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1、江苏省惠山职业教育中心校毕业设计说明书题 目： 摩天轮控制系统设计 姓 名： 徐纯飞 学 号： 23 系 部： 机电工程部 专 业： 机电一体化 班 级： G0823 指导老师： 朱小芳 起始时间： 2012年5月24日 完成时间： 2012年9月16日 2012年 5月11日江苏省惠山中等专业学校教学科研处印制摘要我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。 我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产
2、过程进行控制。随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。 中国加入WTO后越来越多的国际公司把其制造基地转移到中国。同时，中国的国有企业和民营企业也在利用难得的历史机遇大力发展制造业。中国正在努力成为世界新的制造业基地。制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的首选。制造企业为提高劳动生产率和产品质量，必然会大量采用PLC，从而为PLC的应用提供广阔的应用前景。 自2001年以来，作为基础工业之一的机械工业成为我国工业发展新的增长点，年均增长率超过20%。与流程工业对模拟量的反馈调节不同，机械工业需对开关
3、量进行连锁及顺序控制，因此PLC成为其控制产品的首选。机械行业的高速增长和自动化现状为PLC应用提供了巨大的市场空间。 我国在“十五规划中已明确提出了“用信息化带动工业化的发展计划，大量传统产业的自动化改造将为PLC的应用提供巨大的发展空间。 我国的工业发展及自动化应用水平与工业发达国家相比有几十年的滞后，按目前的经济形势分析，我国将迎来一个PLC市场高速增长的时期。 基于上述原因和中国经济高速增长的现状，今后若干年内中国PLC市场将保持持续高速增长。综合相关资料提供的数据，并分析目前中国PLC市场主要厂商的经营数据，初步估计目前在我国本土销售的PLC总量为3040亿元人民币（不含随进口主设备
4、配套的PLC），年增长率为1520%。 巨大的市场需求为发展PLC业务提供了难得的历史机遇，国内有实力的自动化公司应充分利用在市场、技术、行业影响和品牌等方面的积累，大力拓展PLC业务，使国产PLC早日成为中国PLC市场的主要参与者之一。 目前中国PLC市场主要厂商为Siemens、Mitsubishi、Omron、Rockwell、Schneider、GE-Fanuc等国际大公司，欧美公司在大、中型PLC领域占有绝对优势，日本公司在小型PLC领域占据十分重要的位置，韩国和中国台湾的公司在小型PLC领域也有一定市场份额，中国大陆PLC厂商的市场份额几乎可以忽略。 关键词：自动化，PLC，信息化
5、目录摘要 . 1 目录 . 2 第一章 摩天轮的概述 . 3 1.1 摩天轮的起源 . 3 1.2 摩天轮的分类 . 3 1.3 摩天轮结构体系及施工方法 . 3 第二章 PLC简介 . 4 2.1 PLC的起源与发展 . 4 2.2 PLC的特点及应用 . 5 2.3 PLC的系统结构 . 6 2.4 PLC各部分的作用 . 7 第三章 系统设计 . 8 3.1 控制要求 . 8 3.2 硬件设计 . 9 3.2.1 电器型号选择 . 9 3.2.2 PLC控制I/O分配 . 13 3.2.3 PLC外部接线图 . 14 3.3 软件设计 . 16 3.4 系统调试及解决的问题 . 29 结
6、束语 . 30 参考文献 . 30 第一章 摩天轮的概述摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，上面挂在轮边缘的是供乘客乘搭的座舱（Gondola）。乘客坐在摩天轮慢慢的往上转，可以从高处俯瞰四周景色。最常见到摩天轮存在的场合是游乐园（或主题公园）与园游会，作为一种游乐场机动游戏，与云霄飞车、旋转木马合称是“乐园三宝”。但摩天轮也经常单独存在于其他的场合，通常被用来作为会活动的观景台使用。1.1摩天轮的起源的摩天轮由美国人乔治法利士（George Washington Ferris）在1893年为芝加哥的博览会设计，目的是与巴黎在1889年博览会建造的巴黎铁塔一较高下。第一个摩天轮重2200吨，
7、可乘坐2160人，高度相等于26层楼。正由于法利士的成就，日后人们皆以法利士巨轮（Ferris Wheel）来称呼这种设施，也就是我们所熟悉的摩天轮。1.2 摩天轮的分类根据运作机构的差异，摩天轮可分为重力式摩天轮（Ferris Wheel）和观景摩天轮（Observation Wheel）两种。重力式摩天轮的座舱是挂在轮上，以重力维持滑轴水平；而观景摩天轮上的座舱则是悬在轮的外面，需要较复杂的连杆类机械结构，随着车厢绕转的位置来同步调整其保持水平。1.3 摩天轮结构体系及施工方法摩天轮结构的施工技术和方法，应根据具体的结构形式和现场条件指定。目前，已建摩天轮结构的施工方法可归纳为以下3种。一
8、、地面拼装、整体吊装法摩天轮轮缘钢结构在工厂分段加工和组装，运至现场后再把轮缘组装成整体，然后连接内部的刚性桁桁架支撑或柔性钢缆索体系，最后进行整体吊装就位。英国“伦敦之眼”采用该施工方法，轮缘的钢管桁架分成3段在工厂加工完成，运至现场组装成整体，接着安装轮缘内部的钢索并进行张拉，导入预应力，最后将轮盘结构和支承塔架结构形成整体结构后，进行吊装。 地面拼装、整体吊装法有利于钢结构安装，安装精度易保证；但摩天轮结构规模和重量一般较大，所以需要较大的施工场地和较强的起吊能力。二、立面旋转安装法立面旋转安装法，是指支承塔架和轮轴安装就位后，采用临时刚性轮辐带动分段轮缘和钢索旋转安装的施工方法。立面旋
9、转安装法又分为单侧旋转安装法和两侧旋转安装法，适用于依靠钢缆索提供向心力的柔性摩天轮结构体系，该法已用于天津慈海桥摩天轮结构中。 立面旋转安装法可以避免大量的高空作业，风险性较低；但是需要较大的牵引动力系统和良好的制动系统，尤其是两侧旋转安装法还需对摩天轮中心轮轴做特殊处理。三、中心旋转安装法中心旋转安装法，是指支承塔架和轮轴安装就位后，以塔架设置工作平台，或利用起吊系统从中心向外围逐圈安装摩天轮结构体系，在一些中、小型的摩天轮安装工程中应用较多。第二章 PLC的简介20世纪70年代，诞生了两种改变整个世界及商业管理模式的计算机。产生于1976年的苹果II型，是世界上最早得到广泛使用的微型计算
10、机。当今价值数十亿美元的个人计算机产业就是从这个当初由两名年轻人在车库里成立的小公司衍生而来的。 另外一类计算机，是由Richard Morley在1972年发明的，如今称之为可编程逻辑控制器（PLC）。它最初并没有像个人计算机那样得到名称上的广泛认同，但是却给制造业带来了同样意义重大的冲击。PLC通常被称为工厂级别的个人计算机。可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。2.1 PLC的起源与发展一、起源1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求； 1969 年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程逻辑控制器PDP14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程逻辑控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。 1969年，美国研制出世界第一台PDP-14； 1971年，日本研制出第一台DCS-8； 1973年，德国研制出第一台PLC
