plc粉末冶金混料系统的设计(附件)【字数：7206】
随着自动化技术的飞速发展，自动化的快速发展，工业4.0的到来，传统工业中的继电器-接触器控制已经不能满足现场实际使用的需要。传统的继电器控制，接线繁琐，电器容易故障，以PLC为控制的方式，接线简单，易于编程，稳定性高。在粉末冶金过程中，为了提高生产效率，减少浪费原料，本文主要采用PLC进行控制，并设计除了PLC控制的粉末冶金混料系统，结果表明该系统很好地解决了传统继电器出现的接线繁琐、电器容易故障等问题，确保了安全性，提高了生产效率。
目录
引言 1
一、混料系统整体功能设计 2
（一）混料设备简介 2
（二）整体设计分析 2
二、硬件的选型 3
（一）PLC的选型 3
（二）传感器的选择 4
（三）输入输出点的分配 4
（四）硬件接线图的设计 5
三、控制程序设计 7
（一）程序设计流程图 7
（二）梯形图设计 8
（三）触摸屏设计 11
四、PLC控制的混料系统运行调试 12
（一）硬件调试 12
（二）联机调试 12
（三）整体调试 13
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
附录 17
引言
工业上的混料一般是通过混料机来实现的，而混料机采用变频器控制转速。传统粉末冶金混料，所用原料大多为200目以上的铅粉，铁粉，铜粉，石墨等，颗粒非常小，特别容易扬起灰尘，工人们佩戴的防尘口罩和面具过滤效果有限，长期在这样的环境下工作，对工人们的身体造成严重的伤害。据统计粉末冶金行业工作人的薪酬以年均10%在增长，但由于工作环境差，工人工作缺口依然很大。这种传统工作方式主要依赖人工。因此长时间高频度的工作出现了出错率高的问题，不能有效保证产品质量。因此，传统的粉末冶金存在以下问题：工人健康得不到保障，生产效率低下，产品质量不能严格保证。所以，发展粉末冶金混料自动化技术已成为一种必然的趋势。
本次设计采 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
用以PLC控制为核心的自动化控制技术，最大的实现了粉末冶金过程自动化，从而减少了人工参与而出现的事故率。在工作效率方面做到大幅度提升的同时，还对人工成本有很大的控制，保障了工人的安全，一举多得。其控制过程：控制运料小车的运行和到达地点的卸料任务，小车就会按照先前事先设定好的时间，实现冶金系统里面的电机先正转搅拌，等到时间到达之后，再按照之前设定好的时间，进行反转搅拌，等待搅拌完成时间到后，在待料区等待卸料。这里面的搅拌时间都是可以自己人工去设定，可以用来调节生产速率。这个设计是能够为他们降低企业节约人力成本，并且能够减少人工影响的前提下提高产品质量。自动化的粉末冶金混料的设计能够做到速率上的调节，还提高了产品的合格度。 一、混料系统整体功能设计
（一）混料设备简介
粉末冶金混料，通常要借助混料设备弯沉。一般地，混料设备其主要有给料部、主轴承、筒体部、传动部、主电机、慢速驱动装置、电控等部分组成，其示意图如图11所示。其中：
筒体
筒体是混合机的主要部件，由端盖及圆筒组成，为防止端盖及同体的过快磨损，在进出料端盖及筒体内部装有衬板。进、出料端盖的中空轴径内装有铸造的进出料口，以防止中空轴径的磨损。
传动装置
混料机主轴由电动机带动进而转动，对物料进行搅拌。一般采用同步电机，其优点是传动效率高、系统紧凑、占地面积小、在机械维修方面较省力。
给料器
物料通过给料器向混合机里输送，给料器的形式有鼓形、蜗形及联合给料器等。
慢速驱动装置
慢速驱动装置由电机、行星减速器等组成，自带安装底板，该装置用于混合机检修及更换衬板用，当停机超过4小时以上时，筒体内的物料有可能结块，在启动电机前应用慢速驱动装置盘车，可以达到松动物料的目的，慢速驱动装置的电机为制动电机。
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图11 混料设备示意图
（二）整体设计分析
为了实现小车自动送料，本系统采用PLC来控制粉末冶金混料小车的运行和搅拌电机的启动和停止的。整个系统主要是小车装料往返运动和冶金系统电机搅拌组成，小车在起点装好原料之后，在原地等待。启动系统后，小车启动，它从起点向终点运动，到达终点触碰限位开关后，小车停止运动并开始向混料设备注入材料。小车卸料完成，冶金混料系统电机开始运转，并对粉末材料继续混料。在搅拌设备混料期间，运料小车返回到起点。本系统需要设置急停按钮，当生产过程中遇到什么问题，或者发生事故的时候，可以按下急停按钮，这样系统就停止运行。因此该系统需要包含手动和自动两种状态。为了实现两种模式的切换，我们需要加入人机交互触摸屏。
为了实现自动混料系统的自动化控制，本设计中采用人机交互采用电脑模拟画面。其中有登录画面、报错画面等。当系统启动自检程序先检测故障按钮和急停按钮，若无故障，则PLC系统复位，然后工作人员输入密码后即可进入下一层功能界面；若选择手动运行，则可使用点动按钮，对系统进行手动操作。
二、硬件的选型
（一）PLC的选型
PLC之所以广泛应用，主要是由于其高可靠性，扩展能力强，连接能力强扩展模块的易用性，扎实的指令库和易于理解的编程语言。如果实现同样的自动化功能，传统的继电器接触器控制，需要的继电器个数会非常多，接线异常的繁琐，所需的配电柜相当的庞大，导致后续维护整修的工作难上加难。而如果采用PLC控制，拥有界限简单、体积小、易于维修维护等优点。上个世纪六十年代末在美国第一代的PLC诞生了，它也是需要通过电脑来实现操作的控制器，目前广泛的运用在各种工业情景，是目前工厂自动化不可或缺的设备。PLC的种类和品牌都非常的丰富。诸如西门子公司生产的应用于小型系统的S7200PLC，中型系统的S7300PLC，中大型系统的S7400PLC，大型系统的S71200和S71500PLC。
1．中央处理单元
CPU负责执行程序和存储数据以便对工业自动控制任务或过程进行控制。当PLC把程序读取进去之后再转入其他需要控制的部分，之后再由CPU按照原来自身设置好的流程，把PLC读取到的梯形图再转化成其可以识别的程序。
目录
引言 1
一、混料系统整体功能设计 2
（一）混料设备简介 2
（二）整体设计分析 2
二、硬件的选型 3
（一）PLC的选型 3
（二）传感器的选择 4
（三）输入输出点的分配 4
（四）硬件接线图的设计 5
三、控制程序设计 7
（一）程序设计流程图 7
（二）梯形图设计 8
（三）触摸屏设计 11
四、PLC控制的混料系统运行调试 12
（一）硬件调试 12
（二）联机调试 12
（三）整体调试 13
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
附录 17
引言
工业上的混料一般是通过混料机来实现的，而混料机采用变频器控制转速。传统粉末冶金混料，所用原料大多为200目以上的铅粉，铁粉，铜粉，石墨等，颗粒非常小，特别容易扬起灰尘，工人们佩戴的防尘口罩和面具过滤效果有限，长期在这样的环境下工作，对工人们的身体造成严重的伤害。据统计粉末冶金行业工作人的薪酬以年均10%在增长，但由于工作环境差，工人工作缺口依然很大。这种传统工作方式主要依赖人工。因此长时间高频度的工作出现了出错率高的问题，不能有效保证产品质量。因此，传统的粉末冶金存在以下问题：工人健康得不到保障，生产效率低下，产品质量不能严格保证。所以，发展粉末冶金混料自动化技术已成为一种必然的趋势。
本次设计采 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
用以PLC控制为核心的自动化控制技术，最大的实现了粉末冶金过程自动化，从而减少了人工参与而出现的事故率。在工作效率方面做到大幅度提升的同时，还对人工成本有很大的控制，保障了工人的安全，一举多得。其控制过程：控制运料小车的运行和到达地点的卸料任务，小车就会按照先前事先设定好的时间，实现冶金系统里面的电机先正转搅拌，等到时间到达之后，再按照之前设定好的时间，进行反转搅拌，等待搅拌完成时间到后，在待料区等待卸料。这里面的搅拌时间都是可以自己人工去设定，可以用来调节生产速率。这个设计是能够为他们降低企业节约人力成本，并且能够减少人工影响的前提下提高产品质量。自动化的粉末冶金混料的设计能够做到速率上的调节，还提高了产品的合格度。 一、混料系统整体功能设计
（一）混料设备简介
粉末冶金混料，通常要借助混料设备弯沉。一般地，混料设备其主要有给料部、主轴承、筒体部、传动部、主电机、慢速驱动装置、电控等部分组成，其示意图如图11所示。其中：
筒体
筒体是混合机的主要部件，由端盖及圆筒组成，为防止端盖及同体的过快磨损，在进出料端盖及筒体内部装有衬板。进、出料端盖的中空轴径内装有铸造的进出料口，以防止中空轴径的磨损。
传动装置
混料机主轴由电动机带动进而转动，对物料进行搅拌。一般采用同步电机，其优点是传动效率高、系统紧凑、占地面积小、在机械维修方面较省力。
给料器
物料通过给料器向混合机里输送，给料器的形式有鼓形、蜗形及联合给料器等。
慢速驱动装置
慢速驱动装置由电机、行星减速器等组成，自带安装底板，该装置用于混合机检修及更换衬板用，当停机超过4小时以上时，筒体内的物料有可能结块，在启动电机前应用慢速驱动装置盘车，可以达到松动物料的目的，慢速驱动装置的电机为制动电机。
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图11 混料设备示意图
（二）整体设计分析
为了实现小车自动送料，本系统采用PLC来控制粉末冶金混料小车的运行和搅拌电机的启动和停止的。整个系统主要是小车装料往返运动和冶金系统电机搅拌组成，小车在起点装好原料之后，在原地等待。启动系统后，小车启动，它从起点向终点运动，到达终点触碰限位开关后，小车停止运动并开始向混料设备注入材料。小车卸料完成，冶金混料系统电机开始运转，并对粉末材料继续混料。在搅拌设备混料期间，运料小车返回到起点。本系统需要设置急停按钮，当生产过程中遇到什么问题，或者发生事故的时候，可以按下急停按钮，这样系统就停止运行。因此该系统需要包含手动和自动两种状态。为了实现两种模式的切换，我们需要加入人机交互触摸屏。
为了实现自动混料系统的自动化控制，本设计中采用人机交互采用电脑模拟画面。其中有登录画面、报错画面等。当系统启动自检程序先检测故障按钮和急停按钮，若无故障，则PLC系统复位，然后工作人员输入密码后即可进入下一层功能界面；若选择手动运行，则可使用点动按钮，对系统进行手动操作。
二、硬件的选型
（一）PLC的选型
PLC之所以广泛应用，主要是由于其高可靠性，扩展能力强，连接能力强扩展模块的易用性，扎实的指令库和易于理解的编程语言。如果实现同样的自动化功能，传统的继电器接触器控制，需要的继电器个数会非常多，接线异常的繁琐，所需的配电柜相当的庞大，导致后续维护整修的工作难上加难。而如果采用PLC控制，拥有界限简单、体积小、易于维修维护等优点。上个世纪六十年代末在美国第一代的PLC诞生了，它也是需要通过电脑来实现操作的控制器，目前广泛的运用在各种工业情景，是目前工厂自动化不可或缺的设备。PLC的种类和品牌都非常的丰富。诸如西门子公司生产的应用于小型系统的S7200PLC，中型系统的S7300PLC，中大型系统的S7400PLC，大型系统的S71200和S71500PLC。
1．中央处理单元
CPU负责执行程序和存储数据以便对工业自动控制任务或过程进行控制。当PLC把程序读取进去之后再转入其他需要控制的部分，之后再由CPU按照原来自身设置好的流程，把PLC读取到的梯形图再转化成其可以识别的程序。
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