【正文】 ............................................................................................................................48參考文獻 ......................................................................................................................49謝辭 ..............................................................................................................................50第 1 章 緒論1第 1 章 緒論隨著我國煤炭、礦山、建筑等行業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，破碎機呈現(xiàn)出種類、數(shù)目不斷增多，機型不斷豐富的局面。本章配有系統(tǒng)程序流程圖、I/O 符號表。本說明書第 7 章是對 輥 式 破 碎 機 的 軟 件 設(shè) 計 部 分 ， 軟 件 設(shè) 計 包 括 了 系 統(tǒng) 程序 流 程 、 PLC 的輸入輸出 I/O 分配、系統(tǒng)程序的編程。本說明書第 6 章介 紹 了 對 輥 式 破 碎 機 的 硬 件 設(shè) 計 ， 硬 件 設(shè) 計 包 括 了 對 輥 式破 碎 機 的 工 藝 、 控 制 過 程 、 硬 件 選 擇 和 硬 件 的 接 線 。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它IV摘 要本說明書介紹了國內(nèi)破碎機的發(fā)展現(xiàn)狀及其存在的問題，同時介紹了可編程控制器 PLC 的工作原理及其編程軟件 STEP7 的使用方法，另外說明書還介紹了西門子 MM440 變頻器的使用。：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件） 。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。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)下獨立進行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書GRADUATE DESIGN設(shè)計題目：對輥式破碎機控制系統(tǒng)設(shè)計摘要I畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） ，是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日 　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（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（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)校可以采用影印、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)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。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（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（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8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等） ，文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本設(shè)計是一種基于 PLC300 程序的全自動對輥式破碎機控制系統(tǒng)，本設(shè)計包括硬件設(shè)計、軟件設(shè)計兩部分。 其 中 重 點 介 紹 了 對 輥 式 破碎 機 的 控 制 過 程 及 其 硬 件 接 線 ， 并 且 配 有 系 統(tǒng) 控 制 原 理 圖 跟 PLC 硬 件 接 線 圖各 一 套 。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 程 。程序梯形圖 3 套。隨著各行業(yè)對破碎機產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，對破碎機技術(shù)提出了更高的要求，特別是對輥式破碎機提出了更新更高的要求。對輥式破碎機適用于在水泥，化工，電力，冶金，建材，耐火材料等工業(yè)部門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)。對輥式破碎機齒形優(yōu)化設(shè)計，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，是其他破碎機所望塵莫及的。 本 控 制 系 統(tǒng) 應(yīng) 該 有 硬 件 設(shè) 計 和 軟 件 設(shè) 計 兩 部 分 。，國產(chǎn)自動破碎機的功能比較單一，適應(yīng)面也比較窄，對待裝破碎機的形狀與體積等均有較嚴(yán)格的規(guī)定，一般只適用于一二種破碎機，而國內(nèi)同一破碎機生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)的破碎機規(guī)格各不相同，產(chǎn)量也不同，這就給相關(guān)工作帶來一定的困難。，進口自動也要高出國產(chǎn)一截，部分國產(chǎn)破碎機的故障率較高。，由于國產(chǎn)破碎機的運行速度大多在中低檔水平，且自動化程度一般，其生產(chǎn)效率自然不如以生產(chǎn)高檔產(chǎn)品著稱的國外同類產(chǎn)品，這樣就等于無形中增加了企業(yè)的成本，降低了企業(yè)的利潤，造成了極大的浪費。 國產(chǎn)破碎機所存在的問題，需要有雄厚的技術(shù)力量、精密的生產(chǎn)工藝等多方面的要求，而目前我國在這方面的投入甚少，行業(yè)中的產(chǎn)品生產(chǎn)與基礎(chǔ)研究經(jīng)費的投入比例嚴(yán)重失調(diào)，生產(chǎn)廠家只顧眼前利益，不愿投入資金進行基礎(chǔ)研究。，破碎機低水平重復(fù)太多，應(yīng)變能力不強，國內(nèi)的大部分生產(chǎn)廠商規(guī)模都很小，且大多生產(chǎn)同種類型的設(shè)備，在市場上進行低價惡性競爭，而一旦遇上市場要求變動，又無法及時轉(zhuǎn)型，從而極易被市場所淘汰。那么破碎機設(shè)備作為一種為了降低人的勞動強度的產(chǎn)品來說更應(yīng)該考慮人的因素，且應(yīng)該將這種觀念貫穿于機械設(shè)計的每一個細(xì)節(jié)，如操作臺面的高低、操作程序的合理化、操作界面的視覺效果（視疲勞的產(chǎn)生程度） 、操作的安全性、維修的方便性、調(diào)整的方便性等。由于不同破碎機的態(tài)、特性，即使工藝相同，也會涉及到模具不同、加料方式不同等問題。如果把工序相同或類似的機械做成一種或幾種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，需要更換的部位做成能獨立運行的基本單元體，通過接口相連實現(xiàn)和主機的連機，使其和主機成為一個共同體（類似積木的形式，可以根據(jù)要求進行組合） ，在實際應(yīng)用中根據(jù)自己的需要對基本單元體進行自行組合就行了。 實現(xiàn)自動化自動化已成為一種必然的趨勢，而且我們也正朝著這個方向努力。對形態(tài)各異、物理特性各不相同的破碎機在檢測過程中所碰到的問題會更多，而檢測之后數(shù)據(jù)的傳輸和處理，對控制系統(tǒng)的要求也不會就停。這需要電子行業(yè)和行業(yè)的共同努力，需要醫(yī)料機械能夠?qū)⑿碌碾娮蛹夹g(shù)及時的應(yīng)用到實踐中來，需要兩個行業(yè)的共同探索。用伺服系統(tǒng)控制的傳動系統(tǒng)即可以通過程序的編寫來控制整個動作的同步問題，又可以消除傳統(tǒng)傳動系統(tǒng)容易形成積累誤差的缺點，在調(diào)試的過程還可以對每個動作單獨控制，也節(jié)省了調(diào)試所形成的浪費。在對醫(yī)療機械進行自動化上，我們對自動化定義越河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院4來越廣，越來越細(xì)，研究的也越來越深，從一種機械自動化上升到整個車間的自動化，從的一部分工序到整個過程，整條生產(chǎn)線及整個車間的設(shè)計將成為一種必然的趨勢。從綠色設(shè)計的角度看待機械，我們需要改進的地方還很多。剛剛修訂過的《固體環(huán)境污染防治法草案》,草案的實施對過度問題提出了具體的限制，雖然仍不完善，但這說明國家已經(jīng)將所引起的環(huán)境問題提到日程上來了。順著這個思路思考一下醫(yī)料機械的整體狀況，就會發(fā)現(xiàn)我們距離“綠色”有多遠。在這條原則的下，我們可以從結(jié)構(gòu)、工藝組合及原材料等方面來考慮我們的機械。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。 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）。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 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。下面通過兩組數(shù)據(jù) (引自工控網(wǎng)) 說明PLC 的應(yīng)用現(xiàn)狀。這些有利因素刺激了中國冶金行業(yè)的投資。冶金設(shè)備的大量增長帶動了 PLC 在該行業(yè)的增長, 2022 年 PLC 在冶金行業(yè)的市場達到 216 億元, 2022 年有望達到 3 億元。在中國, PLC 在紡織機械上的運用已經(jīng)有17 年的歷史了, 從最早的進口合成纖維生產(chǎn)設(shè)備到目前的中小型紡機, PLC 無處不在。紡機的比例在紡織機械中不到5% , 卻用到更多的PLC, 單臺紡紗機最多用到17臺PLC, 主要是60個IO 點以下的微型產(chǎn)品。其它各類紡織機械基本上都采用PLC 控制, 只有一些相對簡單的設(shè)備采用單片機或者其它控制方式。實際上PLC 在中國的應(yīng)用已分布到各行各業(yè), 根據(jù)工控網(wǎng)的調(diào)查, 2022 年中國控制類產(chǎn)品市場PLC的占有率已超過50% , 而且保持著10%～ 15%的發(fā)展速度。企業(yè)投入大量的人力和財力建立起來的 PLC 控制系統(tǒng)已經(jīng)成型,如果要完全推翻再建立新的 DCS 或 FCS 控制系統(tǒng),需要更大的資金投入 ,將造成很大的浪費。(3) 目前, PLC 的功能增強、結(jié)構(gòu)優(yōu)化, IO 模塊趨向分散化、智能化,編程工具和編程語言更具標(biāo)準(zhǔn)化和高級化。(5) 現(xiàn)在的 PLC 系統(tǒng)與 DCS 技術(shù)、現(xiàn)場總線IO技術(shù)相結(jié)合 ,結(jié)構(gòu)開放、擴展方便、技術(shù)先進、價格低廉。 可編程序控制器 PLC 的分類PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。（1） 按結(jié)構(gòu)形式分類根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式，可將 PLC分為整體式和模塊式兩類。小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)?；締卧獌?nèi)有CPU、I/O 接口、與I/O擴展單元相連的擴展口，以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等?；締卧蛿U展單元之間一般用扁平電纜連接。 模塊式PLC是將PLC 各組成部分，分別做成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I/O 模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊裝在框架或基板的插座上。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O 接口等也是各自獨立的模塊，但它們之間是靠電纜進行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。（2） 按功能分類根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。高檔PLC機具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化?！?—I/O點數(shù)小于256點；單CPU 、8位或 16位處理器、用戶存儲器容量4K字以下。 — —I/O點數(shù) 2048點；多CPU ，16位、32位處理器，用戶存儲器容量8～16K。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC 和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。為防止外部高壓電源因誤操作而引入 PLC，對輸入和輸出信號的隔離是必要的，有時也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離。從應(yīng)用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入輸出點數(shù)選型。 第 3 章 可編程控制器 PLC 原理及選型9 輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算I/O 點數(shù)估算時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%～ 20%的可擴展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。 輸入輸出模塊的選擇輸入輸