【正文】 金陵科技學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 目錄 1 目 錄 中文摘要 ................................................................................................Ⅰ 英文摘要 ................................................................................................Ⅱ 1 緒論 ...................................................................................................... 3 ............................................................................... 3 課題來源 ......................................................................................... 3 現(xiàn)實意義 ........................................................................................ 3 ...................................................................... 3 設(shè)計任務(wù) ......................................................................................... 3 總體設(shè)計方案的確定 .......................................................................... 3 2 PLC 與 自動化軟件 .............................................................................. 4 PLC的發(fā)展歷史 ..................................................................................... 4 PLC的硬件和軟件 .................................................................................. 4 PLC的硬件構(gòu)成 ................................................................................ 4 PLC的軟件構(gòu)成 ................................................................................ 5 PLC系統(tǒng)的 輔助 設(shè)備 ............................................................................... 6 PLC的通訊聯(lián) 網(wǎng) ..................................................................................... 6 PLC的注意事由 ..................................................................................... 6 自動化軟件 發(fā)展歷史及定義 …………… .………………………………… 7 發(fā)展趨勢 ……………………………………………………………… .8 監(jiān)控組態(tài)軟件 WINCC的 簡介和應(yīng)用 ……………………… .……………… ...9 WINCC簡介 …………………………………………………… … .....9 WINCC的特點 ……………………………………………………… 10 3自動 配料系統(tǒng)簡介 ………………… …………… …………………… .12 …………………………………………… ...…… ..12 自動配料系統(tǒng)的組成 …………………… .…………………… ...……… .12 ....……………… …………………… ...…… ..…… 12 4自動配料系統(tǒng)設(shè)計 …………………………………………… ...…… ..14 ..………………………………………………… ...… ..14 稱重方式選擇 ……………………………………………………… 14 給料方式選擇 ……………………………………………………… 15 生產(chǎn)線結(jié)構(gòu) ……………………… .………………………… .….… 15 配料系統(tǒng)的組成 ……………………………… .…… ...……………… 15 金陵科技學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 目錄 2 輸送裝置的設(shè)計 …………………………………… ..…… ...……… 16 計量系統(tǒng)的設(shè)計 ……………………………………… ...………… ...… 16 稱重元件設(shè)計 ……………………………………………………… 16 測速元件的設(shè)計 …………………………………… ..…… ...……… 18 5控制系統(tǒng)設(shè)計 ………………………………… ……… … ..…… ...…… 20 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ..……………………… .………… …... ……… ...… ..20 PLC的選配 ………………………… … .…………………………… 20 稱重儀表的選配 ……………………………… …… ...…… ...…… ...21 操作站的選配 ……………… ...…… .……………………………… 22 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 ……………………… .…………… ...………… ...… 23 稱量儀表參數(shù)設(shè)定 …………… ..……………… ...………… ..……… 23 PLC程序編制 …………… ..……………… ...………… ..…… ..… .....23 6 操作站 wincc 組態(tài) ……………………………………… … ...…… ..… 27 7 總結(jié) ....................................................................................................31 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................32 附錄 A： PLC原程序梯形圖 ............................................................................33 金陵科技學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 PLC 概論 3 1 緒論 課題的來源及現(xiàn)實意義 課題的來源 自動配料系統(tǒng)是一個針對各種 不同類型的物料（固體或液體）進(jìn)行輸送、配比、加熱、混合以及成品包裝等全生產(chǎn)過程的自動化生產(chǎn)線。廣泛應(yīng)用于化工、冶金、建材、食品、飼料 加工 等行業(yè)。 在氧化鋁生產(chǎn)及其它工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會遇到多種物料配比控制的情況。在手動控制狀態(tài)下，需要根據(jù)生產(chǎn)情況，計算出各物料的配比，再根據(jù)配比，分別計算出各物料的理想下料量，對各臺設(shè)備分別設(shè)定，來滿足配比的要求。當(dāng)生產(chǎn)情況發(fā)生變化，需要改變下料量時，則需要再次分別計算各物料的設(shè)定值，再次分別設(shè)定。 這種人工操作方式 計算 ,操作時間長，且容易出錯，給生產(chǎn)帶來不良因素。 而采用 PLC 控制方式以及新穎的變頻調(diào)速喂料機構(gòu) ， 配合配料控制軟件包，實現(xiàn)物料傳送、配料控制、配方設(shè)計、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等功能。并可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多個配料系統(tǒng)的集合控制。 設(shè)計任務(wù)與總體方案的確定 設(shè)計 要求 使用 SIEMENS 公司的可編程序控制器及 Wincc 組態(tài)軟件。設(shè)計 滿足 控制要求 的自動配料控制系統(tǒng)。并完成： 1． 主電路設(shè)計，并畫出接線示意圖。 2. 分配 I/O地址，列出 分配 表 。 3. 設(shè)計系統(tǒng)控制的程序框圖。 4. 根據(jù)程序框圖設(shè)計 該系統(tǒng)的控制梯形圖。 5. 上機調(diào)試通過。 6. 利用 Wincc 組態(tài)軟件 對系統(tǒng)進(jìn)行模擬運行 控制要求 本設(shè)計針對氧化鋁生產(chǎn)工藝中的自動配料系統(tǒng) 。 1. 自動配料將完成 3種物料 （石灰石、鋁礦石、無煙煤） 的自動配比控制； 2. 控制方式為主從比例控制方式； 3. PLC 要實現(xiàn)各種物料下料量的采集、喂料裝置的啟停、物料下料量的控制； 4. 組態(tài)操作界面能顯示設(shè)備的運行、停車、故障； 5. 操作界面要求顯示每種物料的下料設(shè)定值、實際下料值； 通過界面上設(shè)置的啟動、停車按鈕實現(xiàn)整個系統(tǒng)的開停； 金陵科技學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 PLC 概論 4 2 PLC 與自動化軟件 PLC 的發(fā)展歷史 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條 件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 1968 年美國 GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱 Programmable Controller（ PC）。 個人計算機（簡稱 PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC），現(xiàn)在，仍常常將 PLC 簡稱 PC。 PLC 的定義有許多種。國際電工委員會（ IEC）對 PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。 上世紀(jì) 80 年代至 90年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為 30~40%。在這時期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng)。 PLC 具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。 PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。 PLC 的硬件和軟件 PLC 的硬件構(gòu)成 從結(jié)構(gòu)上分， PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式 PLC包括 CPU板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 CPU 的構(gòu)成： CPU是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個金陵科技學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 PLC 概論 5 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進(jìn)入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分 析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。 CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成， CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。 在使用者看來，不必要詳細(xì)分析 CPU 的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機制還是