⑴ plc畢業設計論文摘要怎麼寫
plc及其有關設備，都應按照易於與工業控制形成一個整體，易於擴充其功能的原則來設計。下面是我為大家精心推薦的plc畢業設計論文，希望能夠對您有所幫助。
淺談PLC的應用
【摘 要】可編程式控制制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計的。可編程式控制制器採用可編程序的存儲器，用來在其內部執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作指令，並通過數字式、模擬式的輸入或輸出，控制各類型的機械或生產過程。可編程式控制制器在工業自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。
【關鍵詞】可編程式控制制器;模擬量
可編程式控制制器是可編程序控制器(Programmable Controller)的簡稱，通常縮寫為PC。但它不是個人計算機的PC(Personal Computer)。也不僅是(但包括)早期的可編程邏輯控制器PLC(Programmable Logic Controller)、可編程順序控制器PSC(Programmable Sequenec Controller)及可編程矩陣控制器PMC(Programmable Matrix Controller)。
可編程式控制制器及其有關設備，都應按照易於與工業控制形成一個整體，易於擴充其功能的原則來設計。目前 ，PLC在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、 交通 運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況主要分為如下幾類：
1.開關量邏輯控制
取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用於單台設備的控制，也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。
2.工業過程式控制制
在工業生產過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續變化的量(即模擬量)，PLC採用相應的A/D和D/A轉換模塊及各種各樣的控制演算法程序來處理模擬量，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的一種調節 方法 。過程式控制制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。
3.運動控制
可編程式控制制器可以用於圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合。
4.數據處理
可編程式控制制器具有數學運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據的採集、分析及處理。數據處理一般用於如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。
5.通信及聯網
可編程式控制制器通信含可編程式控制制器間的通信及可編程式控制制器與其它智能設備間的通信。隨著工廠自動化網路的發展，現在的PLC都具有通信介面，通信非常方便。
可編程式控制制器是一種用於工業生產自動化控制的設備，一般不需要採取什麼措施，就可以直接在工業環境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強，但當生產環境過於惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產生誤輸入並引起誤輸出，這將會造成設備的失控和誤動作，從而不能保證可編程式控制制器的正常運行，要提高可編程式控制制器控制系統可靠性，一方面要求可編程式控制制器生產廠家提高設備的抗干擾能力;另一方面，要求設計、安裝和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統的抗干擾性能。
當今時代是一個自動化時代，交通燈控制等很多行業的設備都與計算機密切相關。因此，一個好的交通燈控制系統，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術革新。隨著大規模集成電路及計算機技術的迅速發展，以及人工智慧在控制技術方面的廣泛運用，智能設備有了很大的發展，是現代科技發展的主流方向。本文介紹了一個智能交通燈系統的設計。該智能交通燈控制系統可以實現的功能有：對某市區的四個主要交通路口進行監控;各路口有固定的工作周期，並且在道路擁擠時中控中心能改變其周期;對路口違章的機動車能夠即時拍照，並提取車牌號。在世界范圍內，一個以微電子技術，計算機和通信技術為先導的，以信息技術和信息產業為中心的信息革命方興未艾。而計算機技術怎樣與實際應用更有效的結合並有效的發揮其作用是科學界最熱門的話題，也是當今計算機應用中空前活躍的領域。本文主要從單片機的應用上來實現十字路口交通燈智能化的管理，用以控制過往車輛的正常運作。
隨著城市和經濟的發展，交通信號燈發揮的作用越來越大，正因為有了交通信號燈，才使車流、人流有了規范，同時，減少了交通事故發生的概率。然而，交通信號燈不合理使用或設置，也會影響交通的順暢。
交通信號燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示准許通行，黃燈表示警示。交通信號燈分為機動車信號燈、非機動車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈。交通信號燈用於道路平面交叉路口，通過對車輛、行人發出行進或停止的指令，使各同時到達的人、車交通流盡可能減少相互干擾，從而提高路口的通行能力，保障路口暢通和安全。
十字路口交通信號燈現場示意圖如圖1所示，南北和東西每個方向各有紅、綠、黃三種信號燈，為確保交通安全，要求如下。
1)採用PLC構成十字路口的南北向和東西向交通信號燈的電氣控制。系統上電後，交通指揮信號控制系統由由一個3位轉換開關SA1控制。SA1手柄指向左45°時，接點SA1-1接通，交通指揮系統開始按常規正常控制功能工作，按照如圖2所示工作時序周而復始，循環往復工作。SA1手柄指向中間0°時，接點SA1-2接通，交通指揮系統南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，。SA1手柄指向右45°時，接點SA1-3接通，交通指揮系統東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮。
2)正常控制時
①當東西方向允許通行(綠燈)時，南北方向應禁止通行(紅燈);同樣，當南北方向允許通行(綠燈)時，東西方向應禁止通行(紅燈)。②在綠燈信號要切換為紅燈信號之前，為提醒司機提前減速並剎車，應有明顯的提示信號：綠燈閃爍同時黃燈亮。③信號燈控制系統啟動後應能自動循環動作。
信號燈動作的時序圖如圖2所示，它是按信號燈置1與置0兩種狀態繪制的，置1表示信號燈點亮。
3)輸入/輸出信號分配
隨著微處理器、網路通信、人―機界面技術的迅速發展，工業自動化技術日新月異，各種產品競爭激烈，新產品不斷涌現。PLC也由最初的只能處理開關量而發展到可以處理模擬量和數據，加之與DCS、pid調節器、工業pc等技術相結合，使之不再是一種簡單的控制設備，而且必將隨著自動控制技術的不斷發展而發展生存下去。可編程式控制制器在工業自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。
PLC工程應用分析
摘要：文章針對PLC工程應用開發過程中的使用特點，研究了PLC硬體組成、軟體結構，分析了PLC控制使用的工作過程，最後探討了PLC編程語言語句，對PLC在控制系統的應用有一定指導意義。
關鍵詞：PLC工程;硬體系統;軟體系統;編程語言語句;控制系統 文獻標識碼：A
中圖分類號：TP27 文章編號：1009-2374(2015)34-0033-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.017
可編程序控制器(Programmable Logical Controller，PLC)是一種新型的工業自動化裝置，PLC的核心是微處理器，由自動化、通信、計算機技術三者融合而成。PLC的特徵是具有簡單靈活的可編程性、能夠抵抗惡劣工作環境的高抗壓能力以及適應性能強。PLC憑借體積小、價格便宜、重量輕等優勢，廣泛應用於工業控制上，在熱電廠自動化工程的應用也日益廣泛。
1 PLC的結構研究
不同型號可編程邏輯控制器的結構及組成基本原理相同，研究可編程式控制制原理應該從硬體結構與軟體開發入手。
1.1 PLC的硬體組成部分
PLC的硬體系統組成部分包括CPU板、輸入和輸出電路、存儲器擴展介面等。
1.1.1 CPU板：PLC的核心系統就是CPU板，CPU板中包含中央處理器、只讀存儲器、隨機存儲器、並行介面及串列介面等等組成部件。CPU板在PLC的作用是運算和控製程序，對不同的邏輯運算、算術運算以及系統整體的部件起到管理、控制的作用。隨機存儲器和只讀存儲器配備在PLC程序內部，具有存儲各種系統程序的作用。並行介面和串列介面實現中央處理器與每一個介面電路之間的信息交換。
1.1.2 輸入/輸出電路：輸入電路包括直流輸入和交流輸入兩種電路。輸入電路能夠對現場輸入設備所提示的控制信號程序進行接收，接收後光電耦合器可將控制信號隔離進行程序編碼，從而轉換為PLC程序中的標准使用的信號格式，再經過CPU實現信號讀入，從而傳輸至存儲器內。
輸出電路在PLC中，主要作用是實現輸出信號，在PLC系統中的控制信號輸出時，輸出電路負責將控制信號傳送至其他外部輸出設備中，實現輸出電路的工作。輸出電路的形式分為三種：(1)繼電器形式的輸出電路，該形式的輸出電路對繼電器的線圈進行控制，使繼電器的觸點發生通斷，從而達到電氣隔離的目的;(2)晶體管輸出型電路，該電路運用光電耦合器達到電路開關晶體管出現通斷的目的，以此來對輸出設備進行控制;(3)可控硅輸出型，以可控硅為媒介對輸出設備進行控制，當觸發可控硅，即可出現電路通斷。
1.1.3 存儲器擴展介面：是只讀存儲器與隨機存儲器所運用的擴展卡盒。擴展卡盒常用的類型有三種：(1)COMS ROM，COMS可由主板上的鋰電池提供備用電量，該卡盒的優點在於停電或斷電故障下確保數據及程序不會丟失;(2)可擦除可編程ROM卡盒，該卡盒在寫入時需要運用專門的編程器，才能將調試好的ROM內的資料進行寫入，在擦寫時，透過紫外線照射可見內部晶元，從而擦除其內的數據，且在寫入時，需具備一定的編程電壓，可以重復進行擦除和編程;(3)EEPROM卡盒，電可擦可編程只讀存儲器，是一種斷電情況下也不會出現數據丟失，實施編程與擦除操作時運用專用編程器即可實現。
1.1.4 輸入/輸出擴展介面：CPU與輸入、輸出擴展介面之間通過匯流排連接法進行連接，它對所有的擴展單元均可連接，從而讓信號點數規模具備更強的靈活性。輸入/輸出擴展介面也可與模擬量、高速脈沖等其他適配器進行連接，從而擴展、增強PLC的作用。
1.1.5 編程器及其介面：編程器在PLC中的作用是對數據和信息的輸入進行調試、編輯以及檢測輸入數據的安全性。正常運行狀態下的PLC不需要編程器進行編程數據，所以編程器作為PLC部件中獨立設計的存在。PLC上通常設有一個編程器專用介面，該介面適應於連接不同類型的編程器，以便完成對PLC程序的寫入及調試。
1.2 對可編程式控制制的研究分析
一個控制系統如要實現自身的控制功能，必須藉助相應的控製程序才能得以實現。控製程序分為以下兩種類型：
1.2.1 固定布線程序控制。在舊模式下的繼電器中，如果要對各種程序進行控制，繼電器的電路連接需為布線形式，輸入設備的作用是將控制信號送入控制系統，如按鈕開關、感測器等。輸出設備的作用是將被控制者的動作進行控制。該設備對輸出的控制信號的控制方式是由連線來完成的。接線完成後，控製程序也隨之確定，如需要重新對控製程序改動時，需要將原先控製程序的整個連線重新布線連接，制定新的連接方式。在復雜的控制系統中，該類型的程序控制難度較大，編程可行性不高。
1.2.2 可編程序控制。可編程序控制對系統進行控制時，只需運用專用編程器，通過相應的程序語言實現編程，將控製程序下裝至存儲器中，最後藉助可編程序控制器對編程實施各項操作。如要改動可編程系統，只需將程序存儲器中的程序語言進行相應改動，通過編程器即可完成，無需改動電路連接重新布線。通俗地說就是使用特定的軟體程序語言編寫程序代碼實現被控對象的各種動作控制。
2 PLC工程的工作原理
PLC的核心電子部件是微處理器，也可視為由繼電器、定時器、狀態器等的綜合組成部件。PLC中，輸入繼電器通過外部開關進行驅動，輸出繼電器則安裝有許多觸點。PLC開展工作，其實就是執行程序。PLC在工作狀態下，CPU以分時操作為工作原理，在一個周期內執行相應的操作，即CPU的程序掃描。CPU在對程序進行運算處理時速度很快，因此從宏觀角度看其數據結果可發現CPU的程序運算似乎是在極短時間內完成。PLC對程序的執行過程分為以下三個部分：
2.1 輸入處理 PLC在執行程序過程中，運用重復掃描來完成。執行前，CPU將所有的輸入信號以地址中出現的編碼順序為標准編程至輸入存儲器中，隨後開始開展程序執行。在CPU執行程序時，即使輸入狀態發生了變化，但輸入寄存器中的數據內容不會隨著輸入狀態的變化而發生變化，直至掃描周期結束CPU才對輸入狀態進行重新讀取。
2.2 程序執行
PLC在執行程序時，依據順序對用戶程序進行掃描。完成一條程序的執行後，所需信息將經過寄存器由程序讀出，並參與程序運算，接著再將程序執行的數據結果編程到相關的寄存器中。
2.3 輸出處理
當PLC將所有指令全部執行結束後，PLC會把所有程序結果輸入到輸出鎖存寄存器中，最終傳送至程序執行終端。
3 PLC的軟體系統組成部分
一個完整的PLC控制系統由硬體系統和軟體組成，兩者結合構成復雜的控制功能。在PLC軟體系統中，分為系統程序和用戶程序。
系統程序在PLC中的作用是管理、服務和翻譯用戶程序，可將其視為一個軟體平台。系統程序的質量與PLC的性能具有直接聯系，系統程序質量好，則PLC的性能強，反之性能弱。系統軟體是固定存在於程序中的，無法自行修改或存取。用戶程序即應用程序，是用戶根據控制系統的要求運用程序語言進行編制的應用，其存放於系統程序指定的存儲位置。
4 PLC的編程語言
運用面向順序和面向過程對程序進行控制的“自然語言”，即為PLC的編程語言，PLC的編程語言有很多，如梯形圖、邏輯方程式、語名表或布爾代數式等語言種類。下面對常用的PLC編程語言進行介紹。
PLC的基本指令(如三菱FX2系列為例)如下所示：
4.1 邏輯聯取及輸出(LD/LDI/OUT)指令
LD/LDI指令用於取常開觸點/常閉觸點於母線相連。另外，在分支開始處，這些指令與後述的ANB(塊與)指令組合使用;OUT指令用於驅動輸出繼電器，輔助繼電器、狀態器、定時器及計數器的線圈，但不能用來驅動輸入繼電器的線圈。對於定時器、計數器的線圈，在輸出指令(OUT)後必須設定適當的常數。
4.2 觸點串聯指令
AND(與)，ANI(非)指令，AND為常開觸點串聯連接，ANI即常閉觸點串聯連接，AND與ANI均可用於對觸電進行串聯連接，同時運算於邏輯。對串聯觸點並不限制其個數，是可以重復使用的程序指令。
4.3 觸點並聯指令
OR(或)，ORI(或非)指令，OR常開觸點並聯連接，ORI常閉觸點並聯連接，兩者可對觸點進行並聯連接或使用於邏輯運算。對並聯觸點的設置並不限制其個數，是可以重復使用的程序指令。當兩個以上觸點的串聯電路塊進行並聯連接時，應使用後述的ORB(塊或)指令。
4.4 串聯電路塊的並聯指令(ORB)塊
串聯電路塊是指將兩個以上的觸點電路進行串聯連接，一般情況下，一個串聯電路塊就是一條線路分支。在對串聯電路塊實施並聯連接的形式時，各分支的始端用LD或LDI指令，在分支的終點用ORB指令。在多重並聯電路中，若每個串聯電路塊的終點分別使用ORB指令，則並聯的串聯電路塊的數量不受限制。ORB指令與後述的ANB指令一樣都是無操作元件號的獨立指令。
4.5 並聯電路塊的串聯指令
ANB(塊與)並聯電路塊的串聯連接兩個以上的觸點並聯接的電路稱為並聯電路塊，通常每一個並聯電路塊稱為一條分支。在進行並聯電路塊的串聯連接時，各分支的始端用LD或LDI指令，並聯電路塊結束後，使用ANB指令，實現與前面的電路串聯。
ANB指令與前述的ORB指令一樣，都是無操作元件號的獨立指令。若多個並聯電路塊依次與前一電路串聯，則ANB指令的使用數量不受限制。
4.6 主控觸點指令
MC(主控)，MCR(主控復位)，MC主控電路塊起點，MCR主控電路塊終點。
在編程過程中，經常會遇到幾個邏輯行同時受一個觸點或一組觸點的控制，受到一個公共條件的控制，叫做主控，這時就可以使用MC/MCR指令進行編輯。當主控條件滿足時，執行MC和MCR之間的指令。執行MC指令後，使母線移至MC主控觸點之後，執行MCR指令後，母線又返回到原來的位置上。MC和MCR指令必須配對使用。
4.7 置位和復位指令
SET(置位)，RST(復位)，SET令元件自保持ON，令元件自保持OFF，清除數據寄存器。當執行SET指令時，將對應的操作元件(Y，M，S)置位，並具有自保持功能。當執行RST指令時，將對應的操作元件(Y，M，S)置位，並具有自保功能。使用RST指令還可以數據寄存器D、變址寄存器V和Z清零。
4.8 END(程序結束)指令
END輸入輸出處理程序回到第“0”步。
5 結語
在使用PLC系統設計時，要求輸入點數很多。尤其對於需要進行多個位置、多點控制的熱電廠系統，對輸入點數要求較為突出。所以，能夠有效地減少系統的輸入點，有效地降低PLC的成本。在進行PLC控制系統的設計時，要求運用以下的技巧和要點：(1)在設計時，根據軟體的控制功能不同進行相應設計，如果是梯形圖，則設計方式應採用模塊化形式;(2)在使用循環掃描時，應保持指令與指令、模塊與模塊之間的時序關系不變，使程序在設計功能基礎上正常運行;(3)對於自動關門、換速、自動切換時間等需要進行調節的參數項目，使其與程序分離。因此，在需要進行調整參數時，無需將程序進行改動，方便快捷、便於調試，同時能夠使軟體的可靠性有效提高;(4)對於串聯開關、聯動開關，比如層門之間的連鎖開關、轎頂和轎廂之間，可將其設置為一個輸入點;(5)對於具備相同作用的開關信號，如安全觸板的開關以及大門開關，可將其採用並聯的形式輸入PLC內;(6)採用組合式按鈕輸入法，應用該方法時應使用兩個輸入點數，把按鈕鍵進行組合，再由程序自動對組合信號進行識別和復原;(7)進行編碼的輸入：運用二進制編碼，在按鈕開關中輸入識別信號，再自動轉接到PLC程序進行復原、識別，可以非常有效地減少PLC輸入點數。
參考文獻
[1] 朱善君，等.可編程序控制系統原理、應用、維護[M].北京：清華大學出版社，1992.
[2] 王兆義.可編成控制器教程[M].北京：機械工業出版社，2000.
作者簡介：王瓊(1980-)，男，浙江嵊州人，上虞杭協熱電有限公司熱控工程師，研究方向：電廠自動化控制系統管理與維護、硬體的日常維護及軟體編程。
⑵ 基於PLC控制的小車自動化送料系統的設計畢業論文
ha
⑶ plc畢業論文設計
PLC和變頻器在中央空調系統中的節能應用
摘要:介紹一種以PLC作為總控制部件，採用變頻器控制中央空調冷凍水循環泵，構成恆壓
循環供水；變頻調速循環供水，以及用PLC控制一台軟起動器分別起動4台井水泵的控制系統。
從而實現節能的目的，提高系統的可靠性，確保設備的安全運行。
關鍵詞：PLC；變頻器；軟起動器；節能
1引言
晶澳太陽能有限公司採用3台設備製冷機組用
於生產設備製冷，設備冷凍水循環泵2台，額定功
率30kW，一備一用。另採用2台空調製冷機組用
於環境製冷，空調冷凍水循環泵3台，額定功率
37kW，二用一備。兩種循環水泵均為工頻全速運轉，
由於設備冷凍水採用傳統的固定節流方式來滿足生
產設備恆壓供水要求和空調冷凍水採用固定節流的
方式實現調節室內溫度的目的，造成了大量電能的
浪費，減短了水泵和閥門的使用壽命。現改造為由
PLC作為核心控制部件，由變頻器和設備冷凍水泵
組成恆壓供水系統。空調冷凍水根據溫差△T控制
原理，由變頻器，PID溫差控制器，溫度變送器，
循環泵組成溫差△T控制變頻調速系統。
現公司有4口水井，井水泵額定功率為75kW，
採用工頻恆速運行。井水統一供給兩種製冷機組冷
卻水、其他車間用水、消防用水等。由於井水泵的
自耦降壓起動方式控制機構寵大，故障率高。現改
造為由PLC控制一台軟起動器分別起動4台井水泵
的起動方式。
2硬體配置
設計選用一台PLC作為核心控制部件，控制井
水泵的軟起動，設備冷凍水恆壓供水和空調冷凍水
的變頻調速。其中，PLC選用Siemens公司的s7-200，
CPU選用S7-222，電源模塊一塊，數字擴展模塊選
用EM223 24VDC 16輸入/16輸出。共24個輸入點，
22個輸出點。數字量輸入主要有循環泵手/自動運行
方式的切換，循環水泵和井水泵的手動啟/停操作和
井水流量反饋。數字輸出點用於19點繼電器輸出和
兩個冷凍水系統故障報警和井水流量報警。
變頻器選用MicroMaster430系列2台，一台額
定功率30kW，用於控制設備冷凍水循環泵，另一
台額定功率37kW，用於控制空調冷凍水循環泵。
MicroMaster430系列變頻器是風機類和水泵類的專用變頻器，它擁有內置PID調節器，可以提高供水
壓力的控制精度，改善系統的動態響應。軟起動器
選用SIRIUS 3RW40系列一台，額定功率75kW，
用於軟起動井水泵。PID溫差控制器一台，選用
Transmit（全仕）G-2508系列PID雙路溫差控制器，
用於設定溫差，並將PID處理後的4～20mA的模擬
信號送至變頻器。壓力變送器一個，用於檢測設備
冷凍水的管網壓力，並將壓力信號反饋給變頻器。
溫度變送器兩個，用於檢測蒸發器兩端的溫度，並
將溫度信號送至PID溫差控制器。
3控制方案設計
3.1設備冷凍水恆壓供水控制方案設計
控制原理如圖2所示，設備冷凍水循環系統是
一個密閉的系統，由1#，2#循環泵供水，供水壓力
要求在4.0±0.5Mbar。正常情況下，一台循環泵工
頻全速運轉時，出水壓力可達7.5 Mbar。具有很大
的裕量，為避免電能的浪費，將設備冷凍水循環系
統設計為恆壓供水系統。方案設計有手動/自動兩種
工作方式。
在手動方式下，工作人員可以根據實際情況現
場決定起/停水泵的變頻運行，並設最高優先控制
級，不受PLC的自動控制，以保證檢修或出現故障
時的安全使用。
自動方式控制過程：將控制面板上設備冷凍水
泵的手動/自動開關，打到「自動」檔，由井水泵的運
行給定PLC設備冷凍水泵的起動信號，PLC控制
KM11吸合，並與變頻器通信，由變頻器1F軟起動
1#循環泵。壓力變送器檢測設備冷凍水管網壓力，
轉化為4～20mA的模擬信號反饋至變頻器1F，變頻器1F通過內置的PID將檢測壓力與壓力給定值
進行比較優化計算，輸出運行頻率調節1#循環泵
的轉速。當壓力變送器檢測到的管網壓力低於給定
壓力時，變頻器輸出頻率上升，增加1#泵的轉速，
提高管網壓力；反之，則頻率下降，降低1#水泵的
轉速。為防止備用泵在備用期間發生銹蝕現象，在
自動控制方式下，將1#、2#循環泵設置起始/停止周
期，使其自動定時循環使用。
為避免在水泵切換時，管網壓力變化過大，應
採取必要的起/停時間協調措施，以盡量保證水壓的
穩定，並在切換過程中，對壓力檢測信號進行一定
延時的「屏蔽」，防止變頻器在較高的壓力信號下不
起動。切換過程為：當設定的循環周期已到時，屏
蔽壓力檢測信號。將正在運行的水泵的頻率升至
50Hz後切換為工頻運行，之後將備用泵變頻起動
（備用泵與運行泵不固定），在頻率升至30Hz時，
切除工頻泵，並取消對壓力信號的屏蔽，恢復正常
運行，如此循環。在水泵切換時為了防止KM11與
KM12、KM21與KM22、KM11與KM22誤動作同
時吸合發生故障，須將它們電氣互鎖和程序互鎖。
當工作泵發生故障時，則立即停止工作泵，將備用
泵投入變頻運行，並輸出聲光報警，提示工作人員
及時檢修，當變頻器發生故障時則停止水泵運行立
即輸出報警。
3.2空調冷凍水系統循環泵變頻調速控制方案設計
控制原理如圖3所示，空調冷凍水系統的供回
水溫度之差反映了冷凍水從室內攜帶熱量的情況。
溫差大，說明室內溫度高，應提高冷凍水泵的轉速，
加快冷凍水循環；反之，溫差小，說明室內溫度低，
可以適當降低冷凍水泵的轉速，減緩冷凍水循環。
一般中央空調冷凍水系統設計溫差為5oC~7oC。通
過溫差△T控制，控製冷凍水系統的循環狀態，可
以降低能源損耗，延長水泵的壽命。此外，空調冷
凍水系統是一個密閉的系統不必考慮恆壓問題。
差控制器和循環泵溫差閉環變頻調速系統，控製冷
凍水泵的轉速隨著室內熱負載的變化而變化。工作
過程為：溫度變送器1、2分別在空調機組蒸發器輸
入和輸出端測得溫度後，轉換為4～20mA的標准信
號送入PID溫差控制器，經PID與給定溫差值比較
處理後，輸出4～20mA的標准信號到變頻器2F的
模擬量輸入端，變頻器2F輸出相應頻率，調節循環
水泵的轉速，達到控制溫度的目的，形成一個完整
的閉環控制系統。系統設計為手動和自動兩種控制
方式手動方式工作過程與設備冷凍水泵手動工作方
式類似自動控制過程為：將控制面板上的空調冷凍
水循環泵手動/自動控制開關打到「自動」檔，系統將
在自動方式下運行，由井水泵的運行給定PLC空調
冷凍水泵起動指令後，首先控制KM31吸合投入3#
循環泵變頻運行，由溫度變送器1、2檢測蒸發器兩
端的溫度，並將溫度信號送到PID溫差控制器，PID
溫差控制器將檢測到的溫差與給定溫差比較處理後
的標准信號反饋給變頻器2F。若檢測到的溫差大於
溫差給定值時，變頻器2F提升輸出頻率，提高水泵
的轉速，加快冷凍水的循環；反之，則降低頻率，
降低水泵轉速。在自動運行方式下，將3台水泵設
定自動循環周期，定時自動循環使用。3台水泵的
開閉順序為「先開先關」的順序，當室內熱負荷加
大時，若變頻器2F的輸出頻率已升至50Hz，經一
定延時（如20min），當檢測溫差值仍大於溫差給定
值時，通過PLC程序控制，把3#水泵切換為工頻運
行，再投入4#水泵變頻運行，如此循環，直到變頻
運行5#水泵。當3台水泵被全部投入運行，且變頻
泵頻率已至50Hz，經延時若頻率仍沒下降，則由
PLC輸出報警，提醒工作人員及時修改空調機組設
定值；相反，當室內熱負荷減小時，變頻器2F降低
輸出頻率，降低5#泵的轉速，當頻率降到20Hz時，
若檢測溫差值仍低於溫差給定值時，經延時（如
20min），停止3#泵，依此類推。為保證變頻器2F
只控制一台水泵，將KM31、KM41和KM51電氣
互鎖和程序互鎖，同時須將KM31與KM32、KM41
與KM42、KM51與KM52電氣互鎖。當變頻器2F
或水泵發生故障時，由PLC輸出聲光報警，提示工
作人員及時檢修。
3.3井水泵軟起動控制方案設計
如圖1所示，利用PLC控制一台軟起動器，即
可分別起動4台井水泵.將井水泵的運行方式設計為
手動方式。具體控制過程為：按下控制面板上相應的起動按鈕，如按下6#泵起動按鈕，PLC控制KM61
吸合並運行軟起動器，軟起動6#井水泵。當軟起動
器起動完畢後利用其輔助觸點反饋信號給PLC，
PLC斷開KM61並立即閉合KM62，將6#井水泵切
入工頻運行，並停止運行軟起動器，依此類推。為
防止軟起動器同時起動兩台以上的井水泵，須將
KM61、KM71、KM81、KM91電氣互鎖和程序互
鎖，另須將KM61與KM62、KM71與KM72、KM81
與KM82、KM91與KM92電氣互鎖，
4 S7-200與MM430變頻器的通信設置
S7-200PLC作為核心控制部件，它有匯流排訪問
權，可以讀取或改寫變頻器的狀態，控制軟起動器
的運行狀態，從而達到控制和監視設備運行狀態的
目的。系統採用匯流排式拓撲結構，兩台變頻器採用
匯流排接插件連入匯流排。S7-200選用S7-222CPU，軟
件採用WIN3.2。採用西門子Profibus屏蔽電纜及9
針D形網路連接頭。利用S7-222的自由通信口功
能，即RS485通信口。由用戶程序實現USS協議與
兩台MM430變頻器通信。在硬體連接完畢後，需
要對兩台MM430變頻器的通信參數進行設置，如
表1所示。
5軟體設計
在應用設計中，PLC起到「總監總控」的角色，
可以對兩台變頻器的狀態進行查詢和控制。程序首
先將S7-222的通信口初始化為自由通信口方式，然
後程序進入一個順序控制邏輯功能塊。控制順序為：
手動起動井水泵，在井水流量滿足要求的情況下，
自動運行設備冷凍水循環泵和空調冷凍水循環泵。
在PLC的程序中設計了井水泵的手動軟起動井水泵
控制、設備冷凍水循環泵和空調冷凍水循環泵自動
定時循環程序；同時設計了設備冷凍水循環泵和空調冷凍水循環泵的手動控製程序。在本系統中採用
了變頻器自身控制的方法，這樣就省去了對PLC的
PID演算法的編程。
6結論
本系統設計實際應用運行一個夏季後，得出與
上個季度循環水泵電能消耗數據及故障次數如表2
所示。數據顯示，系統改造後節能達30%以上，並
且在春，秋、冬季節空調冷凍水循環泵的節能效果
會更加明顯，並且故障發生次數大幅下降。因此采
用調速調節流量的方式，可以大幅度降低截流能量
的損耗，具有顯著的節能效果，並能延長水泵的壽
命，提高系統運行的穩定性，降低生產成本，提高
生產效率。
參考文獻
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頻器選型,應用與維護.北京:人民郵電出版社,2002:
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430使用大全.2003.12.
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北京:北京航空航天出版社,2003:95-125.
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版社,2006.
[5]羅宇航.流行PLC實用程序及設計(西門子S7-200系
列).西安:西安電子科技大學出版社,2004.
叮叮貓進士 回答採納率:42.2% 2010-03-24 20:38 隨著我國經濟的高速發展，交流變頻調速技術已經進入一個嶄新的時代，其應用越來越廣泛。而電梯作為現代高層建築的垂直交通工具，與人們的生活緊密相關。隨著人們對其要求的提高，電梯得到了快速的發展，其拖動技術已經發展到了變壓變頻調速，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制。
通過對變頻器和PLC的合理選擇和設計，大大提高了電梯的控制水平，並改善了電梯運行的舒適感，使電梯得到了較為理想的控制和運行效果。並利用旋轉編碼器發出的脈沖信號構成位置反饋，實現電梯的精確位移控制。通過PLC程序設計實現樓層計數、換速信號、開門控制和平層信號的數字控制，取代井道位置檢測裝置，提高了系統的可靠性和平層精度。該系統具有先進、可靠、經濟的特色。該電梯控制系統具有司機運行和無司機運行的功能，並且具有指層、廳召喚、選層、選向等功能和具有集選控制的特點。
關鍵詞： 電梯； PLC； 變頻調速； 旋轉編碼器
ABSTRACT
As China's rapid economic development, exchange of VVVF technology has entered a new era, its application more widely. The elevator as a modern high-rise building the vertical transport, and is closely related to people's lives, as people raise their requirements, the lift has been the rapid development of its technology has developed to drag the PSA Frequency Control, the logic control Also by the PLC to replace the original control relays.
Through the PLC chip and a reasonable choice and design, Greatly improving the control of the elevator, the elevator and to improve the operation of comfort, so that the lift has been better control and operation results. And using a rotary encoder pulse a position feedback, and lift the precise control of displacement. PLC program designed to achieve through the floor count, for speed signal, to open the door of peace control of the digital control signals to replace Wells Road location detection devices, improving the reliability of the system accuracy of the peace. The system has advanced, reliable and economic characteristics.The elevator control system has run drivers and drivers operating without that manual and automatic features, and with that layer, called the Office for the election of the Commission to function, with election-control characteristics.
Keywords: lift ; PLC; VVVF; rotary encoder
目 錄
1 緒論 1
1.1 PLC控制交流變頻電梯的簡介 1
1.2 電梯控制的國內外發展現狀 2
1.3 題目選擇的來源與意義 3
1.4 本文所做的主要工作 3
2 電梯設備的介紹 4
2.1 電梯設備 4
2.1.1 電梯的分類 4
2.1.2 電梯的主要參數 4
2.1.3 電梯的安全保護裝置 5
3 變頻器的選擇及其參數計算 7
3.1 變頻器的分類 7
3.2 變頻器的選擇 7
3.2.1 變頻器品牌型號的選擇 7
3.2.2 變頻器規格的選擇 8
3.2.3 選擇變頻器應滿足的條件 8
3.3 VS-616G5型通用型變頻器 8
3.4 變頻器有關參數的計算 10
3.4.1 變頻器容量的計算 10
3.4.2 變頻器制動電阻的計算 11
4 PLC的選擇及硬體開發 12
4.1 PLC簡介 12
4.2 控制器件的選擇 14
4.2.1 PLC的選擇 14
4.2.2 轎廂位置的檢測元件 14
4.3 PLC硬體系統的設計 16
4.3.1 設計思路 19
4.3.2 I/O點數的分配及機型的選擇 21
5 系統軟體開發 25
5.1 電梯的三個工作狀態 25
5.1.1 電梯的自檢狀態 25
5.1.2 電梯的正常工作狀態 25
5.1.3 電梯的強制工作狀態 26
5.2 系統的軟體開發方法確定 26
5.2.1 軟體設計特點 26
5.2.2 軟體流程 27
5.2.3 模塊化編程 29
5.3 系統的軟體開發 30
5.3.1 電路的開關門運行迴路 30
5.3.2 電梯的外召喚信號的登記消除及顯示迴路 33
5.3.3 利用旋轉編碼器獲取樓層信息 35
5.3.4 呼梯鈴控制與故障報警 35
5.3.5 電梯的消防運行迴路 36
結 論 38
致 謝 39
參考文獻 40
附錄 Ⅰ VS-616G5型變頻器的常用參數 41
附錄 Ⅱ VS-616G5變頻器主要參數設置表 42
附錄 Ⅲ 梯形圖 43
⑷ 我想要一篇論文天下網的《基於單片機的魚用投餌機自動控制系統的設計 》論文編號:jd564
基於單片機的魚用投餌機自動控制系統的設計
摘要：為提高水產養殖投餌的自動化和精細化水平,滿足現代水產養殖精確投餌的需要,研發了一種採用攪龍作為強制式排料機構的全自動餌料精量投喂裝置.同時,介紹了裝置的工作原理、結構特點、主要技術參數以及精量投喂控制方法.性能試驗表明,該精量投喂裝置各項性能均達到設計要求,攪龍排料穩定可靠,不均勻度0.35%~0.49%,電控系統定時定量精確,且在線可調,操作方便,適應性廣.
標關鍵詞： 全自動 餌料 精量 投喂 裝置 水產養殖 性能試驗 投餌 設計要求 排料機構 控制方法 結構特點 攪龍 技術參數 工作原理 定時定量 電控系統 不均勻度 自動化 適應性
方罩蓋塑料模具設計 冷沖壓復合模具 最終傳動被動齒輪鍛模 CAD技術在機械產品設計中的應用 大型超聲波自動洗碗機的設計 墊片落料沖孔模設計 雙頭鉚接機設計 防護罩的模具設計與製造 排釘機的研究及改良 面向教學可拆卸塑膠按鈕模具設計 產品拋光機械設計 摩托車車架沖壓件模具設計 防水布測試系統的結構改進及程序設計 基於VB的計算機輔助機械設計 軸類零件形位誤差的檢測與研究 打蛋機觸片的多工位級進模設計 打蛋機開關手柄的注射模的設計 基於MATLAB的誤差分析及數據處理系統研究 軸類零件形位誤差檢測與研究 基於MATLAB的圓度誤差評定系統研究 基於MATLAB的直線度誤差評定系統研究 基於LabVIEW的磁流變液阻尼實驗台的開發 鬧鍾後蓋注塑模具設計 管座沖壓工藝及模具設計 貯油杯蓋注塑成型工藝及模具設計 B6065牛頭刨床推動架 C618型卧式車床經濟型數控縱向改造 CA6140車床後托架設計 DX型鋼絲繩芯帶式輸送機 JHB-8型回柱絞車 NOKIA8210手機外殼上蓋注塑模具設計 NOKIA8210手機外殼注塑模設計 QY40型液壓起重機液壓系統設計計算 SSCK20A數控車床主軸和箱體加工編程 WY型滾動軸承壓裝機設計 XQB小型泥漿泵的結構設計 XQB小型泥漿泵的結構設計 YD9160TCL轎運車前後橋設計 杯子的三維設計 液壓台虎鉗設計 花生去殼機 插座底座設計 車刀角度測量裝置設計 沖壓汽車燈罩 傳動軸的加工工藝 船用柴油機掛機設計 帶式輸送機傳動裝置設計 單拐曲軸零件機械加工規程設計 單級斜齒圓柱齒輪傳動設計＋絞車傳動 低速載貨汽車車架及懸架系統設計 電風扇旋扭的塑料模具設計 電織機導板零件數控加工工藝與工裝設計 墊片沖裁模設計 對稱傳動剪板機 二級齒輪減速箱設計 二級圓柱直齒齒輪減速器 二級展開式圓柱圓錐齒輪減速器 閥體零件的工藝設計 防塵蓋沖壓模具設計 肥皂盒模設計 往復式給料機 高空作業車液壓系統設計 高速壓力機 關節型機器人腕部結構設計 倉庫大門開閉機構設計 機床尾座體夾具設計 掩護式液壓支架 採煤機截割部的設計 JSDB-140雙速多用絞車 工業對輥型煤成型機設計 ZFS 中位放頂煤液壓支架 低位放頂煤液壓支架設計 減速箱體工藝設計與工裝設計 JD-0.5型調度絞車 MG -WD採煤機的截割部設計 解放汽車第四速及第五速變速叉加工工藝設計 顆粒狀糖果包裝機設計 連續式履帶裝煤機裝運部設計 立軸式破碎機設計 連桿孔研磨裝置設計 支撐掩護式液壓支架設計 支撐掩護式液壓支架設計 提升機維修及鐵譜分析技術 普通機床 數控改造 普通式雙柱汽車舉升機設計 普通鑽床改造為多軸鑽床 汽車變速箱加工工藝及夾具設計 汽車連桿加工工藝及夾具設計 橋式起重機副起升機構設計 橋式起重機小車運行機構設計 球形塑料包裝盒 驅動式滾筒運輸機 設計「CA6140車床撥叉」零件的機械加工工藝及 收放機架安裝支架建模和沖壓工藝及模具設計 手柄沖孔、落料級進模設計與製造模具 數控車床主傳動機構設計 數控銑高級工零件工藝設計及程序編制 塑料插座上座模具設計 塑料電話手柄的模具設計 塑料電話手柄下殼的注塑模設計 數字化波形發生器的設計 萬年歷可編程電子鍾控電鈴 新穎低壓萬能斷路器 基於單片機的步進電機控制系統 基於MCS-51單片機溫控系統設計的電阻爐 基於單片機89C52的啤酒發酵溫控系統 基於單片機的溫度採集系統設計 PIC單片機在空調中的應用 列車測速報警系統 多點溫度數據採集系統的設計 三路輸出180W開關電源的設計 雙閉環直流晶閘管調速系統設計 遙控窗簾電路的設計 智能儀表用開關電源的設計 基於單片機的數字式溫度計設計 電子密碼鎖控制電路設計 MOSFET管型設計開關型穩壓電源 87C196MC單片機最小系統單路模板的設計與開發 基於87C196MC交流調速實驗系統軟體的設計與開發 HEF4752為核心的交流調速系統控制電路模板的設計與開發 基於87C196MC交流調速系統主電路軟體的設計與開發 基於IGBT-IPM的調速實驗系統驅動模板的設計與開發 基於Matlab的雙閉環PWM直流調速虛擬實驗系統 基於VDMOS調速實驗系統主電路模板的設計與開發 基於80C196MC交流調速實驗系統軟體的設計與開發 並勵直流電動機串電阻三級虛擬實驗 他勵直流電動機串電阻分級啟動虛擬實驗 基於Multisim三相電路的模擬分析 正弦穩態電路功率的分析 基於模擬乘法器的音頻數字功率設計 FFT在TMS320C54XDSP處理器上的實現 基於單片機的水位控制系統設計 基於單片機的液位檢測 現代發動機自診斷系統探討 基於單片機的定量物料自動配比系統 智能恆壓充電器設計 LED字元顯示驅動電路（軟體部分） STV7697在顯示驅動電路系統中的應用（軟體設計） I2C匯流排數據傳輸應用研究（硬體部分） 數字式人體脈搏儀的設計 基於單片機的水溫控制系統 基於單片機的車載數字儀表的設計 基於單片機的室溫控制系統設計 數字式超聲波水位控制器的設計 可編程穩壓電源 小型數字頻率計的設計 集中式乾式變壓器生產工藝控制器 數字式鎖相環頻率合成器的設計 基於MAX134與單片機的數字萬用表設計 基於單片機防盜報警系統的設計 18B20多路溫度採集介面模塊 基於單片機的乳粉包裝稱重控制系統設計 基於單片機的戶式中央空調器溫度測控系統設計 IC卡讀寫系統的單片機實現 步進電機實現的多軸運動控制系統 單片機電阻爐溫度控制系統設計 單片機控制PWM直流可逆調速系統設計 單片機自動找幣機械手控制系統設計與模擬 基於89C52的多通道採集卡的設計 基於AT89C51單片機控制的雙閉環直流調速系統設計 樓宇自動化系統的設計與調試 模糊PID控制器的研究及應用 遺傳PID控制演算法的研究 單片機控制的PWM直流電機調速系統的設計 基於 單片機的電阻爐溫度控制系統設計 智能充電器的設計與製作 賓館客房環境檢測系統 基於RS485匯流排的遠程雙向數據通信系統的設計 頻率合成器設計 公交車報站系統的設計 智能多路數據採集系統設計 基於單片機控制的紅外防盜報警器的設計 籃球比賽計時器設計 超聲波測距儀的設計及其在倒車技術上的應用 汽車側滑測量系統的設計 自動門控制系統設計 手機電池性能檢測 基於51單片機的液晶顯示器設計 基於AT89C51單片機的電源切換控制器的設計 基於單片機的普通銑床數控化設計 基於單片機的機械通風控制器設計 基於AT89C51單片機的號音自動播放器設計 基於單片機的玻璃管加熱控制系統設計 中央冷卻水溫控制系統 電子式熱分配表的設計開發 模塊化機器人控制器設計 大容量電機的溫度保護 ——硬體電路的設計 大容量電機的溫度保護——軟體設計 煤礦供電系統的保護設計——軟體設計 煤礦供電系統的保護設計——硬體電路的設計 基於單片機的無刷直流電機控制系統設計 鍋爐汽包水位控制系統 基於MATLAB的調壓調速控制系統的模擬研究 基於單片機的魚用投餌機自動控制系統的設計 基於人工神經網路對諧波鑒幅 空調溫度控制單元的設計.
⑸ 關於數控機床plc的畢業設計
基於PLC數控機床上下料機械手的設計☆ [機械]
摘 要本文是設計數控機床上下料機械手〖資料來源:畢業設計論文網 www.papersay.com〗通過查閱相關資料以及對本專業知識的學習和應用，對工業機械手各部分機械結構和功能的論述和分析，設計了一種圓柱坐標形式的數控機床上下料機械手。針對機械手的腰座、手臂
http://www.papersay.com/Machine_electron/mechanical/201111/15873.html
(數控機床)加工中心高級工橢圓型零件工藝設計及程序編制 [數控]
摘要數控機床是一種技術密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設備,是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密加工精度高,質量容易保證,發展前景十分廣闊,因此掌握數控機床的加工編程技術尤為重要。加工中心是
http://www.papersay.com/Machine_electron/nc/201105/15638.html
軸類零件的編程與數控機床加工設計(附答辯記錄) [數控]
摘 要本次設計是進行一個直徑是80MM長120MM的軸類零件設計，這個軸由圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、螺紋及球面構成，材料為45號鋼。其表面參數要求嚴格，比如：零件部分表面粗糙度要達到Ra1.6，其餘不重要的表面
http://www.papersay.com/Machine_electron/nc/201105/15635.html
數控機床的主軸控制系統設計與調試(PLC控制) [數控]
摘要：數控機床的主軸控制系統，它是利用數字化的信息對機床運動及工作過程進行控制的一種方法。課題採用PLC來控制這些器件，實現工業控制。以可編程式控制制器(簡稱PLC)作為控元件，替代機床繼電器連接觸器組成的電氣控制部分，是為了提高機床電氣控制系統的可靠性，這...
http://www.papersay.com/Machine_electron/nc/200909/10096.html
數控機床上下料機械手設計(PLC) [數控]
摘 要通過對機械設計製造及其自動化專業大學本科四年的所學知識進行整合，對工業機械手各部分機械結構和功能的論述和分析，設計了一種圓柱坐標形式的數控機床上下料機械手。重點針對機械手的腰座、手臂、手爪等各部分機械結構以及機械手控制系統進行了詳細的設計。...
http://www.papersay.com/Machine_electron/nc/200907/2839.html
數控機床主傳動系統設計 [數控]
摘要：數控車床又稱數字控制（Numerical control，簡稱NC）機床。它是基於數字控制的，採用了數控技術，是一個裝有程序控制系統的機床。它是由主機，CNC，驅動裝置，數控機床的輔助裝置，編程機及其他一些附屬設備所組成。此次設計包括機床的主運動設計，縱向進給運...
http://www.papersay.com/Machine_electron/nc/200907/1771.html
⑹ 沖壓機構及送料機構設計
第一節 沖床沖壓機構、送料機構及傳動系統的設計
一、 設計題目
設計沖制薄壁零件沖床的沖壓機構、送料機構及其傳動系統。沖床的工藝動作如圖5—1a）所示，上模先以比較大的速度接近坯料，然後以勻速進行拉延成型工作，此後上模繼續下行將成品推出型腔，最後快速返回。上模退出下模以後，送料機構從側面將坯料送至待加工位置，完成一個工作循環。
（a） （b） （c）
圖5—1 沖床工藝動作與上模運動、受力情況
要求設計能使上模按上述運動要求加工零件的沖壓機構和從側面將坯料推送至下模上方的送料機構，以及沖床的傳動系統，並繪制減速器裝配圖。
二、 原始數據與設計要求
1．動力源是電動機，下模固定，上模作上下往復直線運動，其大致運動規律如圖b）所示，具有快速下沉、等速工作進給和快速返回的特性；
2．機構應具有較好的傳力性能，特別是工作段的壓力角應盡可能小；傳動角γ大於或等於許用傳動角[γ]=40o；
3．上模到達工作段之前，送料機構已將坯料送至待加工位置（下模上方）；
4．生產率約每分鍾70件；
5．上模的工作段長度l=30~100mm，對應曲柄轉角0=（1/3~1/2）π；上模總行程長度必須大於工作段長度的兩倍以上；
6．上模在一個運動循環內的受力如圖c）所示，在工作段所受的阻力F0＝5000N，在其他階段所受的阻力F1＝50N；
7．行程速比系數K≥1.5；
8．送料距離H=60~250mm；
9．機器運轉不均勻系數δ不超過0.05。
若對機構進行運動和動力分析，為方便起見，其所需參數值建議如下選取：
1）設連桿機構中各構件均為等截面均質桿，其質心在桿長的中點，而曲柄的質心則與回轉軸線重合；
2）設各構件的質量按每米40kg計算，繞質心的轉動慣量按每米2kg·m2計算；
3）轉動滑塊的質量和轉動慣量忽略不計，移動滑塊的質量設為36kg；
6）傳動裝置的等效轉動慣量（以曲柄為等效構件）設為30kg·m2；
7) 機器運轉不均勻系數δ不超過0.05。
三、 傳動系統方案設計
沖床傳動系統如圖5－2所示。電動機轉速經帶傳動、齒輪傳動降低後驅動機器主軸運轉。原動機為三相交流非同步電動機，其同步轉速選為1500r/min，可選用如下型號：
電機型號 額定功率（kw） 額定轉速（r/min）
Y100L2—4 3.0 1420
Y112M—4 4.0 1440
Y132S—4 5.5 1440
由生產率可知主軸轉速約為70r/min，若電動機暫選為Y112M—4，則傳動系統總傳動比約為。取帶傳動的傳動比ib=2，則齒輪減速器的傳動比ig=10.285，故可選用兩級齒輪減速器。圖5—2 沖床傳動系統
四、 執行機構運動方案設計及討論
該沖壓機械包含兩個執行機構，即沖壓機構和送料機構。沖壓機構的主動件是曲柄，從動件（執行構件）為滑塊（上模），行程中有等速運動段（稱工作段），並具有急回特性；機構還應有較好的動力特性。要滿足這些要求，用單一的基本機構如偏置曲柄滑塊機構是難以實現的。因此，需要將幾個基本機構恰當地組合在一起來滿足上述要求。送料機構要求作間歇送進，比較簡單。實現上述要求的機構組合方案可以有許多種。下面介紹幾個較為合理的方案。
1．齒輪—連桿沖壓機構和凸輪—連桿送料機構
如圖5—3所示，沖壓機構採用了有兩個自由度的雙曲柄七桿機構，用齒輪副將其封閉為一個自由度。恰當地選擇點C的軌跡和確定構件尺寸，可保證機構具有急回運動和工作段近於勻速的特性，並使壓力角盡可能小。
送料機構是由凸輪機構和連桿機構串聯組成的，按機構運動循環圖可確定凸輪推程運動角和從動件的運動規律，使其能在預定時間將工件推送至待加工位置。設計時，若使lOG<lOH ，可減小凸輪尺寸。
圖5—3 沖床機構方案之一 圖5—4沖床機構方案之二
2．導桿—搖桿滑塊沖壓機構和凸輪送料機構
如圖5—4所示，沖壓機構是在導桿機構的基礎上，串聯一個搖桿滑塊機構組合而成的。導桿機構按給定的行程速比系數設計，它和搖桿滑塊機構組合可達到工作段近於勻速的要求。適當選擇導路位置，可使工作段壓力角較小。
送料機構的凸輪軸通過齒輪機構與曲柄軸相連。按機構運動循環圖可確定凸輪推程運動角和從動件的運動規律，則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。
3．六連桿沖壓機構和凸輪—連桿送料機構
如圖5—5所示，沖壓機構是由鉸鏈四桿機構和搖桿滑塊機構串聯組合而成的。四桿機構可按行程速比系數用圖解法設計，然後選擇連桿長lEF及導路位置，按工作段近於勻速的要求確定鉸鏈點E的位置。若尺寸選擇適當，可使執行構件在工作段中運動時機構的傳動角γ滿足要求，壓力角較小。
凸輪送料機構的凸輪軸通過齒輪機構與曲柄軸相連，若按機構運動循環圖確定凸輪轉角及其從動件的運動規律，則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。設計時，使lIH<lIR，則可減小凸輪尺寸。
圖5—5沖床機構方案之三 圖5—6沖床機構方案之四
4．凸輪—連桿沖壓機構和齒輪—連桿送料機構
如圖5—6所示，沖壓機構是由凸輪—連桿機構組合，依據滑塊D的運動要求，確定固定凸輪的輪廓曲線。
送料機構是由曲柄搖桿扇形齒輪與齒條機構串聯而成，若按機構運動循環圖確定曲柄搖桿機構的尺寸，則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。
選擇方案時，應著重考慮下述幾個方面：
1）所選方案是否能滿足要求的性能指標；
2）結構是否簡單、緊湊；
3）製造是否方便，成本可否降低。
經過分析論證，方案1是四個方案中最為合理的方案，下面就對其進行設計。
五、 沖壓機構設計
由方案1圖5—3可知，沖壓機構是由七桿機構和齒輪機構組合而成。由組合機構的設計可知，為了使曲柄AB回轉一周，C點完成一個循環，兩齒輪齒數比Z1/Z2應等於1。這樣，沖壓機構設計就分解為七桿機構和齒輪機構的設計。
1．七桿機構的設計
設計七桿機構可用解析法。首先根據對執行構件（滑塊F）提出的運動特性和動力特性要求選定與滑塊相連的連桿長度CF，並選定能實現上述要求的點C的軌跡，然後按導向兩桿組法設計五連桿機構ABCDE的尺寸。
設計此七桿機構也可用實驗法，現說明如下。
如圖5—7所示，要求AB、DE均為曲柄，兩者轉速相同，轉向相反，而且曲柄在角度的范圍內轉動時，從動件滑塊在l=60mm范圍內等速移動，且其行程H=150mm。圖5—7 七桿機構的設計
1）任作一直線，作為滑塊導路，在其上取長為l的線段，並將其等分，得分點F1、F2、…、Fn（取n=5）。
2）選取lCF為半徑，以Fi各點為圓心作弧得K1、K2、…、K5。
3）選取lDE為半徑，在適當位置上作圓，在圓上取圓心角為的弧長，將其與l對應等分，得分點D1、D2、…、D5。
4）選取lDC為半徑，以Di為圓心作弧，與K1、K2、…、K5對應交於C1、C2、…、C5。
5）取lBC為半徑，以Ci為圓心作弧，得L1、L2、…、L5。
6）在透明白紙上作適量同心圓弧。由圓心引5條射線等分（射線間夾角為）。
7）將作好圖的透明紙覆在Li曲線族上移動，找出對應交點B1、B2、…、B5，便得曲柄長lAB及鉸鏈中心A的位置。
8）檢查是否存在曲柄及兩曲柄轉向是否相反。同樣，可以先選定lAB長度，確定lDE和鉸鏈中心E的位置。也可以先選定lAB、lDE和A、E點位置，其方法與上述相同。
用上述方法設計得機構尺寸如下：
lAB=lDE=100mm， lAE=200mm， lBC= lDC=283mm， lCF=430mm，A點與導路的垂直距離為162mm，E點與導路的垂直距離為223mm。
2．齒輪機構設計
此齒輪機構的中心距a=200mm，模數m=5mm，採用標準直齒圓柱齒輪傳動，Z1=Z2=40，ha*=1.0。
六、 七桿機構的運動和動力分析
用圖解法對此機構進行運動和動力分析。將曲柄AB的運動一周360o分為12等份，得分點B1、B2、…、B12，針對曲柄每一位置，求得C點的位置，從而得C點的軌跡，然後逐個位置分析滑塊F的速度和加速度，並畫出速度線圖，以分析是否滿足設計要求。
圖5—8是沖壓機構執行構件速度與C點軌跡的對應關系圖，顯然，滑塊在F4~F8這段近似等速，而這個速度值約為工作行程最大速度的40%。該機構的行程速比系數為
故此機構滿足運動要求。圖5－8 七桿機構的運動和動力分析
在進行機構動力分析時，先依據在工作段所受的阻力F0＝5000N，並認為在工作段內為常數，然後求得加於曲柄AB的平衡力矩Mb，並與曲柄角速度相乘，獲得工作段的功率；計入各傳動的效率，求得所需電動機的功率為5.3KW，故所確定的電動機型號Y132S—4（額定功率為5.5KW）滿足要求。（動力分析具體過程及結果略）。
七、 機構運動循環圖
依據沖壓機構分析結果以及對送料機構的要求，可繪制機構運動循環圖（如圖5—9所示）。當主動件AB由初始位置（沖頭位於上極限點）轉過角（=90o）時,沖頭快速接近坯料；又當曲柄由轉到（=210o）時，沖頭近似等速向下沖壓坯料；當曲柄由轉到（=240o）時，沖頭繼續向下運動，將工件推出型腔；當曲柄由轉到（=285o）時，沖頭恰好退出下模，最後回到初始位置，完成一個循環。送料機構的送料動作，只能在沖頭退出下模到沖頭又一次接觸工件的范圍內進行。故送料凸輪在曲柄AB由300o轉到390o完成升程，而曲柄AB由390o轉到480o完成回程。
圖5－9 機構運動循環圖
七、送料機構設計
送料機構是由擺動從動件盤形凸輪機構與搖桿滑塊機構串聯而成，設計時，應先確定搖桿滑塊機構的尺寸，然後再設計凸輪機構。
1．四桿機構設計
依據滑塊的行程要求以及沖壓機構的尺寸限制，選取此機構尺寸如下：
LRH=100mm，LOH=240mm，O點到滑塊RK導路的垂直距離=300mm，送料距離取為250mm時，搖桿擺角應為45.24o。
2．凸輪機構設計
為了縮小凸輪尺寸，擺桿的行程應小AB，故取，最大擺角為22.62o。因凸輪速度不高，故升程和回程皆選等速運動規律。因凸輪與齒輪2固聯，故其等速轉動。用作圖法設計凸輪輪廓，取基圓半徑r0=50mm，滾子半徑rT=15mm。
八、調速飛輪設計
等效驅動力矩Md、等效阻力矩Mr和等效轉動慣量皆為曲柄轉角的函數，畫出三者的變化曲線，然後用圖解法求出飛輪轉動慣量JF。
九、帶傳動設計
採用普通V帶傳動。已知：動力機為Y132S-4非同步電動機，電動機額定功率P=5.5KW ，滿載轉速n1=1440rpm ,傳動比i=2, 兩班制工作。
（1）計算設計功率Pd
由[6]中的表6-6查得工作情況系數KA =1.4
（2）選擇帶型 由[6]中的圖6-10初步選用A型帶
（3）選取帶輪基準直徑 由[6]中的表6-7選取小帶輪基準直徑
由[6]中的表6-8取直徑系列值取大帶輪基準直徑：
（4）驗算帶速V
在(5~25m/s) 范圍內，帶速合適。
（5）確定中心a和帶的基準長度
在 范圍內初選中心距
初定帶長
查[6]中的表6－2 選取A型帶的標准基準長度
求實際中心距
取中心距為500mm。
（6）驗算小帶輪包角
包角合適
（7）確定帶的根數Z
查表得
取Z=3根
（8）確定初拉力
單根普通V帶的初拉力
（9）計算帶輪軸所受壓力
（10）帶傳動的結構設計（略）
十、齒輪傳動設計
齒輪減速器的傳動比為ig=10.285，採用標准得雙級圓柱齒輪減速器，其代號為
ZLY－112－10－1。
第二節 棒料校直機執行機構與傳動系統設計
一、設計題目
棒料校直是機械零件加工前的一道准備工序。若棒料彎曲，就要用大棒料才能加工出一個小零件，如圖5－10所示，材料利用率不高，經濟性差。故在加工零件前需將棒料校直。現要求設計一短棒料校直機。確定機構運動方案並進行執行機構與傳動系統的設計。
圖5－10 待校直的彎曲棒料
二、設計數據與要求
需校直的棒料材料為45鋼，棒料校直機其他原始設計數據如表5－1所示。
表5－1 棒料校直機原始設計數據
參數
分組 直徑d2
(mm) 長度L
(mm) 校直前最大麴率半徑ρ
(mm) 最大校直力
(KN) 棒料在校直時轉數
(轉) 生產率
(根/分)
1 15 100 500 1.0 5 150
2 18 100 400 1.2 4 120
3 22 100 300 1.4 3 100
4 25 100 200 1.5 2 80
註：室內工作，希望沖擊振動小；原動機為三相交流電動機，使用期限為10年，每年工作300天，每天工作16小時，每半年作一次保養，大修期為3年。
三、工作原理的確定
1) 用平面壓板搓滾棒料校直(圖5-11)。此方法的優點是簡單易行，缺點是因材料的回彈，材料校得不很直。
2) 用槽壓板搓滾棒料校直。考慮到「糾枉必須過正」，故將靜搓板作成帶槽的形狀，動、靜搓板的橫截面作成圖5-12所示形狀。用這種方法既可能將彎的棒料校直，但也可能將直的棒料弄彎了，不很理想。
3) 用壓桿校直。設計一個類似於圖5-13所示的機械裝置，通過一電動機，一方面讓棒料回轉，另一方面通過凸輪使壓桿的壓下量逐漸減小，以達到校直的目的。其優點是可將棒料校得很直；缺點是生產率低，裝卸棒料需停車。
4) 用斜槽壓板搓滾校直。靜搓板的縱截面形狀如圖5-14所示，其槽深是由深變淺而最後消失。其工作原理與上一方案使壓下量逐漸減小是相同的，故也能將棒料校得很直。其缺點是動搓板作往復運動，有空程，生產效率不夠高。雖可利用如圖所示的偏置曲柄滑塊機構的急回作用，來減少空程損失，但因動搓板質量大，又作往復運動，其所產生的慣性力不易平衡，限制了機器運轉速度的提高，故生產率仍不理想。
5) 行星式搓滾校直。如圖5-15所示，其動搓板變成了滾子1，作連續回轉運動，靜搓板變成弧形構件3，其上開的槽也是由深變淺而最後消失。這種方案不僅能將棒料校得很直，而且自動化程度和生產率高，所以最後確定採用此工作原理。圖5-11平面壓板搓滾棒料校直 圖5-12 槽壓板搓滾棒料校直
圖5-13 壓桿校直
圖5-14 斜槽壓板搓滾校直 圖5-15 行星式搓滾校直
四、執行機構運動方案的擬定
行星式棒料校直機有兩個執行構件，即動搓板滾子和送料滑塊。動搓板滾子的運動為單方向等速連續轉動，可將其直接裝在機器主軸上。送料滑塊的運動為往復移動。圖5－16給出了兩種送料機構方案，其中圖a）為曲柄搖桿機構與齒輪、齒條機構組合，圖b）為擺動推桿盤形凸輪機構與導桿滑塊機構的組合，曲柄（或凸輪）每轉一周送出一根棒料。由於凸輪機構能使送料機構的動作和搓板滾子的運動能更好的協調，故圖b）的執行機構運動方案優於圖a），下面設計計算針對圖b）方案進行。
a) b)
圖5-16 行星式棒料校直機執行機構運動方案
五、傳動系統運動方案的擬定
初步擬定的傳動方案如圖5-17所示。驅使動搓板滾子1轉動的為主傳動鏈，為提高其傳動效率，主傳動鏈應盡可能簡短，而且還要求沖擊振動小，故圖中採用了一級帶傳動和一級齒輪傳動。傳動鏈的第一級採用帶傳動有下列優點：電動機的布置較自由，電動機的安裝精度要求較低，帶傳動有緩沖減振和過載保安作用。
圖5-17 行星式棒料校直機傳動方案
六、執行機構設計
由於動搓板滾子1直接裝在機器主軸上，只有執行構件，沒有執行機構，故只需對送料機構進行設計。對於圖5－16b）所示得運動方案，送料機構的設計，實際上就是擺動推桿盤狀凸輪機構的設計。
凸輪軸的轉動是由滾子軸（傳動主軸）的轉動經過齒輪機構傳動減速而得到的。下面來討論滾子軸與凸輪軸間的傳動比應如何確定。
應注意在校直棒料時，不允許兩根棒料同時進入校直區，否則將因兩根棒料的相互干擾，可能一根棒料也未被校直。所以一定要待前一根棒料退出落下後，後一根棒料才能進入校直區。
設滾子1的直徑，棒料的直徑為，校直區的工作角為，從棒料進入到退出工作區，滾子1的轉角為。因在棒料校直時的運動狀態跟行星輪系傳動一樣，弧形搓板相當於固定的內齒輪，其內經為，角相當於行星架的轉角，根據周轉輪系的計算式，即可求得滾子1的相應轉角，即
故
設已確定為了校直棒料，棒料需在校直區轉過的轉數為，校直區的工作角為，則滾子1的直徑，可由下式確定：
為了保證不出現兩根棒料同時在校直區的現象，應在滾子1轉過角度時，送料凸輪4才轉一轉，由此可定出齒輪的傳動比為
圖中採用了一級齒輪減速(輪為過輪，用它主要是為了協調中心距)。若一級齒輪減速不能滿足要求時，可考慮用二級或三級齒輪減速。
對於第一組數據，並設校直區的工作角為＝1200，則由上面公式可求得滾子1的直徑＝240mm，滾子1的轉角為＝2550，故取1=2600,從而求得齒輪的傳動比為ig＝0.722。故取Zc＝26，Za＝36。
送料滑塊應將棒料推送到A點，設推送距離對應的圓心角為300，則可求得滑塊行程約為120mm，若取擺桿長lCF＝400mm，則其擺角為17.25o。
確定推桿運動規律，設計凸輪輪廓曲線（略）。
七、傳動系統設計
原動機選為Y100L2-4非同步電動機，電動機額定功率P=3KW ，滿載轉速n=1420rpm，則傳動系統的總傳動比為i＝n/n1，其中n1為滾子1的轉速。對於第一組數據，n1＝2600×150/3600 =108.3，總傳動比為i＝13.11，若取帶傳動的傳動比為ib＝3.0,則齒輪減速器的傳動比為ig＝13.11/3.0=4.3，故採用單級斜齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動和單級斜齒圓柱齒輪減速器的設計（略）。
⑺ 自動送料裝車系統PLC控制設計
自動往返小車控制系統設計： 通過對電機的正反轉設計實現小車的左右自動運行，通過專行程開關確定小屬車的裝卸料位置。1、小車左行到裝料位置停止；2、小車裝料時間15s；3、小車右行到卸料位置；4、小車卸料時間10s。按以上規律自動循環。設計內容基本要求：1、畫出控制系統的總體方案設計，畫出整個系統 的原理框圖；2、完成系統硬體設計，包括PLC選型、硬體選擇、 I/O分配、PLC的外部接線等；3、完成系統軟體設計，包括程序流程圖及軟體程序。正文格式：1 任務重述