㈠ 自動供料系統及傳送裝置設計是怎樣的
自動集中供料系統及傳送裝置設計：
據自動供料系統廠家介紹，自動供料系統的裝置工作原理是，立式加工中心防護門打開，托盤開關定位，再將裝滿工件的夾具放置到加工區域加工。所以當機床加工工件的第一面時，自動供料設備便開始將更多的毛坯件安裝到第二個空置的托盤夾具上。當毛坯件端部的第一面加工完成以後，托盤再一次更換位置。自動供料設備從第一個托盤上卸除加工完第一面的工件，然後將其傳送到在自動裝備防護罩內的「翻板工作站」，最後從內側板將其安裝到工作站上，並通過這一工作站將工件有效地翻轉，使未加工面朝上，並再次安裝到夾具上夾緊。
自動供料機械設備卸下加工後的零件前，是採用安裝在自動供料裝備夾鉗基座上的高速壓縮空氣噴嘴，吹除遺留在整個夾具上的切屑，因為在卸除零件等過程中，可能會有一些切屑掉落到一個或多個空穴內，影響下一批工件的正確就位。從毛坯件的安裝進行第一面加工到零件完成全部加工，直到將成品傳送到下一區域，這個時段大約需要30min。
自動供料系統裝置的下部設置有料盤輸入機構，料盤輸入機構的末端接有料盤自動升降機構，盤自動升降機構的上端與托夾機構相接，在料盤定位及空料盤取出機構上遠離托夾機構的一端設有空料盤抬起及堆垛機構。使用本裝置不再受料的形狀的限制，適合於各種自動裝配生產線，真正實現了自動化，而且提高了供料精度，降低了人的勞動強度。
從自動供料系統及傳送裝置設計的簡述中，我們可以知道自動供料系統的的方便就是在於這一些工作不需要過多的人工操作，而是像一個機械人在哪重復操作，所以這種自動供料設備也是在工業行業發展的比較快。
㈡ 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）。
㈢ 自動循環送料裝置的PLC控制怎麼設計好
需要限位開關3個SQ1、SQ2、SQ3，兩個按鈕停止鈕和點動鈕，再加一套plc.
自動控制過程通過plc編程實現。程序中在A位的停止與否方法很多，比如用計數器計SQ2限位的次數來實現，回到原位清理。
㈣ 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
㈤ 沖壓自動送料的方式方法有哪些
自動化送料方式有很多，常見的主要有
普通機械手，高速機械手如GUDEL、橫桿式 feed bar 、cross bar 、speed bar,swigm以及機器人，還有一些專門設計的自動化送料裝置。
㈥ 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
㈦ 中央集中自動化供料系統的供料方式有哪幾種
東莞 市 高 思 自動化 中央供料系統是為注塑車間的塑料產品生產而設計的，實現了不間斷無人化連續成型作業。可根據需要改變原料品種、多顏色材料的組合使用方式，實現著色工序的自動化。系統能夠以全自動方式再生和使用注口冷料，能夠對所有供料設備的控制，並防止了儲料倉內阻塞現象的發生，通過設置中央監控台實現全自動化。
中央供料系統的供料方式：
1、全自動供料系統設備裝置：
運用全自動空氣管道輸送上料的方式，多應用於幾台擠出機並列同事生產供料，在這樣比較大規模生產的擠出製品車間內，輸送料系統由一根總送料管道，然後再分出數個支管道，分別給各個擠出機料斗送料。這種依靠壓縮空氣，採用風管輸送料的方式具有佔地小，用人少,環境也比較清潔的特點，可以用來輸送粒料和粉料，滿足不同的車間的要求。
2、中央供料系統設備裝置：
當供料系統料斗需要上料時，風機2啟動，通過吸氣管4和過濾網3，使中間儲料倉內形成負壓;與此同時，與中間儲料倉及原料箱相連接的吸料管8把原料箱中的原料吸入中間儲料倉內，當吸入一定量時，上料繼電器動作，中央系統風機停止工作，吸料工作停止;這時排料活門打開，為擠出機料斗供料從而到中央系統的作用，中央供料系統設備裝置是零部件組成有風機、吸氣管、儲料倉、吸料管、過濾網、電控箱等。
3、彈簧上料系統設備裝置：
它是把一根旋彈簧裝在橡膠管內，彈簧直接由電動機驅動，並可在橡膠管內高速旋轉。因而當料斗需要上料時，啟動電動機就會帶動彈簧旋轉，原料被彈簧螺旋帶動上升，橡膠管上端對准料斗處開有一排料口，上升至排料口處的原料被彈簧旋轉的離心力拋出排料口，進入料斗。此種上料裝置結構簡單，適合於粒料和粉料的輸送，操作和維修都很很方便。
以上都是常見的方式，操作起來方便簡單。