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1、摘 要 最近一段时间以来，我国的经济发展进入了快车道，人民的生活水平也在很大的程度上得到了提高。人们都开始享受生活，所以汽车成了我们必不可少的外出工具，这促使我国的汽车行业迅猛发展，随之而来的汽车服务业也成了新兴产业。在汽车服务行业中，洗车和为汽车喷漆是汽车维修最普遍出现的。烤漆房就是为汽车喷漆而专门设计的喷漆设备。目前为止，国内生产的烤漆房的温度控制大部分都是采用继电接触器，该控制器的精度低，操作步骤十分的繁琐，属于半机械化，这样无法适应现代化的发展需要，所以选用 PLC对烤漆房进行控制，以提高它自动控制水平和降低烤漆房的成本。关键词：烤漆房，温度，PLC，控制目 录第一章 绪论51.1 课
2、题研究的目的51.2 课题研究意义51.3 国内外烤漆房控制系统51.4 烤漆房技术的发展6第二章 PLC原理介绍及总体结构82.1 PLC发展历程82.2 PLC应用现状82.3 PLC的发展前景92.4 PLC的分类92.5 机型的选择10第三章 烤漆站控制系统总体设计123.1 PLC的选取及介绍123.2 PLC的介绍123.3 西门子S7-300概况123.4 SIMATIC S7工业软件13第四章 触摸屏154.1 触摸屏的选择154.5 监控软件设计流程图164.6 触控屏PLC网络组态16第五章 系统硬件设计185.1 S7-300PLC的硬件构成185.2 烤漆房的结构18第
3、六章 烤漆站系统软件设计196.1 I/O分配196.2 程序流程图20结论33致 谢34参考文献35第一章 绪论1.1 课题研究的目的得益于经济的飞速发展，人类生活水平的不断改善，人类对汽车数量的需求量不断的增长，汽车养护行业也随之应运而生。因为汽车常常是在潮湿和灰尘的恶劣环境中运行，或者发生碰撞，会使金属器件被侵蚀，老化，或者车身的漆面破坏，使得汽车的使用年限降低。此时需要汽车养护行业进行保护，即对汽车进行喷漆，延缓器件的老化，延长使用年限，而且会让汽车的外形更美观，也会带来更多的商业价值。但由于汽车设计的外形不一，所以汽车养护行业所需的设备需要不断的更新，以适应汽车养护的需求。而传统的人
4、工烤漆方式易造成车子烤漆厚度的不均匀，不美观，对人工劳动力也是一种浪费，而且效率低。1.2 课题研究意义现在的汽车为了美观，所以将汽车的外形设计的十分有特点，但这样的特点却给汽车的服务行业带来了困难，传统的汽车服务行业都是半机械化的，特别是在对汽车烤漆时，是人工和机器一起合作，但是这样的工作，使得工作的效率不高，烤漆的质量难以保证，这同时对技术人员的水平也有了很高的要求，这样造成了人才的缺乏，再加上烤漆工作流程的复杂，事故频发，易造成人员身体伤害，给企业单位带来高成本，对于环保方面，也产生不小的影响，这将影响企业单位的声誉，阻碍企业单位的发展。因此，怎样发展汽车的喷漆这个新兴行业，怎样让喷漆环
5、保不危害人身健康，弥补技术人员的缺乏就成了摆在我们面前的重要课题。随着科学技术的不断进步发展，汽车的服务行业也要跟上时代的脚步，汽车烤漆房的出现，无疑是给汽车服务行业带去了希望，它将会引领汽车烤漆业取得巨大发展，这是汽车行业的一大进步。1.3 国内外烤漆房控制系统随着科技的不断发展，越来越多地机械化、自动化、电子化检修仪器设备不断产生，而传统的手工作坊作业方式正在被逐步被淘汰。汽车维修服务行业就是如此，对于车身损坏的维修，再也不是人工与机器的半机械化作业，而是通过先进的设备进行自动化的维修，就如车身测量及矫正设备、喷/烤漆房和电子调漆设备等自动化设备，从而保证高质量的维修，提高了工作的速度，减
6、少了劳动力，降低了维修的成本，也符合了环保的高质量维修，形成了节约型经营，这样可以在市场经济的冲击下，仍然能很好的生存经营。通过查阅文献，了解到国外的烤漆房控制方式大部分都集中在单片机应用方面，他们以单片机为核心部件，通过汇编语言进行编程，将所有的步骤转化为指令，让指令去命令机器进行工作，这样使得机器的执行速度加快，也节省了存储的空间，使得程序和机器之间的逻辑关系更加简洁明了，使得机器能在软件的操作下，完成各种如监控、调整、控制温度、安全处理等方面的任务。但是也要看到，在上个世纪的最后一个阶段，偏向于更好的适应现代工业的发展要求是PLC的主要发展方向与目标。所以说，PLC在自己的控制的能力方面
7、，相继的出现了多种多样的特殊功能单元，大都是用于温度、转速以及位移等等不同的控制场合，PLC的应用广泛，表现为在冶金、机械制造、石油化工、汽车等不同的领域的应用都有了可观的发展成就；从控制的规模上面来说，这个时期的PLC发展了超小型机以及大型机。迄今为止，PLC始终处于工业自动化控制领域的重要地位，为各种的自动化控制设备提供比较完善的解决方案，适合于工业企业对自动化的需求，让设备安全可靠的运行，让工业企业用的放心。从技术这一层次上面来讲，由于PLC与计算机技术密不可分，所以说计算机技术的新成果会与时俱进的地应用在PLC程序的设计制造领域，能够让PLC拥有更加快捷的运算速度，更加规模的储存空间，
8、可以让功能更强的新程序面世；我们再从产品规模这一层次来讲，PLC会更加的朝着往超小型及超大型的方向发展，这是一个整体的趋势；我们可以从产品的配套性这一领域来讲，PLC的产品的种类会更加的丰富多彩，产品的规格会更加的齐全，人机操作的界面会更加的人性化，通信方面使用的设备等会更好的适应各种自动化控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种的产品的情况，会因国际竞争的加剧而打破，最终会形成个别品牌垄断国际市场的情况，各国的一些产品无法插足，这样会让汇编语言越来越单一，成为国际通用的汇编语言；从网络的发展情况来看，其发展方向是由PLC和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统。目前的计算机集散控制系
9、统（DCS，Distributed，Control system）中PLC的应用已占据了重要部分。随着计算机网络技术的发展，PLC成为国际通用网络和自动化控制网络的重要标识和重要的组成部分，将会在众多领域发挥越来越大的作用。分析目前国内外烤漆站电气控制的现状，结合当今工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，其发展是无法取代的。本着高质量，执行速度快，人性化和低成本的要求，采取了以计算机为主的PLC电气控制的方案，对烤漆房进行监控和温度的控制。用PLC实现对各种流程的控制，这样系统具有很高的可靠性和冗余性。1.4 烤漆房技术的发展发展到现在，烤漆站的技术进步，主要可以体现为围绕着烤漆房的技术变化领
10、域：从环保领域来讲，得益于广大的人们群众对于环境保护的要求的不断认识以及提高，提倡环保意识现在都成为了客户们做出自己选择的必要前提；从加热模式领域来说，烤漆房跟从前已经大有不同，再不仅仅是受制于以前那种较为单一的加热模式，反之可以让加热模式朝着多样化的方向进行发展，能够使得加热模式可以出现多种多样的方式并存的环境下，进而来大力的提高它的利用效率；能源提供模式方面，由于自然能源的短缺和昂贵的价格，使得烤漆房单一的能源供给方式，再也不能适应市场的需求，我们应该要随着技术的改进，提供多种的能源方式并存，如天然气、液化气等其他环保、高效的能源将是成为未来的发展的新能源；在模板设计方面，把各种面板都集中
11、在单片机的应用上，单片机会在监控、调整、安全处理等方面显示才能，使得烤房的控制与应用方面会更傻瓜、功能更全。第二章 PLC原理介绍及总体结构2.1 PLC发展历程可编程序控制器的英文为Programmable Controller，在二十世纪70、80年代一直简称PC。发展到了上世纪的90年代，由于得益于计算机技术的飞速发展，也被大家简称为PC；但是同时由于可编程序的概念涵盖实在是太大了，所以说美国的AB公司为例便于区分，首次把那些可编程序的控制器正式的定名为可编程序逻辑控制器，也就是我们所说的PLC（ProgrammableLogic Controller）。在20世纪末，PLC作为一种新型
12、的事物在以最快的速度向前不断的发展，就在这一关键性的时刻，PLC在数字量的运算能力、处理模拟量的能力、网络能力和人机接口的能力都得到了很到很大的提高，PLC开始逐步踏入过程控制领域，使在过程控制领域处于领先地位的DCS系统的某些应用被PLC取代了。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，美国数字公司在第二年就研制出了第一台可编程控制器，满足了GM公司的装配线要求。随着计算机技术和集成电路技术的发展，第五代PLC产品已经出现了。PLC的特点：成本低、通用性强、使用方法简单、可以灵活的应用、适用的场合较广、可靠性高、抗干扰性强、软件程序的编写简单等特点。2.2 PLC应用现
13、状发展到二十世纪六十年代的中期，PLC的产品在各个行业大显身手，主要是在地电力、冶金、化工等领域起到了不可替代的巨大作用，特别是在最近的二十年来，得益于计算机信息技术的飞速发展，推动着PLC、通讯技术、过程控制软件等等技术都获得了十分可观的进步，基于这样的技术发展背景下，PLC被各行各业广泛的应用成为了非常有可能的事情。根据有关部门的细致的调查，中国的冶金行业对于自身的设备的投资同比增长接近了50%，冶金设备数量的大幅度的增长，同时也意味着PLC产品在冶金行业的市场的数量在不断的增加，2013年PLC在冶金行业的市场达到216亿元，2014年有望达到300亿元。据调查，2003年中国控制类产品
14、市场PLC的占有率已超过50%，而且保持者10%的发展速度。比如在中国，PLC在纺织机械上的运用已经有十多年的历史，从最早的进口合成的生产设备到目前的中小型机，PLC无处不在。还有循环水系统、空调系统、蒸汽系统、废水处理系统等也都体现了PLC在中国市场的发展。2.3 PLC的发展前景现在，软件的更新与发展，出现了DCS和FCS控制系统，它们的性能更加优越，长此以往PLC控制系统也终将会被先进的控制系统所取代，但目前为止和今后相当长的一段时间内，PLC还会与先进的DCS和FCS控制系统共存。因为它们在发展的同时，PLC也在发展，而且PLC未来的发展将会朝着多样化、多功能化、集成化、智能化、标准化
15、、开放化、小型化的方向发展，接近于现代工业的需求，所以PLC虽然面临着其他自动化控制的挑战，但同时也在吸收他们的优点，改正自己的不足，互相融合，不断创新。2.4 PLC的分类PLC产品由于功能各异，造成了种类繁多的情形，各自的规格性能也有大相径庭。在此，笔者对其开展一定程度上的分类，一般都是根据PLC的在结构上、功能上和规模上的不同来进行大致的分门别类。1、 从结构上，PLC从结构上可分为模块式和整体式；整体式：将电源、CPU、I/O接口等部件都会集装在一个机箱内， 具有构造紧凑、体积小、报价低的特色。小型的PLC通常都选用整体式的构造。模块式：将PLC各组成部分，别离作成若干个独自的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。大、中型通常选用模块式构造。2、 从功能上，PLC的功能不同，可分为低档、中档和高档；等级低：一个逻辑操作，自确诊功用，守时，计数，移位和监控，等基本功用外，您还能够运算，数据传送和对比以及少数的模仿量输入/输出功用。首要首要用于顺序操控，逻辑操控或小型单机模仿操控体系的操控。中档：除了等级低的功用，并且还具有一个长途I / O，子程序，通讯网络，数字体系的变换，运算，数据传送和对比，以及强大的模仿输入/输出功用。有的还增加PID操控，中止操控等功用，杂乱的操控体系。高级：除了中档功用，
