一个基于OMRONPLC的冰箱老化测试生产线的控制系统29213.docx

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1、摘 要本课题设设计一个个基于 OMRRON PLCC的冰箱箱老化测测试生产产线的控控制系统统，主要要控制箱箱体在多多条生产产线中的的进出功功能，确确保安全全、畅通通地按照照既定工工艺进行行箱体传传送，以以实现地地面输送送线的自自动控制制。本设设计采用用OMRRON C2000H型型PLCC及西门门子变频频器作为为主要的的控制器器件，来来完成冰冰箱的地面输输送线自自动移载载及不同生生产方式式的控制制。本文详细细介绍了了PLCC的编程程方法在在工业自自动控制制领域的的应用，尤尤其是在在地面输输送带控控制系统统和设计计中。软软件是利利用CXX-P型型PLCC的基本本指令和和特殊功功能指令令构建控控制

2、程序序的，包包括梯形形图、程程序指令令表和时时序图。通过程序的编制，达到了自动控制的目的，并增加了防撞保护设计。由于本程序的通用性强，所以通过不大的修改即可用于其它生产线中。对于冰箱的地面输送系统的设计，本文综合了多种方案比较，指出了本系统采用的设计方案诸多优点。根据本文的研究方案设计的冰箱地面输送线电气自动控制系统，功能强、成本低、易维护、可靠性高，具有很强的实际意义。关键词：地面输输送线,地面线线控制,变频器器,光电电开关AbsttracctThe agiing tesst ssubjjectt too deesiggn aa reefriigerratoor pprodducttionn

3、 liine conntrool ssysttem proograammiing bassed on OMRRON PLCC.Thhe ddesiign of thee maain conntrool bbox in a mmultti-pprodducttionn liiness inn annd oout of funnctiion, too ennsurre ssafee, ssmoooth boxx acccorrdinng tto tthe esttabllishhed tecchnoologgy oof ttrannsmiissiion linnes in ordder to ac

4、hhievve aautoomattic conntrool oof ggrouund traanspporttatiion. Thhis dessignn usses OMRRON C2000H PLCC annd SSiemmenss innverrterr tyype as thee maain conntrool ddeviice, too coomplletee thhe ttrannsmiissiion linne rrefrrigeerattor auttomaaticcallly sshifft tthe grooundd seet aand diffferrentt mood

5、ess off prroduuctiion conntrool. Thiis ppapeer ddesccribbes thee grrounnd cconvveyoor ssysttem PLCC coontrrol andd prrogrrammmingg. SSofttwarre-bbaseed PPLC usiing CX-P bbasiic iinsttrucctioons andd sppeciial funnctiion insstruuctiion buiildiing conntrool pprocceduuress, iinclludiing thee laaddeer,

6、thee prrogrram insstruuctiion tabble andd tiiminng ddiaggramm. TThrooughh thhe pproccesss off prrepaarattionn.Acchieevedd thhe ppurpposee off auutommatiion andd inncreeaseed ccrassh pprottecttionn deesiggn. Sinnce thee prrogrrams vverssatiilitty, it cann bee ussed by smaall chaangees tto ootheer ppr

7、odducttionn liiness. GGrouund traanspporttatiion sysstemm foor rrefrrigeerattor dessignn, tthiss coomprreheensiive commparrisoon oof tthe varriouus pproggramms tthatt usse tthiss syysteem, thee deesiggn oof mmanyy addvanntagges.Acccorddingg too thhis dessignn off thhe rrefrrigeerattor connveyyor lin

8、ne aautoomattic conntrool ssysttem,thiis ssysttem hass sttronng ffuncctioon, loww coost, eaasy maiinteenannce,andd hiigh relliabbiliity .Whhichh haas ggreaat ppraccticcal siggnifficaancee. Keey wwordds：Thee grrounnd cconvveyoor ssysttem, prrogrrammmablle llogiic cconttrolllerr,frrequuenccy cconvvert

9、ter,Phootoeelecctriic sswittch目录摘要IAbsttracctIII第一章引引言错误误！未定定义书签签。1.1本本课题研研究的目目的和意意义11.2 地面输输送线控控制系统统国内外外发展现现状11.3本本课题的的任务331.4本本课题的的设计方方案3第二章地地面输送送线的总总体设计计方案442.1地地面控制制线的功功能需求求分析442.2 系统设设计的基基本步骤骤42.3 系统的的基本要要求5第三章硬硬件电路路的设计计63.1 plcc的概述述及选型型63.2.变频器器的原理理及选型型63.3光光电传感感器的原原理及选选型7第四章控控制系统统的设计计114.1 系统

10、的的基本设设计思路路114.2 控制系系统组成成元件分分析1224.3 电气控控制系统统主回路路设计及及线路图图设计112第五章系系统程序序设计1155.1 控制系系统的流流程分析析155.2 系统编编程环境境介绍1165.3 PLCC程序编编制及仿仿真调试试18结束语223致谢244参考文献献25附录一:地面输输送线控控制系统统电气226附录二:控制程程序梯形形图277第一章 引言1.1本本课题研研究的目目的和意意义PLC即即可编程程控制器器，是指指以计算算机技术术为基础础的新型型工业控控制装置置。它采采用一类类可编程程的存储储器，用用于其内内部存储储程序，执执行逻辑辑运算,顺序控控制，定定

11、时，计计数与算算术操作作等面向向用户的的指令，并并通过数数字或模模拟式输输入/输出控控制各种种类型的的机械或或生产过过程.PPLC是是可编程程逻辑电电路，也也是一种种和硬件件结合很很紧密的的语言，在在半导体体方面有有很重要要的应用用，可以以说有半半导体的的地方就就有PLLC。冰箱产品品完成之之后，有有一道电电气性能能老化实实验的程程序。本本课题设设计一个个由PLLC控制制的冰箱箱老化测测试生产产线，主主要控制制箱体在在多条生生产线中中的进出出功能，确确保安全全、畅通通地按照照既定工工艺进行行箱体传传送。通通过此控控制系统统的设计计，掌握握PLCC在工业业控制中中的具体体应用，以以及掌握握电气保

12、保护方面面的设计计，了解解工业控控制现场场中的相相关控制制器件及及性能和和使用。1.2 地面输输送线控控制系统统国内外外发展现现状目前，输输送带控控制系统统在工业业领域有有着广泛泛的应用用。例如如，火电电厂的燃燃料煤是是通过煤煤场的输输送带送送进锅炉炉的。由由于煤粉粉污染大大，作业业环境恶恶劣，因因此，需需要对输输送带实实现自动动控制。此此外，输输送带控控制系统统也广泛泛运用于于井下采采矿和食食品业等等。对于于输送带带实现自自动控制制以及其其运行的的可靠性性与稳定定性直接接影响着着生产发发展。采采用传统统的接触触继电器器控制系系统，不不仅接线线复杂、抗抗干扰能能力差，易易因接触触不良而而造成故

13、故障，而而且功能能扩展性性差。PPLC系系统因其其可靠性性高、编编程简单单、功能能完善而而越来越越受到青青睐，传传统的接接触继电电器控制制系统已已逐步被被PLCC系统所所取代。本本文介绍绍了基于于PLCC的输送送带控制制系统，该该系统通通过PLLC控制制输送带带的运行行与停止止、移栽栽电机的的控制，实实现了生生产过程程的自动动化。这这就要求求驱动系系统能够够根据起起动、运运行、停停车要求求进行自自动调节节，保证证带式输输送机运运行在最最佳的状状态下，使使带式输输送机起起停平稳稳、运行行高效、驱驱动平衡衡、工作作安全可可靠，功功能完善善。交流变频频调速装装置，是是近几十十年来发发展起来来的新技技

14、术，以以其卓越越的调速速性能、显显著的节节电效果果以及在在国民经经济各领领域的广广泛适用用性，而而被公认认是一种种最有前前途的调调速方式式。变频频器的基基本原理理就是改改变异步步电动机机的供电电频率，改改变其同同步转速速，从而而实现调调速运行行。应用用变频调调速技术术，静态态速度控控制精度度可达正正常转速速的0.1%一一0.55%，调调速范围围可达1100:1以至至10000:11。将交交流变频频调速技技术应用用在带式式输送机机上，可可以方便便地实现现软起动动、低速速验带、节节能运行行、功率率平衡等等功能。冰箱的地地面输送送线控制制系统的的机械部部分相对对较简单单，而电电气系统统非常复复杂，不

15、不仅有较较多的检检测信号号，而且且各执行行器之间间有复杂杂的逻辑辑连锁关关系。由由于原微微机系统统应用软软件采用用加密技技术，国国内生产产的直流流电机存存在质量量问题，原原来一直直需要引引进微机机系统、直直流电机机及调速速系统，成成本较高高、且不不利于维维护，故故本系统统采用可可编程序序控制器器(简称PLLC)作作为系统统的核心心部件。PLC是一个智能控制器，它有自己的CPU和控制软件，主要完成现场的数据采集、转换、存储、报警和控制等功能。用变频调速取代直流调速。现代控制制系统还还有DCCS控制制系统与与现场总总线控制制技术。DCS是分散控制系统(Distributed Control Sys

16、tem)的简称，国内一般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的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS具有以下特点： （1） 高可靠靠性。由由于DCCS将系系统控制制功能分分散在各各台计算算机上实实现，系系统结构构采用容容错设计计，因此此某一台台计算机机出现的的故障不不会导致致系统其其他功能能的丧失失。此外外，由于于系统中中各台计计算机所所承担的的任务比比较单一一，可以以针对需需要实现现的功能

17、能采用具具有特定定结构和和软件的的专用计计算机，从从而使系系统中每每台计算算机的可可靠性也也得到提提高。 （2） 开放性性。DCCS采用用开放式式，标准准化、模模块化和和系列化化设计，系系统中各各台计算算机采用用局域网网方式通通信，实实现信息息传输，当当需要改改变或扩扩充系统统功能时时，可将将新增计计算机方方便地连连入系统统通信网网络或从从网络中中卸下，几几乎不影影响系统统其他计计算机的的工作。现场总线线的技术术基础是是一种全全数字化化、双向向、多站站的通信信系统，是是应用于于各种计计算机控控制领域域的工业业总线。现现场总线线控制系系统主要要包括一一些实际际应用的的设备，如如plcc、扫描描器

18、、电电源、输输入输出出站、终终端电阻阻等。其其它系统统也可以以包括变变频器、智智能仪表表、人机机界面等等。 系系统中的的主控器器（hoost）可可以是pplc或或pc，通通过总线线接口对对整个系系统进行行管理和和控制。其其总线接接口，有有时可以以称为扫扫描器。可可以是分分别的卡卡件，也也可以集集成于pplc中中。现场场总线与与传统的的plcc点对点点的控制制方法相相比，现现场总线线控制系系统具有有无可比比拟的优优势。其其特点包包括：具具有较高高的性能能价格比比。由于于导线、连连接附件件的大幅幅度的减减少。原原来繁琐琐的原理理图、布布线图设设计变得得简单易易行；标标准接插插件快速速、简便便的安装

19、装，使人人力、物物力大量量的减少少；强大大的故障障诊断能能力，使使系统的的调试和和维护工工作量大大幅减少少。系统统性能大大幅度的的提高，可可靠的数数据传输输，快速速的数据据响应，强强大的抗抗干扰能能力。系系统具有有强大的的自动诊诊断、故故障显示示功能。采采用数字字信号通通讯，有有效提高高系统的的测量和和控制精精度。防防护等级级较高，具具有防水水、防尘尘、抗振振动的特特性。本本质安全全型总线线。更加加适合直直接安装装于石油油、化工工等危险险防爆场场所，减减少系统统发生危危险的可可能性。拓拓扑结构构 。考虑到本本系统设设计的规规模不是是很大及及程序编编制的难难易程度度较低，所所以选择择了PLLC这

20、种种控制系系统。1.3本本课题的的任务本课题设设计一个个基于 OMRRON PLCC的冰箱箱老化测测试生产产线的控控制系统统程序设设计，主主要控制制箱体在在多条生生产线中中的进出出功能，确确保安全全、畅通通地按照照既定工工艺进行行箱体传传送，以以实现地地面输送送线的自自动控制制。共有有四条平平行的老老化产生生板链线线，每体体线速度度可调且且能实现现三种工工况：（1）只只进不出出；（22）只输输出不进进；（33）同进进同出。垂直并紧紧挨首四四条板链链线的两两旁各一一段辊道道，分别别由一个个电机驱驱动，且且速度可可调。一一侧是进进箱辊道道，另一一侧是出出箱辊道道。辊道道与板链链接口处处是移载载机，

21、可可由气缸缸推动上上下移动动且电气气驱动皮皮带传动动接送箱箱体。当当有箱体体在辊道道上运行行时，移移载机（分分布在辊辊道下）不不顶起；当有冰冰箱向板板链上进进或从板板链上出出时，移移载机顶顶起，然然后皮带带运行，准准备接箱箱动作，完完成后，移移载机落落下。同同一时间间只能有有一条板板链线实实现第三三种工况况，同一一时间可可有两条条板链线线分别实实现第一一种和第第二种工工况。本本设计综综合PLLC，变变频器及及一些光光电开关关的应用用，需画画出系统统组成框框图，并并建立了了PLCC控制程程序流程程。这是是一个综综合性较较强的设设计课题题，需要要综合运运用大学学所学基基础课程程。1.4本本课题的的

22、设计方方案在设计刚刚开始的的前三周周主要对对plcc的基本本原理进进行复习习，熟练练掌握pplc的的工作原原理和工工作方法法，熟练练掌握pplc的的编程方方法，以以及变频频器的工工作原理理和在工工业生产产中的应应用。在接下来来的三周周开始对对冰箱地地面输送送线的硬硬件电路路进行设设计，查查阅资料料力求用用最简单单经济的的设计方方法，达达到硬件件电路设设计的目目的。接下来开开始pllc的编编程并开开始相关关的软件件设计，查查阅编程程手册，确确定设计计方案，争争取用最最通俗易易懂简单单明了的的程序达达到控制制要求。第二章 地面面输送线线的总体体设计方方案2.1地地面控制制线的功功能需求求分析输送线

23、输输带，是是用于皮皮带输送送带中起起承载和和运送物物料作用用的橡胶胶与纤维维、金属属复合制制品，或或者是塑塑料和织织物复合合的制品品。皮带带输送机机在农业业、工矿矿企业和和交通 运输业业中广泛泛用于输输送各种种固体块块状和粉粉料状物物料或成成件物品品，输送送带能连连续化、高高效率、大大倾角运运输，输输送带操操作安全全，输送送带使用用简便，维维修容易易，运费费低廉，并并能缩短短运输距距离， 降低工工程造价价，节省省人力物物力。输输送带广广泛应用用于水泥泥、焦化化、冶金金、化工工、钢铁铁等行业业中输送送距离较较短、输输送量较较小的场场合本课题设设计一个个基于 OMRRON PLCC的冰箱箱老化测测

24、试生产产线的控控制系统统程序设设计，主主要控制制箱体在在多条生生产线中中的进出出功能，确确保安全全、畅通通地按照照既定工工艺进行行箱体传传送，以以实现地地面输送送线的自自动控制制。共有有六条平平行的老老化产生生板链线线，每体体线速度度可调且且能实现现三种工工况：只进不出出；只输输出不进进；同进进同出。垂直并紧紧挨首四四条板链链线的两两旁各一一段辊道道，分别别由一个个电机驱驱动，且且速度可可调。一一侧是进进箱辊道道，另一一侧是出出箱辊道道。辊道道与板链链接口处处是移载载机，可可由气缸缸推动上上下移动动且电气气驱动皮皮带传动动接送箱箱体。当当有箱体体在辊道道上运行行时，移移载机（分分布在辊辊道下）

25、不不顶起；当有冰冰箱向板板链上进进或从板板链上出出时，移移载机顶顶起，然然后皮带带运行，准准备接箱箱动作，完完成后，移移载机落落下。同同一时间间只能有有一条板板链线实实现第三三种工况况，同一一时间可可有两条条板链线线分别实实现第一一种和第第二种工工况。22.2 系统设设计的基基本步骤骤PLC控控制系统统设计的的一般步步骤设计PLLC应用用系统时时，首先先是进行行PLCC应用系系统的功功能设计计，即根根据被控控对象的的功能和和工艺要要求，明明确系统统必须要要做的工工作和因因此必备备的条件件。然后后是进行行PLCC应用系系统的功功能分析析，即通通过分析析系统功功能，提提出PLLC控制制系统的的结构

26、形形式，控控制信号号的种类类、数量量，系统统的规模模、布局局。最后后根据系系统分析析的结果果，具体体的确定定PLCC的机型型和系统统的具体体配置。PLC控控制系统统设计可可以按以以下步骤骤进行。1熟悉悉被控对对象，制制定控制制方案分分析被控控对象的的工艺过过程及工工作特点点，了解解被控对对象机、电电、液之之间的配配合，确确定被控控对象对对 PLLC控制制系统的的控制要要求。2确定定IO设备根据据系统的的控制要要求，确确定用户户所需的的输入(如按钮钮、行程程开关、选选择开关关等)和输出出设备(如接触触器、电电磁阀、信信号指示示灯等)由此确确定PLLC的IO点数。选选择PLLC 选选择时主主要包括

27、括PLCC机型、容容量、IIO模块、电电源的选选择。3分配配PLCC的IO地址根据据生产设设备现场场需要，确确定控制制按钮，选选择开关关、接触触器、电电磁阀、信信号指示示灯等各各种输入入输出设设备的型型号、规规格、数数量；根根据所选选的PLLC的型型号列出出输入输出设设备与PPLC输输入输出出端子的的对照表表，以便便绘制PPLC外外部IO接线图图和编制制程序。4设计计软件及及硬件进进行PLLC程序序设计，进进行控制制柜（台台）等硬硬件的设设计及现现场施工工。由于于程序与与硬件设设计可同同时进行行，因此此，PLLC控制制系统的的设计周周期可大大大缩短短，而对对于继电电器系统统必须先先设计出出全部

28、的的电气控控制线路路后才能能进行施施工设计计。5联机机调试联联机调试试是指将将模拟调调试通过过的程序序进行在在线统调调。开始始时，先先不带上上输出设设备（接接触器线线圈、信信号指示示灯等负负载）进进行调试试。利用用编程器器的监控控功能，采采分段调调试的方方法进行行。各部部分都调调试正常常后，再再带上实实际负载载运行。如如不符合合要求，则则对硬件件和程序序作调整整。通常常只需修修改部分分程序即即可，全全部调试试完毕后后，交付付试运行行。经过过一段时时间运行行，如果果工作正正常、程程序不需需要修改改则应将将程序固固化到EEPROOM中，以以防程序序丢失。6整理理技术文文件包括括设计说说明书、电电气

29、安装装图、电电气元件件明细表表及使用用说明书书等。2.3 系统的的基本要要求冰箱产品品完成之之后，有有一道进进行电气气性能老老化实验验的程序序。本课题设设计一个个PLCC控制的的冰箱老老化测试试生产线线，主要要控制箱箱体在多多条生产产线中的的进出功功能，确确保安全全、畅通通地按照照既定工工艺进行行箱体传传送。通通过此控控制系统统的设计计，掌握握PLCC在工业业控制中中的具体体应用，以以及掌握握电气保保护方面面的设计计，了解解工业控控制现场场中的相相关控制制器件及及性能和和使用。共有六条条平行的的老化生生产链板板条，每每条线速速度可调调且能实实现三种种工况： 只进不出出；只输出出不进；同进同同出

30、。垂直并紧紧挨首六六条板链链线的两两旁各一一段辊道道，分别别由一个个电机驱驱动，且且速度可可调。一一侧是进进箱辊道道，另一一侧是出出箱辊道道。辊道道与板链链接口处处是移载载机，可可由气缸缸推动上上下移动动且电气气驱动皮皮带传动动接送箱箱体。当当有箱体体在辊道道上运行行时，移移载机（分分布在辊辊道下）不不顶起；当有冰冰箱向板板链上进进或从板板链上出出时，移移载机顶顶起，然然后皮带带运行，准准备接箱箱动作，完完成后，移移载机落落下。同同一时间间只能有有一条板板链线实实现第三三种工况况，同一一时间可可有两条条板链线线分别实实现第一一种和第第二种工工况。第三章 硬件件电路的的设计3.1 plcc的概述

31、述及选型型可编程程控制器器(Prrogrrammmablle CConttrolllerr)是计计算机家家族中的的一员，是是为工业业控制应应用而设设计制造造的。早早期的可可编程控控制器称称作可编编程逻辑辑控制器器(Prrogrrammmablle LLogiic CConttrolllerr)，简简称PLLC，它它主要用用来代替替继电器器实现逻逻辑控制制。随着着技术的的发展，这这种装置置的功能能已经大大大超过过了逻辑辑控制的的范围，因因此，今今天这种种装置称称作可编编程控制制器，简简称PCC。但是是为了避避免与个个人计算算机(PPerssonaal CCompputeer)的的简称混混淆，所所

32、以将可可编程控控制器简简称PLLC 通过设设计题目目的要求求，我们们了解了了系统的的的工作作原理及及相关部部件的动动作步骤骤，这样样使得我我们掌握握了系统统的动作作要领。此此系统的的开关量量及光控控开关等等都是输输入量，辊辊道拖动动电机，移移栽机小小电机及及电磁阀阀等位输输出量。通通过对输输入输出出量的分分析统计计，得到到输入量量有两个个开关，九九个选择择开关，十十二个光光控开关关，总计计三十三三个输入入量；输输出量有有大电机机两个，中中型电机机四个，移移栽机上上小电机机八个，总总计十四四个输出出量。所所以做这这个控制制系统需需要一台台小型的的PLCC.日系的PPLC比比较便宜宜，操作作编程简

33、简单，一一般用小小系统。OOMROON编程程器能简简单，指指令较少少，不适适合应用用在大型型系统的的控制中中，但能能满足小小系统的的控制要要求；三三菱控制制器功能能较前者者多，指指令也较较为丰富富，能满满足一般般系统的的应用要要求；SSIEMMENSS控制器器功能最最多，功功能强大大，体现现再逻辑辑处理、通通讯等，有有自己的的通讯方方式，产产品贵，指令也也非常丰丰富，但但学起来来也相对对难一此此。地面面输送线线控制系系统由于于I/OO口只有有几十个个，且本本人对OOMROON公司司的产品品熟悉，功功能了解解全面，所所以选择择OMRRON公公司的CC2000H型PPLC完完全能够够满足要要求。C

34、C2000H PPLC是是一种小小型模块块化PLLC，该该型号PPLC 适应能能力强、应应用灵活活，具有有最高的的I/OO密度/体积比比，虽然然它属于于小型PPLC,但提供供了较快快的指令令处理速速度，其其特点是是：I/O点数数方面，如如果使用用8点II/O单单元时，II/O点点数可达达2400点，使使用166点单元元时I/O点数数可达4480点点。3.2.变频器器的原理理及选型型变频器 （ffreqquenncy chaangeer / frrequuenccy cconvvertter）是是一种用用来改变变交流电电频率的的电气设设备。此此外，它它还具有有改变交交流电电电压的辅辅助功能能。过

35、去去，变频频器一般般被包含含在电动动发电机机、旋转转转换器器等电气气设备中中。随着着半导体体电子设设备的出出现，人人们已经经可以生生产完全全独立的的变频器器。变频频器通常常包含22个组成成部分整整流器(recctiffierr)逆变器器（Innverrterr）。其其中，整整流器将将输入的的交流电电转换为为直流电电，逆变变器将直直流电再再转换成成所需频频率的交交流电。除除了这22个部分分之外，变变频器还还有可能能包含变变压器和和电池。其其中，变变压器用用来改变变电压并并可以隔隔离输入入/输出出的电路路，电池池用来补补偿变频频器内部部线路上上的能量量损失。不同的变频器能够处理的电源功率是不一样的

36、，从几瓦到几兆瓦都有。变频器的应用 变频器除了可以用来改变交流电源的频率之外，还可以用来改变交流电动机的转速和扭矩。在该应用环境下，最典型的变频器结构是三相二级电压源变频器。该变频器通过半导体开关和脉冲宽度调制（PWM）来控制各相电压。另外，变频器还可以在航空航天业中。例如：飞机上的电力设备通常需要400Hz的交流电，而地面上使用的交流电一般为50Hz或60Hz。因此，当飞机停在地面上时，需要使用变频器将地面上的50Hz或60Hz的交流电变为400Hz的交流电供飞机使用。变频器的的故障原原因及预预防措施施 变变频器由由主回路路、电源源回路、IIPM驱驱动及保保护回路路、冷却却风扇等等几部分分组

37、成。其其结构多多为单元元化或模模块化形形式。由由于使用用方法不不正确或或设置环环境不合合理，将将容易造造成变频频器误动动作及发发生故障障，或者者无法满满足预期期的运行行效果。为为防患于于未然，事事先对故故障原因因进行认认真分析析尤为重重要。变频器的的选择要要根据系系统的电电机容量量来选择择。由于于系统机机械部分分的要求求，此设设计辊道道输送带带选用22.2KKW的电电机作为为驱动。板板链相对对于辊道道来讲承承载的产产品量较较少，采采用1.5KWW的电机机足以。移移栽机部部分只是是用来对对单个冰冰箱的移移栽，所所需功率率更小，所所以采用用0.775KWW的电机机。因为为3800V、1160KKW

38、以下下单台电电机与变变频器对对应关系系为0.75KKW对应应2KWW,1.5和22.2KKW对应应4KWW的输出出。变频频调速时时只要改改变了三三相交流流电的频频率就改改变了同同步转速速，即调调节了异异步电动动机转子子的速度度。变频频调速的的最大特特点是：当电动动机从高高速到低低速变化化时，其其转差率率始终保保持在最最小的数数值，因因此此时时异步电电动机的的功率因因数都很很高。本本设计调调速系统统采用德德国制造造西门子子MMVV变频器器，性能能优越，采采用矢量量控制技技术适合合提升机机工作环环境，只只需在控控制单元元给出对对变频器器的控制制命令(正转、反反转、多多段速等等)即可使使提升机机按照

39、设设定的速速度曲线线运行，满满足提升升阶段稳稳定运行行的要求求。变频频调速装装置本身身具有过过压、欠欠压、过过流、过过负荷、缺缺相、超超温等保保护，同同时配合合来自现现场的各各种信号号传感器器的监视视及相应应处理，可可实现输输送带过过速、减减速、限限速等重重要保护护的双线线制保护护功能，满满足生产产线输送送带安全全规程要要求。3.3光光电传感感器的原原理及选选型光电传感感器是是利用光光的各种种性质，检检测物体体的有无无和表面面状态的的变化等等的传感感器。光光电传感感器主要要由发光光的投光光部和接接受光线线的受光光部构成成。如果果投射的的光线因因检测物物体不同同而被遮遮掩或反反射，到到达受光光部

40、的量量将会发发生变化化。受光光部将检检测出这这种变化化，并转转换为电电气信号号，进行行输出。大大多使用用可视光光（主要要为红色色，也用用绿色、蓝蓝色来判判断颜色色）和红红外光。 光电传传感器如如下图所所示主要要分为33类。（详详细内容容请参见见 图图3.11）对射射型回归归反射型型扩散反反射型光电传感感器的选选择光电传感感器是通通过把光光强度的的变化转转换成电电信号的的变化来来实现控控制的。光光电传感感器在一一般情况况下，有有三部分分构成，它它们分为为：发送送器、接接收器和和检测电电路。发发送器对对准目标标发射光光束，发发射的光光束一般般来源于于半导体体光源，发发光二极极管(LLED)、激光光

41、二极管管及红外外发射二二极管。光光束不间间断地发发射，或或者改变变脉冲宽宽度。接接收器有有光电二二极管、光光电三极极管、光光电池组组成。在在接收器器的前面面，装有有光学元元件如透透镜和光光圈等。在在其后面面是检测测电路，它它能滤出出有效信信号和应应用该信信号。若把发光光器和收收光器分分离开，就就可使检检测距离离加大。由由一个发发光器和和一个收收光器组组成的光光电开关关就称为为对射分分离式光光电开关关，简称称对射式式光电开开关。它它的检测测距离可可达几米米乃至几几十米。使使用时把把发光器器和收光光器分别别装在检检测物通通过路径径的两侧侧，检测测物通过过时阻挡挡光路，收收光器就就动作输输出一个个开

42、关控控制信号号。图3.22光电传传感器的的原理图图 漫反射型型光电开开关:是是当开关关发射光光束时，目目标产生生漫反射射，发射射器和接接收器构构成单个个的标准准部件，当当有足够够的组合合光返回回接收器器时，开开关状态态发生变变化，作作用距离离的典型型值一直直到3米米。特征征：有效效作用距距离是由由目标的的反射能能力决定定，由目目标表面面性质和和和颜色色决定；较小的的装配开开支，当当开关由由单个元元件组成成时，通通常是可可以达到到粗定位位；采用用背景抑抑制功能能调节测测量距离离；对目目标上的的灰尘敏敏感和对对目标变变化了的的反射性性能敏感感。我们们使用欧欧姆龙的的光电传传感器(光电开开关),E3

43、JJK-55M3,直流正正负1222440V,交流2242400V均可可用,交交直流通通用的,有一对对常开和和常闭触触点. 消费电电力:小小于3WW 检出出距离:5M. 指向向角:33200, 继继电器输输出:最最大:2250VV3A,最小55VDCC10MMA. 响应时时间小于于或等于于:300MS. 工作作温度:-255555 湿度度:355955 周围围照明:小于或或等于330000lx. 保护护构造:IECC605529IIP644. 图3.3反射射式光电电开关冰箱地面面输送线线是把成成型的冰冰箱通过过辊道或或板链线线匀速地地输送到到每条通通电板链链线上进进行244h通电电老化测测试，

44、老老化过的的合格冰冰箱送到到包装板板链上进进行打包包。整条条设备采采用人工工选线，自自动进出出的流程程，无物物流阻塞塞和干涉涉现象发发生。能能实现进进出箱自自动计数数，进满满线停止止并报警警，具有有计数显显示、拔拔盘预置置、端头头保护、无无推挤箱箱等电气气保护措措施。几几条老化化线的进进出可实实现三种种人工选选线操作作，在同同一时间间，不能能有两条条线同时时选进或或选出，可可以一条条进另一一条出(即一条条选单进进，另一一条选单单出)，或一一条线边边进边出出(即同进进同出)。输入入、输出出主要对对象为拔拔盘开关关、行程程开关、光光电传感感器、主主令开关关，电磁磁阀、交交流异步步电机(接触器器)、

45、蜂鸣鸣器、数数码显示示、指示示灯。自动控制制的方式式很多，因因为冰箱箱生产线线是流水水线作业业，所以以本设计计只是一一个顺序序控制，并并无其他他的复杂杂控制要要求，所所以选用用PLCC控制系系统就足足以满足足设计要要求。在在生产过过程中，按按照不同同的生产产要求，我我们设计计了三种种传输方方式，即即工艺流流程要求求所示。由由于工业业生产是是按照订订单来安安排生产产的，所所以当订订单少时时选择正正常速度度运行传传输线，而而在订单单较多时时，选择择快速传传输方式式。根据据以上要要求，就就需要应应用变频频器在生生产线电电机的控控制中。本本设计中中变频器器不需要要PLCC的控制制，只要要在变频频器中设

46、设置好两两种速度度即可。为为了保证证流水作作业，我我们在靠靠近移栽栽机上游游不远处处加装对对射型光光电开关关，用于于保证冰冰箱在移移栽机将将其移动动时冰箱箱不至于于碰撞，此此刻主流流水线的的电机停停止工作作。在移移栽机的的下边沿沿处，加加装反射射式光电电开关，其其作用是是准确定定位冰箱箱是否处处于移栽栽机正上上方。当当处于正正上方时时，电磁磁阀通电电，移栽栽机工作作，将冰冰箱移动动到横向向传输线线线上。在在横向传传输线上上的起始始位置处处有一对对射式观观点开关关，用其其检测冰冰箱是否否完全移移动到横横向传输输线上。横横向传输输线末端端也有一一光电开开关，起起作用根根据进出出方式的的不同而而不同

47、。当当其为同同进同出出方式时时，这个个光电开开关用来来给移栽栽机一个个信号，告告诉其要要接机了了，并使使下行主主传输线线电机停停止工作作，这也也是防撞撞设计的的考虑。在在移栽机机的右侧侧有一对对射式光光电开关关，作用用也是检检测冰箱箱是否完完全处于于移栽机机正上方方。当处处于正上上方时，此此光电开开关给出出信号，主主线电机机工作，电电磁阀失失电返回回原位。主主线下游游处装有有一光电电开关，也也是为了了使冰箱箱之间保保持一定定的距离离。其他他线也如如此设计计。PLC的的模拟量量调试主主要涉及及系统DDIP 开关状状态设置置、输入入和输出出模拟量量形式以以及范围围选择、模模拟量采采集结果果的处理理等环节节，调试试时可先先调开环环系统，然然后根据据测速装装置反馈馈电压和和转速的的关系，通通过软件件判断调调节模拟拟量单元元的输出出信号大大小，实实现闭环环调速系系统。第四章 控制制系统的的设计4.1 系统的的基本设设计思路路冰箱地面面输送线线是把成成型的冰冰箱通过过辊道或或板链线线匀速地地输送到到每条通通电板链链线上进进行244h通电电老化测测试，老老化过的的合格冰冰箱送到到包装板板链上进进行打包包。整条条设备采采用人工工选线，自自动进出出的流程程，无物物流阻塞塞和干涉涉现象发发生。能能实现进进出箱自自动计数数，进满满线停止止并报警警，具有有计数显显示、拔拔盘预置置、端