【正文】 重不足造成其技術(shù)含量低下，無(wú)法與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，且只能靠低價(jià)維持其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，無(wú)法長(zhǎng)期占領(lǐng)市場(chǎng)的現(xiàn)狀。如果能實(shí) 現(xiàn)這種設(shè)計(jì)，既方便操作者更換模具，又可以極大的減少浪費(fèi)，同時(shí)增大了機(jī)器的靈活性和適用性。在自動(dòng)化的設(shè)計(jì)中我們強(qiáng)調(diào)“模塊化”設(shè)計(jì)，將相關(guān)動(dòng)作分解開(kāi)來(lái)，由系統(tǒng)獨(dú)立控制，并可方便地實(shí)現(xiàn)整體控制，實(shí)際上是增加了機(jī)械運(yùn)行和調(diào)節(jié)的靈活性，提高了自動(dòng)化。我們應(yīng)當(dāng)遵守這樣一條原則：減少一切可以避免的，一切廢品都是浪費(fèi)，都可能對(duì)環(huán)境造成污染。 PLC 具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院 6 PLC 在紡織行業(yè)的應(yīng)用分析。 PLC 控制 系統(tǒng)的發(fā)展前景 現(xiàn)在 ,雖然出現(xiàn)了性能更加優(yōu)越的 DCS 和 FCS 控制系統(tǒng) , PLC 控制也終將會(huì)被先進(jìn)的 FCS 控制所取代 ,但是目前以及今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間 , PLC 還會(huì)與 DCS 和 FCS 共存 ,這主要基于以下原因 :(1) 現(xiàn)在企業(yè)的確正在朝著自動(dòng)化、信息化、開(kāi)放化的方向發(fā)展 ,但這并不意味著要將現(xiàn)有控制系統(tǒng)推倒重來(lái)。對(duì) PLC的分類(lèi)，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和 I/O點(diǎn)數(shù)的多少等進(jìn)行大致分類(lèi)。整體式 PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。這樣，不但系統(tǒng)可以靈 活配置，還可做得體積小巧。 （ 3） 按 I/O點(diǎn)數(shù)分類(lèi)根據(jù) PLC的 I/O點(diǎn)數(shù)的多少，可將 PLC分為小型、中型和大型三類(lèi)。 PLC 電源的選擇 PLC 的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn) PLC 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求設(shè)計(jì)和選用外，一般 PLC 的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用 220VAC 電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。設(shè)計(jì)階 段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。從項(xiàng)目實(shí)施的計(jì)劃配置、實(shí)施模塊測(cè)試 、繼承測(cè)試調(diào)試到運(yùn)行維護(hù)階段，都需要不同功能的工程工具。 SIMATIC Manager 的菜單主要實(shí)現(xiàn)以下幾類(lèi)功能：項(xiàng)目文件的管理；對(duì)象的編輯和插入；程序的下載，監(jiān)控，診斷；視圖，窗口排列，環(huán)境設(shè)置選項(xiàng)。 硬件診斷：該工具可以對(duì) PLC 站的各硬件模塊進(jìn)行在線診斷，顯示相關(guān)的故障信息和狀態(tài)信息。那個(gè) OB可以中斷另一個(gè) OB由它的優(yōu)先級(jí)決定，高優(yōu)先級(jí)的 OB可以中斷低優(yōu)先級(jí)的 OB，其中用于全程序循環(huán)的 OB1優(yōu)先級(jí)最高，背景 OB優(yōu)先級(jí)最低。 FC的臨時(shí)變量存儲(chǔ)在局域數(shù)據(jù)堆棧中，當(dāng) FC 執(zhí)行結(jié)束后， 這些數(shù)據(jù)就丟失了。 共享數(shù)據(jù)塊 (DB) 第 4 章 西門(mén)子 STEP7 軟件介紹 13 如果某個(gè)邏輯塊 (FC, FB 或 OB)被調(diào)用，則它可以臨時(shí)占用局域數(shù)據(jù)區(qū) (L 堆棧 )。與 FB相同， SFB也是“具有存儲(chǔ)能力” 的塊。 MM440 變頻器具有默認(rèn)的工廠設(shè)置參數(shù)，它是給數(shù)量眾多的簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū) 動(dòng)裝置。 ，在接通電源時(shí)必須確信變頻器的前蓋已經(jīng)蓋好。 表 54 MM440 的兩種制 動(dòng)方式 制動(dòng)方式 功能解釋 相關(guān)參數(shù) 直流制動(dòng) 變頻器向電機(jī)定子注入直流 P1230=1 使能直流制動(dòng) P1232=直流制動(dòng)強(qiáng)度 P1233=直流制動(dòng)持續(xù)時(shí)間 P1234=直流制動(dòng)的起始頻率 能耗制動(dòng) 變頻器通過(guò)制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，將電機(jī)回饋的能量以熱能的形式消耗掉 P1237=15,能耗制動(dòng)的停止周期 P1240=0,禁止直流電壓控制器，從而防止斜坡下降時(shí)間的自動(dòng)延長(zhǎng) 河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院 18 第 6 章 對(duì)輥式破碎機(jī)的硬件設(shè)計(jì) 對(duì)輥式破碎機(jī)簡(jiǎn)介 對(duì) 輥式破碎機(jī)（對(duì)輥式破碎機(jī) /雙輥破碎機(jī)）適用于在水泥，化工，電力 ，冶金，建材，耐火材料等工業(yè)部門(mén)破碎中等硬度的物料，如石灰石，爐渣 ，焦炭，煤等物料的中碎，細(xì)碎作業(yè)。 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制要求 對(duì)輥式破碎機(jī) 采用兩組單獨(dú)傳動(dòng)的輥?zhàn)?，由電?dòng)機(jī)通過(guò)三角皮帶帶動(dòng)兩輥?zhàn)酉鄬?duì)旋轉(zhuǎn)而形成 “V”型破碎腔 （ 對(duì)輥部分是破碎機(jī)執(zhí)行破碎的主要部件，它由 45鑄鋼澆鑄而成，鑲在主、附軸上 ），啟動(dòng)破碎機(jī)后，有油泵運(yùn)行給兩輥上油潤(rùn)滑， 當(dāng) 兩對(duì)輥相向旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料從料斗定量給入，切向進(jìn)入對(duì)輥中間，由于對(duì)輥的調(diào)整系統(tǒng)的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于物料，物料被破碎，被擠碎的物料隨著對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)逐漸達(dá)到最小粒度后，進(jìn)入機(jī)器的底部出料斗內(nèi)，并隨著有斜度的料槽流出機(jī)器，破碎過(guò)程完成 。 PLC 現(xiàn)場(chǎng)控制箱的指示按鈕 在 PLC 遠(yuǎn)程控制箱上有如下按鈕指示燈： ：按下時(shí)切斷控制電源并停機(jī)，一直保持設(shè)備不能啟動(dòng)。當(dāng)油泵電機(jī)運(yùn)行時(shí)指示燈亮。 第 6 章 對(duì)輥式 破碎機(jī)的硬件設(shè)計(jì) 21 合上電源開(kāi)關(guān) QL1，主電路得電，電源指示燈 HL1 和 JHL1 亮，電源電壓正常。上圖 為對(duì)輥式破碎機(jī) MM440 變頻器的控制原理圖，如圖 所示，當(dāng) PLC 輸入正轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)，正轉(zhuǎn)輸入繼電器得電，正轉(zhuǎn)按鈕閉合，對(duì)輥式破碎機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行；當(dāng) PLC輸入反轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)，反轉(zhuǎn)輸入繼電器得電，反轉(zhuǎn)按鈕閉合，對(duì)輥式破碎機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行；MM440 變頻器默認(rèn)電機(jī)低速，當(dāng) PLC 輸入速度 1 選擇信號(hào)時(shí)，速度 1 輸入繼電器得電，電機(jī)速度 1 按鈕閉合，電機(jī)以速度 1 運(yùn)行，當(dāng) PLC 輸入速度 2 選擇信號(hào)時(shí)，速度 2 輸入繼電器得電，電機(jī)速度 2 按鈕閉合，電機(jī)以速度 2 運(yùn)行。如變比為 400/5 的電流互感器，可以把實(shí)際為 400A 的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?5A 的電流。 斷路器可以是在 正常情況下接通和斷開(kāi)高壓電路中的空載及負(fù)荷電流 ，也可以 在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能與保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置相配合 ,迅速切斷故障電流 ,防止事故擴(kuò)大 ,從而保證系統(tǒng)安全運(yùn)行 。 它有兩個(gè) 互相絕緣的線圈 ， 套在一個(gè)閉合的鐵芯柱上 ， 在電路中與被測(cè)線路串聯(lián)的線圈叫一次側(cè) ， 與儀表相連的叫二次側(cè) 。在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開(kāi)關(guān)向下 45 度撥下， 5 和 6 兩端連接，此時(shí)為遠(yuǎn)程PLC 集中控制油泵的運(yùn)行，在 PLC 箱內(nèi)按下 KA3,中間繼電器 KM1 得電， KM1 合上并自保，電源指示燈 HL JHL2 滅，遠(yuǎn)程油泵運(yùn) 行指示 JHLF2 亮；當(dāng)在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開(kāi)關(guān)向上 45 度撥下， 7 和 8 兩端連接，此時(shí)為就地控制油泵的運(yùn)行，按下 SB，中間繼電器 KM2 得電， KM2 合上并自保，遠(yuǎn)程油泵運(yùn)行指示燈 JHLF2 滅，就地油泵運(yùn)行指示燈 HF2 亮。主電路電動(dòng)機(jī)各配有一塊電流表。當(dāng)主電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，指示燈亮。在遠(yuǎn)程自動(dòng)狀態(tài)下，主電機(jī)和油泵電機(jī)的運(yùn)行亦是受 PLC 控制的，但是 PLC 是受遠(yuǎn)程控制的。動(dòng)力和傳動(dòng)部分是由電動(dòng)機(jī)主、被動(dòng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)三角皮帶，將動(dòng)力傳遞給輥軸旋轉(zhuǎn)，達(dá)到破碎的目的。 二進(jìn)制編碼選擇 +ON 命令 使用這種方法最多可以選擇 15 個(gè)固定頻率。 MM440 變頻器鏈接到電壓更高的電源上。因此，它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能多樣性。 （ 1）系統(tǒng)功能塊 (SFB) 系統(tǒng)功能塊時(shí)集成在 S7CPU 中的功能塊。當(dāng)功能塊執(zhí)行結(jié)束時(shí)， 存在背景塊中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，但存在本地堆棧中的數(shù)據(jù)將丟失。 (6)啟動(dòng)中斷 OB100OB102:如果需要安排初始化操作，或者根據(jù)暖啟動(dòng)，熱啟動(dòng)，冷啟動(dòng)的啟動(dòng)事件，可在 OB100， OB101,OB102中編寫(xiě)啟動(dòng)條件，完成 PLC系統(tǒng)的啟動(dòng)步驟， PLC CPU啟動(dòng)中斷的觸發(fā)條件為： ①電源上電； ② CPU的開(kāi)關(guān)狀態(tài)從 STOP撥向 RUN/RUNP； ③從網(wǎng)絡(luò)通信來(lái)的啟動(dòng)請(qǐng)求。組織塊決定各個(gè)程序部分執(zhí)行的順序。使用這個(gè)工具生成的符號(hào)表式全局有效的，可供其他所有工 具使用。 SIMATIC Manager 中可以同時(shí)打開(kāi)多個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目的視圖由兩部分組成。 STEP7 編程軟件適用于 SIMATICS M C7 和基于 PC 的 WinAC，是供其編程、監(jiān)控和藏書(shū)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)工具?？紤]是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程 I/O機(jī)架等 。 整體型 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型 PLC 提供多種 I/O 卡件或插卡，因此用戶可較合 理地選擇和配置控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。 PLC 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用 PLC 應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)， PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。 PLC 除具有中檔機(jī)的功能外，還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。還有一些 PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成所謂疊裝式 PLC。擴(kuò)展單元內(nèi)只有 I/O和電源等，沒(méi)有 CPU。由以上分 析可以預(yù)見(jiàn) ,未來(lái) PLC 將朝著多功能化、集成化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放化的方向發(fā)展 ,故 PLC 雖然面臨其它自動(dòng)化控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn) ,但同時(shí)也在吸收它們的優(yōu)點(diǎn) , 互相融合 ,不斷創(chuàng)新 ,在今后一段時(shí)間內(nèi)將與其它先進(jìn)控制方式并存 ,共同發(fā)展。紡織機(jī)械的輔助設(shè)備也主要由 PLC 控制 , 如循環(huán)水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、蒸氣系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、線等。據(jù)調(diào)查 , 中國(guó)冶金行業(yè)對(duì)設(shè)備的投資同比增長(zhǎng)接近50%。 上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，垃圾已經(jīng)占到生活垃圾的 30%，而這些垃圾絕大部分都是過(guò)度。 有些制料機(jī)械企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始用伺服電機(jī)控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)，這種替代就是對(duì)傳統(tǒng)框框的一種改革和突破。 現(xiàn)今市場(chǎng)上的破碎機(jī)設(shè)備兼容性較小，適用也不廣泛，一般為一對(duì)一的，既使可以包不同的破碎機(jī)，更換模具也不是很方便?？傊?，目前國(guó)產(chǎn)破碎機(jī)存在著適應(yīng)物種類(lèi)單一、紙盒尺寸的變化范圍小、生產(chǎn)速度普遍停留在中低速水平等不完善 之處。 本課題將選用西門(mén)子的 S7300 PLC 程序，根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)出對(duì)輥式破碎機(jī)的控制系統(tǒng)。 本章配有系統(tǒng)程序流程圖、 I/O符號(hào)表。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 作者簽名： 日 期： II 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 摘要 III 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類(lèi)論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。程序編程部分介紹了 PLC編程軟件 STEP7 的安裝和系統(tǒng)程序的編程過(guò)程 。對(duì)輥式破碎機(jī)齒形優(yōu)化設(shè)計(jì)，拉剪力選擇破碎，高效低耗，出粒均勻 ，將其應(yīng)用在大塊物料破碎至小塊物料，是其他破碎機(jī)所望塵莫及的。 ，由于國(guó)產(chǎn)破碎機(jī)的運(yùn)行速度大多在中低檔水平，且自動(dòng)化程度一般，其生產(chǎn)效率自然不如以生產(chǎn)高檔產(chǎn)品著稱的國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，這樣就等于無(wú)形中增加了企業(yè)的成本，降低了企業(yè)的利潤(rùn)，造成了極大的浪費(fèi)。由于不同破碎機(jī)的態(tài)、特性，即使工藝相同，也會(huì)涉及到模具不同、加料方式不同等問(wèn)題。這需要電子行業(yè)和行業(yè)的共同努力，需要醫(yī)料機(jī)械能夠?qū)⑿碌碾娮蛹夹g(shù)及時(shí)的應(yīng)用到實(shí)踐中來(lái)，需要兩個(gè)行業(yè) 的共同探索。剛剛修訂過(guò)的《固體環(huán)境污染防治法草案》 ,草案的實(shí)施對(duì)過(guò)度問(wèn)題提出了具體的限制， 雖然仍不完善，但這說(shuō)明國(guó)家已經(jīng)將所引起的環(huán)境問(wèn)題提到日程上來(lái)了。 個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱 PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC） 。這些有利 因素刺激了中國(guó)冶金行業(yè)的投資。其它各類(lèi)紡織機(jī)械基本上都采用 PLC 控制 , 只有一些相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備采用單片機(jī)或者其它控制方式。 (5) 現(xiàn)在的 PLC 系統(tǒng)與 DCS 技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線IO技術(shù)相結(jié)合 ,結(jié)構(gòu)開(kāi)放、擴(kuò)展方便、技術(shù)先進(jìn)、價(jià)格低廉?；締卧獌?nèi)有 CPU、 I/O接口、與 I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口，以及與編程器或EPROM寫(xiě)入器相連的接口等。大、