氟利昂）的管内压力一般为20公斤左右，而R410新冷媒，管内压力达到了36公斤，因此使用新冷媒的中央空调需要选择更为优质的冷媒铜管。②铜管保温：冷媒运行情况直接决定使用效果，铜管保温不可忽视。市场上占有率比较高的两种品牌为“宏泰”和“华美”，两个品牌的保温管壁厚都达到一定标准，能有效起到保温作用，值得信赖。③冷凝水管：冷凝水管隐藏在吊顶中，最后会封闭起来。虽然其质量的好坏不会影响空调使用效果，但是一旦其漏水，必须通过拆除部分或全部吊顶乃至敲墙撬地板（砖）来进行维修，后果很严重。一般选武汉联塑PVC水管作为冷凝管，也可以使用下水管，使用上水管则效果更好。④风口：小部位往往被很多消费者疏忽，但这部分对室内装饰效果影响很大。常见风口有两种材料：一种是ABS风口，另一种是铝合金风口。两种风口各有利弊。ABS风口，采用ABS工程材料制作，不容易结露。但该材料有一定的热胀冷缩系数，所以在使用过程有可能发出吱吱声，冬天气温低风口也可能产生轻微的拱起。长时间使用后风口会变黄，并不容易清洗。铝合金风口，优点在于不易变形，也不易变色。但是由于铝合金的热传递速度非常快，所以在夏天使用过程中，容易结露。严重的会有水滴产生。两种风口各有其特点，大家可根据自己的需求来挑选。⑤信号线：信号线并不贵，一般都采用带屏蔽层的信号线，基本上不会出现问题。电源要求家用中央空调要求电负荷较大，而一般老式住房的主人在选购家用中央空调前则应该重点考虑家中的电路负荷是否足够的问题。维护保养编辑家保养作为现代建筑的“肺”，中央空调系统担负着发明和维持温馨室内空气环境的重担。假如其运转不好，不只会形成空调效果不好还会呈现耗能大，设备毛病多等问题。其中，中央空调的维护颐养是最为重要的一个局部。家用中央空调的维护保养根本目的满足运用请求，是系统运转管理和维修颐养的首要目的。关于一个企业来说，上至指导，下至员工，都要分明盘绕中央空调系统运转管理所做的一切工作，都是为了满足运用请求，降低运转本钱、延长运用寿命这三个目的。即以最经济的费用换取最高的综合效能，完成最大的经济效益。家用中央空调的维护保养降低运转本钱除人工费以外，运转本钱主要包括能消耗和维护颐养费；据统计，依照厂家请求及时维护的机器年运转费用要降低10%-20%。例如：假定空调耗费功率为100KW，制冷时节为4个月，制热时节3个月，每天均匀运转时间10个小时，一年运转费用为100KW×10小时/天×30天/月×7月/年=210000度/年。假如依照商业用电费1.2元/度计算，每年的运转费用费用为25.2万元，能够降低运转费用2.5万-5万元/年。家用中央空调的维护保养延长运用寿命中央空调管道系统、控制系统以及末端安装的运用寿命相对较短，所以其直接影响到设备折旧年限和更新资金的投入，因而运用寿命应至少到达预期的运用年限，超越则更好，这样能够使更新资金晚投入，从而使整个运营本钱降低。材料统计，长期维护颐养的中央空调系统均匀寿命要善于不颐养或颐养不到位的机器2-5年。作为一项系统工程， 中央空调一次性投资较大，包含设备种类多，其运转、维护、颐养、检修各个局部缺一不可。作为国内抢先的室内温馨环境专家，温馨100网中央空调系统的主要效劳对象是人，中央空调的维护颐养的首要任务是以人为本，确保室内空气环境的请求，完成最理想的制热制冷效果。

PLC的自动送料小车摘 要可编程序控制器（Programmable controller）简称PLC，由于PLC的可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维护简单，所以PLC的应用领域在迅速扩大。对早期的PLC，凡是有继电器的地方，都可采用。而对当今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC。尤其是近几年来，PLC的成本下降，功能又不段增强，所以，目前PLC在国内外已被广泛应用于各个行业。本设计是为了实现送料小车的手动和自动化的转化，改变以往小车的单纯手动送料，减少了劳动力，提高了生产效率，实现了自动化生产！而且本送料小车的设计是由于工作环境恶劣，不允许人进入工作环境的情况下孕育而成的。本文从第一章送料小车的系统方案的确定为切入点，介绍了为什么选用PLC控制小车；第二章介绍了送料小车的应达到的控制要求；第三章根据控制要求进行了小车系统的具体设计，包括端子接线图、梯形图(分段设计说明和系统总梯形图)和程序指令设计；最后得出结论。关键词：PLC，送料小车，控制，程序设计目 录前 言 1第1章 控制系统介绍和控制过程要求 21.1 控制系统在送料小车中的作用与地位 21.2 控制系统介绍 2第2章 送料小车系统方案的选择 42.1 可编程控制器 PLC的优点 42.2 小车送料系统方案的选择 5第3章 基于PLC的送料小车接线图及梯形图 63.1 送料小车PLC的 I/O分配表 63.2 PLC端子接线图 73.3 梯形图分段设计 83.4 程序运行原理说明调试与完善 133.5 系统总梯形图设计 133.6 小车程序设计 18结 论 23谢 辞 24参考文献 25前 言随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。PLC专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。PLC的应用不但大大地提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大地简化和减少了维修维护的工作量。PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等特点 ，在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用。送料小车控制系统采用了PLC控制。从送料小车的工艺流程来看，其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统，因此，此送料小车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。我在程序设计上采用了模块化的设计方法，这样就省去了工作方式程序之间复杂的联锁关系，从而在设计和修改任何一种工作方式的程序时，不会对其它工作方式的程序造成影响，使得程序的设计、修改和故障查找工作大为简化。在设计该PLC送料小车设计程序的同时总结了以往PLC送料小车设计程序的一般方法、步骤，并且把以前学过的基础课程融汇到本次设计当中来，更加深入的了解了更多的PLC知识。第1章 控制系统介绍和控制过程要求1.1 控制系统在送料小车中的作用与地位在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人身安全事故，这样将给企业造成重大损失。送料小车是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于送料小车的运行，因此，送料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。送料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。1.2 控制系统介绍图1-1 送料小车本控制系统只要是用于控制送料小车的自动送料。它既能减轻人的劳动强度又能自动准确到达人不能达到或很难到达的预定位置。如图1-1，推车机可以沿轨道上下移动，到达预定位置。推车机上是一个小型泵站，通过控制电磁阀换向，使两油缸伸出、缩回，顶出送料小车，再由各个仓位控制要料。用PLC对送料小车实现控制，其具体要求如下：(1) 送料小车1动作要求：送料小车负责向四个料仓送料，送料路上从左向右共有4个料仓（位置开关SQ1，SQ2，SQ3，SQ4）分别受PLC的I0.0，I0.1，I0.2，I0.3检测，当信号状态为1是，说明运料小车到达该位置。小车行走受两个信号的驱动，Q0.4驱动小车左行，Q0.5驱动小车右行。料仓要料由4个手动按钮（SB1，SB2，SB3，SB4）发出(对应于PLC为I0.4，I0.5，I0.6，I0.7)按钮发出信号其相应指示灯就亮（HL1-HL4），指示灯受PLC的Q0.0-Q0.3控制。送料小车2动作要求：送料小车负责向四个料仓送料，送料路上从左向右共有4个料仓（位置开关SQ11，SQ12，SQ13，SQ14）分别受PLC的I1.0，I1.1，I1.2，I1.3检测，当信号状态为1是，说明运料小车到达该位置。小车行走受两个信号的驱动，Q1.5驱动小车左行，Q1.4驱动小车右行。料仓要料由4个手动按钮（SB11，SB12，SB13，SB14）发出(对应于PLC为I1.4，I1.5，I1.6，I1.7)按钮发出信号其相应指示灯就亮（HL11-HL14），指示灯受PLC的Q1.0-Q1.3控制。(2)运料小车行走条件：运料小车右行条件：小车在1，2，3号仓位，4号仓要料；小车在1，2号仓位，3号仓要料；小车在1号仓位，2号仓要料。运料小车左行条件：小车在4，3，2，0号仓位，1号仓要料；小车在4，3，0号仓位，2号仓要料；小车在4，0号仓位，3号仓要料；小车在0位，4号仓位要料。运料小车停止条件：要料仓位与小车的车位相同时，应该是小车的停止条件。运料小车的互锁条件：小车右行时不允许左行启动，同样小车左行时也不允许右行启动。第2章 送料小车系统方案的选择2.1 可编程控制器 PLC的优点可编程控制器 PLC对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的推广应用。可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。1. 可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如西门子公司生产的S7系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。2. 配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。3. 易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。4. 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。5. 体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100 mm，重量小于150 g，功耗仅数瓦。由于体积小，很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。2.2 小车送料系统方案的选择实现小车送料系统控制有很多方法来实现，可以用单片机、可编程控制器PLC等元器件来实现。但在单片机控制系统电路中需要加入A/D，D/A转换器，线路复杂，还要分配大量的中断口地址。而且单片机控制电路易受外界环境的干扰，也具有不稳定性。另外控制程序需要具有一定编程能力的人才能编译出，在维修时也需要高技术的人员才能修复，所以在此也不易用单片机来实现。而从上述第一节对PLC的特点了解可知，PLC具有很多优点，因此我们归纳出：可编程控制器PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上；安装，操作和维护也较容易；编程简单，PLC的基本指令不多，编程器使用比较方便，程序设计和产品调试周期短，具有很好的经济效益。此外PLC内部定时、计数资源丰富，可以方便地实现对送料小车的控制。因此，最终我选择了用可编程控制器PLC来实现送料小车系统的控制，完成本次的设计题目。第3章 基于PLC的送料小车接线图及梯形图3.1 送料小车PLC的 I/O分配表输入点分配 输出点分配输入接点 输入开关名称 输出接口 驱动设备I0.0-I0.3 小车1行程开关(SQ1-SQ4) Q0.0-Q0.3 小车1要料指示灯(HL1-HL4)I0.4-I0.7 小车1控制按钮(SB1-SB4) Q0.4-Q0.5 小车1左右行线圈I1.0-I1.3 小车2行程开关(SQ11-SQ14) Q0.6-Q0.7 油缸1伸出缩回线圈I1.4-1.7 小车2控制按钮(SB11-SB14) Q1.0-Q1.0 小车2要料指示灯(HL11-HL14)I2.0-I2.5 推车机行程开关(SQ5-SQ10) Q1.4-Q1.5 小车2左右行线圈I2.6-I2.7 起动，停止按钮(SB5，SB6) Q1.6-Q1.7 油缸2伸出缩回线圈I3.0-I3.1 手动，连续转换开关(SA6，SA7) Q2.0-Q2.1 推车机上下行线圈I3.2-I3.3 推车机上下，左右转换开关 (SA1，SA2) I3.4-I3.6 油缸单动联动转换开关(SA3-SA5) 3-1 I/O分配表根据控制要求，PLC控制送料小车的输入\输出(I\0)地址编排如下表所示，其中SB5为启动开关，为SB6停止开关，SA6、SA7为手动\连续选择开关，SA1、SA2为上下、左右转换开关，SA3、SA4、SA5为油缸单动联动转换开关。Q0.0-Q0.3和Q1.0-Q1.3控制8个要料指示灯，Q0.4-Q0.5和Q1.4-Q1.5控制小车1、2左行右行，Q0.6-Q0.7和Q1.6-Q1.7。如表3-1所示：3.2 PLC端子接线图PLC型号的选择：由于该系统是在原来CPU226的基础上改进的设备，而现在共用了31个输入，用直流24V；18个输出，用交流电220V，所以我选择用S7-200系列CPU226，加一个EM223的扩展模块。CPU226的主要的技术参数：输入24VDC，24点；输出220VAC，16点；电源电压为AC100—240V 50/60Hz。EM223的主要技术参数：输入24VDC，8点；输出220VAC，8点；电源电压为AC100—240V 50/60Hz。如图3-1所示：图3-1 端子接线图3.3 梯形图分段设计本次设计的自动送料小车梯形图，是分开来画的。由总程序结构图、自动操作程序图、手动操作程序图、小车1左右自动送料运行程序图、小车2左右自动送料运行程序图组成。图3-2 总系统结构图（1）程序的总结构图如图3-2所示：因为在手动操作方式下，各种动作都是用按钮控制来实现的，其程序可独立于自动操作程序而另行设计。因此，总程序可分为两段独立的部分：手动操作程序和自动操作程序。当选择手动操作时，则输入点I3.0接通，其常闭触点断开，执行手动程序，并由于I3.1的常闭触点为闭合，则跳过自动程序。若选择自动操作方式，将跳过手动程序段而执行自动程序。（2）自动程序设计，自动操作控制主要是由行程开关来控制推车机的上行、下行，两缸的伸出、缩回。通过行程开关的上限、下限、左限、右限准确的控制推车机到达预定位置。自动程序时，手动自动转换开关拨到连续档SA7，按下启动按钮SB6，推车机上行，碰到上位行车开关SQ6，上行停止；同时两个油缸动作，推动两小车向左移动，小车1、2碰到左位行程开关SQ10、SQ5，说明两小车到位，这时各个仓位可向小车要料；而且两油缸缩回，碰到行程右位开关SQ8、SQ9停止收缩，推车机下行到行程开关位SQ7时停止。如图3-3所示：图3-3 自动操作程序图（3）手动操作程序的设计，手动操作控制简单，可按照一般继电器控制系统的逻辑设计法来设计。手动程序时，手动自动转换开关拨到手动档SA6，上下、左右转换开关拨到上/下行档时，按启动按钮SB5推车机上行，按停止按钮SB6推车机下行；上下、左右转换开关拨到左/右档时，拨动单动联动转换开关SA3（缸1动作），按启动按钮SB5，缸1伸出推动小车1左行；按停止按钮SB6，缸1缩回；拨动转换开关到SA5（缸2动作），按启动按钮SB5，缸2伸出推动小车2左行，按停止按钮SB6，缸2缩回；拨动单动联动转换开关到SA4（两缸同时动作）按启动按钮SB5，两缸伸出推动两小车左行；按停止按钮SB6，两缸缩回。如图3-4所示：图3-4 手动操作程序图（4）小车1自动送料运行程序，把小车1送到指定位置后，四个仓位就可以向小车要料了，M0.0-M0.3分别代表小车1的1号料仓到4号料仓的要料状态，运料小车1当前所处位置由I0.0-I0.3，运料小车1的右行，左行，停止控制由Q0.4、Q0.5。小车到位后，用上微分操作（P）来清除料仓要料状态信号及控制小车停车。（上微分操作的注意事项，上微分脉冲只存在在一个扫描周期，接受这一脉冲控制的元件应写在这一脉冲出现的语句之后）。小车1自动送料图如下图3-5所示：图3-5 小车1左右自动送料运行程序图（5）小车2自动送料运行程序，把小车2送到指定位置后，四个仓位就可以向小车要料了，M1.0-M1.3分别代表小车2的1号料仓到4号料仓的要料状态。运料小车2当前所处位置由I1.0-I1.3，运料小车2的右行，左行，停止控制由Q1.4、Q1.5。小车到位后，用上微分操作（P）来清除料仓要料状态信号及控制小车停车。小车2自动送料图3-6所示：图3-6 小车2左右自动送料运行程序图3.4 程序运行原理说明调试与完善本程序是用梯形图所写的。在运行前，先选择工作方式，手动/自动。选择手动SA6时，把上/下、左/右转换开关旋转到上/下档SA1，按下SB5起动点动按钮，推车机上行，按下SB6停止点动按钮，推车机下行；把上/下、左/右转换开关旋转到左/右档SA2，再选择小车的单动、联动控制，小车1单动时把单动/联动转换开关旋转到单动档SA3，两小车联动时旋转到联动档SA4，小车2单动时旋转到单动档SA5，这时按下起动按钮SB5，油缸推动小车左行，按下停止按钮SB6，油缸缩回。选择自动SA7时，按下起动按钮SB5，推车机开始上行，碰到上限行程开关SQ6时停车，两缸自动推出小车，小车碰到左限行程开关SQ5、SQ10时，说明小车到位，各个仓位可以向小车要料，这时两缸自动缩回，碰到右限行程开关SQ8、SQ9时，推车机自动下行，下行到位后（碰到SQ7）停车。只有再次按下起动按钮SB5，才能再次运行。手动程序中设置了联锁和保护电路。如推车机的上行、下行常闭触点的联锁，推车机上下行行程有行程开关SQ6、SQ7控制保护。自动程序是根据推车机的位置、油缸的位置来控制电路执行下一条指令的。油缸把小车推到位后，小车处于准备送料的初始位置，这时1-4号仓位都可以向小车要料。本设计中要料时刻不同时，先要料者优先，但是要料时刻相同时，却不知道小车向哪个仓位送料，需要改进。3.5 系统总梯形图设计由以上，我们画出送料小车系统的总梯形图，其中包括推车机的手动控制程序、自动控制程序、送料小车1控制程序、送料小车2控制程序。如下图3-7所示：图3-7送料小车梯形图（a） 图3-7 送料小车梯形图（b） 图3-7 送料小车梯形图（c） 图3-7 送料小车梯形图（d）3.6 小车程序设计由系统总梯形图，我们写出送料小车的程序指令，如下表3-2所示：表3-2 送料小车程序指令表LDN I3.0 A I3.3 JMP 0 A I2.6 LD I3.2 AN I2.4 LPS = Q1.6 A I2.6 LD I2.4 AN I2.0 O M2.2 = Q2.0 AN I1.3 LPP = M2.2 A I2.7 LD I3.4 AN I2.1 O M2.0 = Q2.1 A I3.3 LD I3.5 A I2.7 = M2.0 AN I2.2 LD I3.4 = Q0.7 O M2.0 LD I3.6 A I3.3 O M2.0 A I3.3 A I3.3 A I2.6 A I2.7 AN I2.5 AN I2.3 = Q0.6 = Q1.7 LD I2.5 LBL 0 O M2.1 LDN I3.1 AN I0.3 JMP 1 = M2.1 LD I2.6 LD I3.6 O Q2.0 O M2.0 AN I2.0 AN Q2.1 O Q1.7 AN I2.7 AN I2.3 = Q2.0 AN Q1.6 LD I2.0 AN I2.7 O Q0.6 = Q1.7 AN I2.5 LD I2.5 AN Q0.7 AN I2.4 AN I2.7 O Q2.1 = Q0.6 AN Q2.0 LD I2.5 AN I2.1 O M2.1 AN I2.7 AN I0.3 = Q2.1 = M2.1 LBL 1 LD I2.0 LD I0.4 O Q1.6 AN M0.1 AN I2.4 AN M0.2 AN Q1.7 AN M0.3 AN I2.7 S M0.0 1= Q1.6 S Q0.0 1LD I2.4 LD I0.5 O M2.2 AN M0.0 AN I1.3 AN M0.2 = M2.2 AN M0.3 LD I2.5 S M0.1 1O Q0.7 S Q0.1 1AN I2.2 LD I0.6 AN Q0.6 AN M0.0 AN I2.7 AN M0.1 = Q0.7 AN M0.3 LD I2.4 S M0.2 1S Q0.2 1 A I0.5 LD I0.7 OLD AN M0.0 AN Q0.5 AN M0.1 S Q0.4 AN M0.2 LD I0.3 S M0.3 1 O I0.2 S Q0.3 1 O I0.1 LD I0.0 O M2.1 A M0.0 A I0.4 LD I0.1 LD I0.3 A M0.1 O I0.2 OLD O M2.1 LD I0.2 A I0.5 A M0.2 OLD OLD LD I0.3 LD I0.3 O M2.1 A M0.3 A I0.6 OLD OLD EU LD M2.1 R Q0.0 6 A I0.7 R M0.0 4 OLD LD I0.0 AN Q0.4 O I0.1 S Q0.5 1O I0.2 LD I1.4 A I.7 AN M1.1 LD I0.0 AN M1.2 O I0.1 AN M1.3 A I0.6 S M1.0 1OLD S Q1.0 1LD I0.0 LD I1.5 AN M1.0 LD I1.0 AN M1.2 O I1.1 AN M1.3 O I1.2 S M1.1 1 A I1.7 S Q1.1 1 LD I1.0 LD I1.6 O I1.1 AN M1.0 A I1.6 AN M1.1 OLD AN M1.3 LD I1.0 S M1.2 1 A I1.5 S Q1.2 1 OLD LD I1.7 AN Q1.5 AN M1.0 S Q1.4 1AN M1.1 LD I1.3 AN M1.2 O I1.2 S M1.3 1 O I1.1 S Q1.3 1 O M2.2 LD I1.0 A I1.4 A M1.0 LD I1.3 LD I1.1 O I1.2 A M1.1 O M2.2 OLD A I1.5 LD I1.2 OLD A M1.2 LD I1.3 OLD O M2.2 LD I1.3 A I1.6 A M1.3 OLD EU LD M2.2 R Q1.0 6 A I1.7 R M1.0 4 OLD AN Q1.4 S Q1.5 1 结 论在做这个设计中，我学会了很多以前没学过的知识，也巩固了很多以前没学好的知识，使我的专业理论知识更加扎实，软件操作更加熟练了。做完这个设计后，我得出几个结论如下：一、送料小车在硬件设计中，加入了扩展模块，可以在触点不够的情况下方便地实现该小车的系统控制；然后软件设计中，运用了上微分指令，简化了程序，还运用了互锁和联锁，确保了系统的正常运行，减少了系统的故障点。在送料小车的系统中加入了手动操作程序，便于设备的维修，方便操作人员操作。二、该小车系统在实施的情况下，其成本价格比较高。三、该小车控制系统的研究方向：由于本小车系统并不完善，只做了送料，没有设计小车怎么装料和小车到料仓后送料的多少。这两方面是该系统设计的完善，是将来的研究方向。 最后，经过这次毕业设计培养了我们的设计能力以及全面的考虑问题能力。学习的过程是痛苦的但是收获成功的喜悦更是让人激动的。相信通过这次毕业设计它对我以后的学习及工作都会产生积极的影响。谢 辞本论文是在余炳辉导师亲自指导下完成的。导师在学业上给了我很大的帮助，使我在设计过程中避免了许多无为的工作。导师一丝不苟、严谨认真的治学态度，精益求精、诲人不倦的学者风范，以及正直无私、磊落大度的高尚品格，更让我明白许多做人的道理，在此我对导师表示衷心的感谢！本论文能够完成，要感谢机电学院的所有老师，是他们在这三年的时间里，教会我的专业知识。在我撰写论文期间，得到了我的指导老师的帮助，在忙碌的工作之余，给予我专业知识上的指导，而且教给我学习的方法和思路，使我在科研工作及论文设计过程中不断有新的认识和提高。导师为论文课题的研究提出了许多指导性的意见，为论文的撰写、修改提供了许多具体的指导和帮助。多得他们的指导和帮助才使我能完成本论文。我会在以后的工作中为社会作出贡献去回报他们对我的教导。希望每个人都和我一样，通过做毕业设计，能够学到很多的知识与道理，大家都能用一颗热诚的心去投身未来的工作，报效祖国、父母、老师。 在本文结束之际，特向我敬爱的导师和机电学院所有老师致以最崇高的敬礼和深深的感谢！参考文献[1] 张结，黄德斌，唐毅.应用标准与IEC61850的引用和兼容关系.电力系统自动化，2004，28(19)：88～91[2] 朱永利，黄歌，刘培培等.基于IEC61850的电力远动信息网络化传愉的研究.继电器，2005，33(11)：45～48[3] 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