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1、南通纺织职业技术学院毕业设计（论文） 自动化水泥砖制作控制电路的设计毕 业 设 计（论 文）设计题目：自动化水泥砖制作系统专 业：班 级：学 号：姓 名：指导老师：起讫日期年 月 日 年 月 日I江苏工程职业技术学院毕业设计（论文） 自动化水泥砖制作控制系统的设计摘 要制砖机通过变频器控制振动频率，生产不同规格密度的砖。本设计是使用PLC控制系统，利用变频器为基础设计自动控制的制砖机，PLC具有良好的操控性和稳定性，利用变频器的高效转速调节生产不同规格的砖，利用组态软件实现现场监控和油泵压力数据监视。本文利用PLC对自动化水泥砖制作的控制系统进行设计，通过使用PLC，可以大大减少了系统对其它元
2、器件的使用，使系统接线简单、检修维护方便快捷、可靠性提高，增进了系统的先进性。关键词：制砖机 自动化水泥砖制作 控制系统 PLC全套图纸，加153893706AbstractThis paper is based on the machinery design and machinery PLC principle and the drawing software and related knowledge and theory, by collecting relevant data of sewing PLC machine and reading the related literatu
3、re books and referring to the sewing machine in the tailor shop, first of all, due uese the main parts institutional model of the sewing machine, secondly use the Solidworks drawing software to conduct the part modeling which was designed well.This paper use PLC and the conduct assembly design which
4、 the PLC parts was built, get the corresponding assembly model, finally conduct movement simulation to the corresponding assembly model.first of all, due ues the main parts institutional model of the sewing machine. Keywords：sewingmachine, assembly,part modeling,PLC目 录摘 要I目 录II1 绪 论1 1.1 本课题研究的目的、意义
5、1 1.2 制砖机国内外发展现状22 PLC控制系统简介3 2.1 PLC的定义4 2.2 PLC控制的制砖机的组成5 2.3 PLC的分类7 2.4 PLC的特点7 2.5 PLC的控制过程83 基于PLC控制的制砖机的工作过程设计9 3.1 制砖机控制系统控制工作台的实现10 3.2 基于PLC控制的制砖机中传感器的选型11 3.3 基于PLC控制的制砖机中变频器124 基于PLC控制制砖机控制系统的设计13 4.1 基于PLC控制的制砖机的控制要求及其流程图13 4.2 设计制砖机自动控制的硬件电路和软件电路14 4.2.1基于PLC控制的制砖机的硬件设计15 4.2.2 基于PLC控制
6、的制砖机的软件设计16结 论17致 谢18参考文献191 绪 论在基础设施建设中，砖起着举足轻重的作用。城镇化发展迅速，对砖的需求量越来越大。品质好的砖不但坚硬不易碎，而且生产过程不会污染环境。基于PLC控制的制砖机不仅能生产出高品质的砖，而且具有产量大，工作稳定，效率高等优点。制砖机通过PLC控制1，抗干扰能力强，工作稳定。制砖机通过变频器控制振动频率，生产不同规格密度的砖。本设计是使用西门子S7-200系列PLC，利用西门子MM440变频器为基础而设计的自动控制的制砖机，PLC具有良好的操控性和稳定性，利用变频器的高效转速调节生产不同规格的砖，利用组态软件实现现场监控和油泵压力数据监视。1
7、.1 本课题研究的目的、意义随着人民生活水平的提高，住房条件得到显著改善，近年来城镇化步伐的加快,住宅建筑量日益增大，据统计我国每年基础建设建筑量庞大，近年来增长迅速。过去技术落后，使用柴火烧制粘土砖。砖窑烧砖时大量使用木炭和煤炭，高耸的烟囱排出滚滚浓烟，不仅会污染大气破坏环境，而且还破坏了大量农田。烧结粘土砖会排放大量的二氧化碳，据统计每年排放到大气中的二氧化碳超过1.7亿吨，造成了城市的酸雨和全球的温室效应。为了减少人类对环境的破坏， 2011年我国开始严格限制烧结砖的产量，并且禁止使用粘土砖。面对庞大的市场需求，而且又必须保护好环境，减少能源的损耗，免烧制砖机的出现解决了这一棘手问题。1
8、.2制砖机国内外的发展现状每年用于基础建设产生和北方暖气供暖所产生的能耗至少占到了我国年能耗总量的15%。而且粘土砖在生产过程中会排放出大量的烟灰，污染严重，种种原因限制了烧结砖项目。因此面对巨大的市场需求，免烧制砖机得到了快速发展。免烧砖机市场中主要有：水泥砖机、液压压砖机、制砖机、砌砖机等。全自动制砖机在市场上应用广泛，其具有自动化程度高，产量大，品质好等特点，备受欢迎！ 经过40多年的发展，国内外制砖机等机械设备发展迅速。世界上许多国家的制砖机公司不断研发出新型的制砖机。意大利有SACMI、SITI等四家公司主要生产墙地砖压制成形机械设备。德国制造自动控制制砖机设备的生产商有LADS B
9、UCHER、DORST等公司，国内生产商也不甘落后，积极研发全自动控制的制砖机。国内外未来制砖机产品发展的趋势是： (1) 推出宽台面的液压砖机 许多企业推出了宽台面的液压砖机，制砖机中还增加压制砖坯的模块数，从而提高了生产效率。 (2) 大吨位制砖机 数年前市场中出现3000，4000吨大吨位液压砖机。 (3) 过滤液压油并保持液压系统的清洁 液压系统液压油的不干净往往会导致液压系统发生故障，所以很多企业特别注重液压系统中的液压油，保持液压油的清洁，并且采取在油泵的进口和出口处设置液压油过滤系统，全面全方位保持液压油的清洁。 (4) 简化液压控制系统,减少液压系统的能耗 在国外液压制砖机系统
10、动力系统用高效变量泵驱动取代定量泵，增加了许多回收系统，将能源的损耗将至最低。2 PLC控制系统简介 PLC即可编程控制器（ProgrammableLogicController），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委（InternationalElectricalCommittee颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义;PLC英文全称ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是：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
11、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的定义PLC即可编程控制器（ProgrammableLogicController），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义;PLC英文全ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是：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
12、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。PLC是可编程逻辑控制电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。2.2 PLC控制的制砖机的组成该控制系统组成包括：10个光电开关作为限位开关检测各个动作是否归位，1个压力传感器检测压模压力大小调节压模压力，2台变频器分别调节震模频率和油泵电机的转速，1台西PLC控制各个器件协调运行。如图2.1所示。2.1 制砖机的组成2.3 PLC的分类可编程控制器类型很多，可从不同的角度进行分类：1)按控制规模分控制规模主要指控制开关量的入、出点数及控制模拟量的模
13、入、模出，或两者兼而有之（闭路系统）的路数。但主要以开关量计。模拟量的路数可折算成开关量的点，大致一路相当于816点。2)按点数分，PLC大致可分为微型机、小型机、中型机及大型机、超大型机。微型机控制点仅几十点，如德维森公司的V80系列PLC本体从16点到40点，OMRON公司的CPM1A系列PLC，西门子的Logo仅10点。小型机控制点可达100多点。如如德维森公司的V80系列PLC可扩展到256点，OMRON公司的C60P可达148点，CQM1达256点。德国西门子公司的S7-200机可达64点。中型机控制点数可达近500点，以至于千点。如德维森公司的PPC11系列可扩展到1024点，OM
14、RON公司C200H机普通配置最多可达700多点，C200Ha机则可达1000多点。德国西门子公司的S7300机最多可达512点。大型机：控制点数一般在1000点以上。如如德维森公司的PPC22系列可扩展到2048点，OMRON公司的C1000H、CV1000，当地配置可达1024点。C2000H、CV2000当地配置可达2048点。超大型机：控制点数可达万点，以至于几万点。如美国GE公司的9070机，其点数可达24000点，另外还可有8000路的模拟量。再如美国莫迪康公司的PCE984-785机，其开关量具总数为32k（32768），模拟量有2048路。西门子的SS115UCPU945，其开
15、关量总点数可达8k，另外还可有512路模拟量。等等。以上这种划分是不严格的，只是大致的，目的是便于系统的配置及使用。一般讲，根据实际的I/O点数，凡落在上述不同范围者，选用相应的机型，性能价格比必然要高；相反，肯定要差些。自然，也有特殊情况。如控制点数不是非常之多，不是非用大型机不可，但因大型机的特殊控制单元多，可进行热备配置，因而采用了大型机。2.4 PLC的特点PLC控制功能多样，具有多种指令系统和多种存储数据的存储模块。 (2) PLC的指令数量多，不但能够处理逻辑类型问题，也能处理数据类型的问题。 (3) PLC内存大，功能完善，存储元件在断电后可以清空数据也可以保留数据，能够通过设置满足用户的不同需求。 (4) PLC有着丰富的外部设备，可以建立起有好的人机交互系统，进行信息交换。 (5) PLC有自我检查的功能，可以进行自检。2
