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1、摘 要轮胎磨边机用于研磨轮胎的胎侧，使硫化在胎侧中的白色橡胶显露，形成胎侧上的白色花纹及文字。系统控制设计主要采用基于PLC控制，根据工艺要求，系统硬件设计以FX2N-64MR型PLC基本模块为处理中心。输入部分的器件有：传感器（变送器），行程开关，触摸屏，FX2N-4AD转换模块。其相应的功能为：传感器采集温度、压力，经过FX2N-4AD特殊模块转换后送入处理中心，行程开关在工艺过程中承担定位及反馈等功能，触摸屏上设置按钮等来控制系统。输出部分的器件有：FX2N-4DA模块，变频器，电动机，电磁阀，继电器，接触器等。其相应功能为：D/A模块对基本模块送出的数据进行处理后送到变频器；处理中心通
2、过接触器、变频器来控制电机，通过继电器控制电磁阀，然后控制气缸的动作；在触摸屏上显示相关参数（如压力、温度等）及运行状态。软件设计以梯形图为设计基础，设计了自动及手动程序，包括对研磨期间的温度、压力的转化，研磨轮胎计数，运行时间的计算等。系统经过仿真调试，实现的功能有：温度显示，压力显示，生产计数显示，频率设定，手动运行，自动运行等。关键词：PLC ；A/D转换；D/A转换；变频调速；触摸屏；AbstractTire grinding machine is used for grinding the tire sidewall, then sulfide in the white sidewa
3、ll rubber is exposed, so that the sidewall on the white pattern and the text are formed. That is just the automatic control system.Its designed mainly based on PLC. According to the technical requirements, a modules named FX2N-64MR ,which is the PLC basic modules, is used as processing center in the
4、 system. And there are the devices which regarded as input: Sensors(Transmitter), Trip switch, Touch screen and FX2N-4AD modules.The corresponding functions are as follows: The sensors collect si gnals of temperature and pressure, then the signals are transformed and sent into the processing center
5、by the FX2N-4AD special module. Trip swichs are use to position and feedback in the process of commitment. The settings which used for controlling the system are completed by the touch screen. The devices of the output sections are: FX2N-4DA module, inverter, motor, solenoid valves, relays, contacto
6、rs, etc. The corresponding functions are: the datas from the basic module are processed by the D/A module and then are sent to the inverter, the motors are controled by the inverter and contactors which are controled by the processing center, the actions of cylinders are according to the states of s
7、olenoid valves, which are contoled by the relays. Then the systems related parameters(such as pressue,temperature,etc.) and the states of running are displayed on the screen. The software design is based on the ladder diagram design, including automatic and manual processes. In the processes, the da
8、tas regarded as the temperature and pressure are convered during the grinding, and there are functions of counting the grinded tire and running time and so on. It has been finished by diplaying the temperature and presseure,counting, frequency setting, manual operation,automatic operation and so on
9、in the system.They have been proved after the simulation .Key words：PLC; A / D conversion; D / A conversion; frequency conversion; touch screen 目 录引言11 工艺分析及要求21.1 设备用途和适用范围21.2 工艺过程31.3 主要技术参数42 控制系统整体设计52.1 基于单片机的控制系统设计52.2 微机控制系统设计52.3 PLC控制系统设计53 系统硬件部分83.1 PLC内容及其选择83.1.1PLC基本模块选择83.1.2PLC特殊模块选
10、择83.2 变频器内容93.2.1变频器93.2.2变频器参数设定103.3 触摸屏选择103.4 低压电器选择113.5 电源配置及各种连接口线153.6 电动机选择153.7 系统电气原理图164 系统软件部分174.1 程序设计说明174.2 系统软元件分配194.2.1 PLC的I/O口分配194.2.2触摸屏的相关设定204.3 程序流程图234.4 梯形图244.5 指令表245 系统仿真调试256 总结29谢 辞30主要参考文献31附 录32附录1：梯形图32附录2：指令表38引言可编程序控制器是20世纪60年代以来发展极为迅速、应用面极为广泛的工业控制装置，是现代工业自动化控制
11、的首选产品，与机器人、CAD/CAM并称为工业生产自动化的三大支柱。如果说初期发展起来的PLC主要是以它的高可靠性、灵活性和小型化来代替传统的继电-接触控制，那么当今的PLC则吸取了微电子技术和计算机技术的最新成果，得到了更新的发展。从单机自动化到整条生产线的自动化，乃至整个工厂的生产自动化，从柔性制造系统、工业机器人到大型分散控制系统，PLC为承担主要角色。目前，可编程序控制器的产品很多，不同厂家生产的PLC以及同一厂家生产的不同型号的PLC，其结构各不相同，但就其基本组成和基本工作原理而言，是大致相同的。它们都是以微处理器为核心的结构，其功能的实现不仅基于硬件的作用，更要靠软件的支持，实际
12、上可编程序控制器就是一种新型的工业控制计算机。自从美国数字设备公司于1969年研制出第一台PLC，PLC已经经过了将近40年的发展，现在已发展到第五代，随着微电子技术的寻觅发展，以单片机或其他16位、32位的微处理器昨晚PLC的主控芯片将更多应用于PLC，今后，PLC主要朝以下几个方面发展:高速化、模块种类丰富多彩、可靠性进一步提高、标准化、小型化，低成本、编程语言的高级化。在实际工业控制过程中，仅仅有PLC控制器是不够的，因为除了有核心处理器，还需要一些辅助设备，比如控制电机的速度等。在交流异步电动机的诸多调速方法中，变频调速的性能最好，调速范围大，静态稳定性好，运行效率高。采用通用变频器对
13、笼型异步电动机进行调速控制，由于使用方便、可靠性高，并且经济效益显著，得到了大量的推广。随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术的发展，变频器的控制方式今后将向数字控制变频器的实现、多种控制方式的结合、远处控制的实现、绿色变频器等方向发展。图形操作终端又称人机界面（GOT），目前在PLC的控制系统中已普遍采用。在工业自动化生产线上或单机控制中，人机截面的应用，更加体现了控制系统可视化程度和先进性，更加方便了使用者的操作和监控等。随着使用电脑作为信息来源的与日俱增，触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点，使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有相当大的优越性。
14、触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间，这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解，包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师，还都把触摸屏当作可有可无的设备，从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看，这种观念还具有一定的普遍性。事实上，触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备，它赋予多媒体系统以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道，触摸屏对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西，而是必不可少的设备。它极大的简化了计算机的使用，即使是对计算机一无所知的人，也照样能够信手拈来，使计算机展
15、现出更大的魅力。解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。采用PLC控制、变频器调速、图示操作终端（触摸屏）操作的先进技术，对于实现被控对象（生产设备或生产过程）的工艺要求，提高了生产效率和产品质量，也方便维护及实时监控生产等。1 工艺分析及要求1.1 设备用途和适用范围本设备用于研磨轮胎的胎侧，使硫化在胎侧中的白色橡胶显露，行程在胎侧上的白色花纹及文字。本设备适用与以下的规格轮胎胎侧的研磨：胎圈着合直径（胎圈直径）（14”）、15”、16”两胎踵间的着合宽度（轮胎子口宽度）7.5”9”外直径775mm257mm、255mm318mm最大重量30kg胎侧研磨部位的宽度30mm胎侧研磨部位的高度2.54mm1.2 工艺过程设备装置主要由存胎辊道，轮胎运输机，挡胎装置，底板，卸胎器，轮胎定中心装置，粗磨装置，细磨装置，中心装置，出胎辊道，气动系统等部分组成。系统大致运行流程为：由挡胎装置光电开关检测轮胎，若挡胎装置
