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1、大连民族学院本科毕业设计（论文）基于PLC控制的物料供给系统设计学院（系）：机电信息工程学院专业： 机械设计制造及其 自动化大连民族学院毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教 师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加 以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研 究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体， 均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日 期：指导教师签名： 日 期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保
2、存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电 子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供 目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制 手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分 或全部内容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。作
3、者签名：日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名:日期： 年 月摘要在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停， 电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控 制问题，若采用可编程序控制器（PLC）来解决
4、自动控制问题已成为最有效的工具之一。可编程控制器在机电一体化产品中应用范围极广，其主要特点是:工作可靠、可与工业 现场信号直接输人输出连接、组合灵活、编程容易、安装简单、维修方便、运行迅速，为继 电器逻辑控制所望尘莫及。本文是基于PLC控制的物料供给系统，就当前PLC控制系统的发展概况及应用前景进 行了合理分析，进一步就PLC控制物料供给系统在现代化企业中的意义进行了说明和阐释。 且就PLC控制的物料供给系统的工作原理和意义进行了简单说明，并对部分组成部分作了介 绍分析和设计在本设计中，货物供给通过PLC的控制可以实现现代企业生产的自动化，极大的提高 生产效率，且在一些大型厂矿设备及重污染的场
5、合可以减轻操作工人的劳动强度，避免一些 不必要的事故发生。在一些必要场合通过PLC控制的物料系统可以实现生产过程中生产设 备的简单性，进而实现减少生产场地面积，节省不必要的经济开支，实现过程的连续性即可 持续生产过程。21世纪，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机 界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络 和国际通用网络的重要组成部分，将在工业物料控制领域发挥越来越大的作用。关键词：可编程控制器、控制系统、步进电机Abstract目录摘 要错误！未定义书签。Abstract错误!未定义书签。一、绪论错误！未定义书签。1.1
6、 PLC控制系统的定义错误！未定义书签。1.2 PLC控制系统发展概况及应用前景错误！未定义书签。1 .3 PLC对物料供给系统的控制1.4本课题的提出与意义二、TVT-4000E齿轮供给系统各单元结构及其工作原理.错误！未定义书签。2. 1 TVT-4000E齿轮供给系统单元结构图错误！未定义书签。2.2 TVT-4000E齿轮供给系统单元工作原理错误！未定义书签。三、系统硬件设计错误！未定义书签。3.1总体设计错误！未定义书签。3.2可编程控制器的选型123. 2. 1S7-200 CPU 的选择123. 3步进电机的选择错误！未定义书签。3. 3. 1步进电动机的特点133. 3. 2步
7、进电机驱动系统的基本组成133. 3. 3步进电动机的选择143. 3.4步进电机驱动器的原理与选择143.4电磁阀的选择错误！未定义书签。3.4.1电磁阀的工作原理3.4.2电磁阀的选择原则3.5气缸的选择3.5.1气缸的工作原理3.5.2气缸的选择原则3.5.3气缸的选择参数3.6电气原理图错误！未定义书签。3.7控制柜布局图3.8气动原理图3.9接线板接线图3. 10元器件清单错误！未定义书签。四、系统的软件设计错误！未定义书签。4.1系统的总体程序设计错误！未定义书签。4. 1. 1 I/O地址分配表错误！未定义书签。4.1.2系统的程序流程图及程序编制错误！未定义书签。4. 3步进电
8、机的控制及程序编制234. 3. 1扌旨令说明234. 3. 2PT0/PWM控制寄存器264. 3. 3主要程序的编写27结论与展望35参考文献36附录37致谢一、绪论1.1 PLC控制系统的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。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。 可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能 的原则设计。”总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的
9、计算机。它 具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一 具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要 求进行设计编制。1.2 PLC控制系统发展概况及应用前景1. 早期的PLC （60年代末一70年代中期）早期的PLC 一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器 完成的顺序控制，定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进 以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器 采用磁芯存储器。另外还采取了一些
10、措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广 大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式一梯形图。因此，早期的PLC的性能 要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使， 能重复使用等。其中PLC特有的编程语言一梯形图一直沿用至今。2、中期的PLC （70年代中期一80年代中，后期）在70年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国，日木，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的 中央处理单元(CPU)=这样，使PLC得功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻 辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断
11、等功 能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块、 各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数 量的数据寄存器，使PLC得应用范围得以扩大。3、近期的PLC (80年代中、后期至今)进入80年代中、后期，由于超大规模集成 电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微 处理器的当次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还纷纷研制 开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应
12、用于可 编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从 产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会 更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的 需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现 少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看， 可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展 方向。目前的计算机集散控制系统DCS (Distributed Control System)中已有大
13、量的可编程 控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络 的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。1.3 PLC对物料供给系统的控制通过PLC对物料供给系统进行控制，使得在现代化的生产过程中物料供给的自动化程 度可以满足各种产品的生产需求，大大提高了现代化生产过程中所需要的高效率、搞性能的 自动化程度。在现代工业控制中，PLC控制的物料供给系统犹如不知疲惫的搬运工，它可 以连续不断地把需要进一步加工的货物（如齿轮）送进装配车间，直至完成生产任务。而且 该系统的投入使企业彻底抛弃了手工操作，货物传送方式进入科学数据化生产，个人也从粉 尘
14、、噪音等恶劣的劳动环境中解脱出来。不仅如此，稳定的高速度的物料供给更带来了产品 质量的提高。该系统投入后，产品密度、精度等主要技术指标均有较大提高，所以PLC控 制的物料供给系统在生产制造和加工领域里，尤其是在大规模、高效率、连续生产的现代化 企业被广泛引用，是一项值得推广的技术。该系统的投入使用，对于网络信息时代企事业计 算机集成制造过程和物流自动化系统的开发设计具有重要的参考价值。1.4本课题的提出与意义在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停， 电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控 制问题，若采用可编程序控制器
15、（PLC）来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一，可编程控制器在机电一体化产品中应用范围极广，其主要特点是:工作可靠、可与工业现 场信号直接输人输出连接、组合灵活、编程容易、安装简单、维修方便、运行迅速，为继电 器逻辑控制所望尘莫及。本设计是基于PLC控制的物料供给系统。货物供给通过PLC的控制可以实现生产的自动 化极大的提高生产效率，且在一些大型厂矿设备及重污染的场合可以减轻操作工人的劳动强 度，避免一些不必要的事故发生。且在一些必要场合通过PLC控制的物料系统可以实现生 产过程中生产设备的简单性，进而实现减少生产场地面积，节省不必要的经济开支，实现过 程的连续性即可持续生产过程。21世纪，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人 机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网 络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥越来越大的作用二. TVT-4000E齿轮供给系统各单元结构及其工作原理2.1 TVT-4000E齿轮供给系统单元结构图图5-1齿轮供给系统单元结构图（5-1）回收库（5-2）供给库（5-3）货物传送机构（5-4）升降载货台机构2.2、4000E齿轮供
