配料车电气控制系统设计【字数：17594】
摘 要随着生产需求的日益多样化，传统的配料运输方式已经不再满足生产制造业的需求。企业为了摆脱低效的人工配送，开发配料车控制系统成为了新的发展趋势。对生产线的物料配送而言，自动化配料车系统可以提供安全可靠的操作与管理，不仅提高了配送效率，更极大地减少人力与物力成本，具有重要的现实意义。本文的配料车电气控制系统主要基于PLC与组态王而设计完成，系统采用下位机与上位机的相结合的控制模式，下位机采用西门子S7-200PLC实现配料车的逻辑控制，上位机通过亚控科技的组态王进行实时监控。本系统设计实现配料车的呼叫响应、变速动作、远程操控，以及对系统数据的监控等功能。本文的主要内容包括对工业自动化的现状与趋势进行简介，对配料车电气控制系统的控制方案、功能实现、硬件与软件等进行考虑与设计。着重描述了配料车的电气设计包括硬件选型接线、设备通讯问题、变频器参数设置、下位机控制功能的编程设计、组态软件在上位机监控系统中的画面设计等。
目 录
1.绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 工业自动化的现状 1
1.3 课题研究意义 3
1.4 本文章节安排 3
2.系统总体设计 5
2.1 配料车系统结构设计 5
2.2 控制方案的确定 6
2.3 工艺流程 8
2.4 本章小结 9
3. 配料车硬件设计 10
3.1 PLC的选型 10
3.1.1 PLC的选型分析 10
3.1.2 PLC硬件接线图 11
3.1.3 PLC模块扩展与通讯 12
3.2 变频器的选型 13
3.2.1 变频器的定义 13
3.2.2 变频器选型 13
3.2.3 电动机的选型 14
3.2.4 变频器硬件接线 14
3.2.5 变频器参数设置 15
3.3 其余硬件选型 17
3.3.1 称重传感器 17
3.3.2 旋转编码器的选型 17
3.4 本章小结 19
4.下位机软件设计 20
4.1 I/O地址分配 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4.2 控制流程 22
4.3 程序说明 23
4.3.1 主程序设计 23
4.3.2 指示灯程序设计 24
4.3.3 编码测距程序设计 24
4.3.4 判重与故障程序的设计 25
4.3.5 位置信号处理设计 25
4.3.6 消信号制动的设计 26
4.3.7 变速与驱动的程序设计 27
4.4 本章小结 28
5.上位机软件设计 29
5.1 组态软件概述 29
5.2 监控画面设计 29
5.3 动画连接的设计 33
5.3.1 命令语言编辑 33
5.3.2 动画连接的设计 35
5.3.3 报警记录与压力曲线 36
5.4 数据库的创建 37
5.5 本章小结 38
6.调试 39
6.1 监控画面的调试 39
6.2 远程操控的调试 42
6.3 文章小结 43
7.总结与展望 44
参考文献 45
附录 46
附录一 寄存器地址 46
附录二 梯形图 48
附录三 PLC电气接线图 66
附录四 变频器电气接线图 68
致谢 69
绪论
课题背景
随着工业现代化发展，控制理论技术取得了重大突破，自动化应用也越来越广泛，对企业的生产效率起着至关重要的作用。生产制造业引进了先进的科学技术和自动化设备，以提高竞争能力，本文以生产线配送问题开始探讨，从福特开创流水线生产开始，生产效率开始得到的提升，工人生产一个完整的汽车底盘只需要12.5小时，但随着技术的发展，现代先进的自动化流水线的物流配送加工，仅仅只需要93分钟就可以完成，使生产效率得到了飞速的提升，为企业带来了大量的利润空间。如今智能化成了制造自动化的主要发展方向，出现了全新的汽车生产模式，如上汽C2B智能化大规模定制模式，C2B即Customer To Business，由“用户定义企业生产”的用户定制模式。
在工业生产过程中，物料配送占据着重要地位。面对日益多样化的产品需求，生产制造业开始改变单一的生产方式，多样化的生产模式导致生产车间物流配送状况的复杂多变。同时，企业对物流配送的准确性，高效性，可靠性要求也越来越高，因此自动化控制技术在生产过程中的物流配送应用也极为广泛，极大地促进生产线的效率。在工业控制系统中PLC技术属于自动化控制中的核心部分，吸收现代控制理论技术与传统控制技术，伴随着工业生产技术的更新与改革，PLC 技术得到的极大地发挥空间，并在电气工程自动化控制中起到显著地作用[1]。
物料的配送在生产过程中，可能会根据生产的需求变得复杂，因此稳定可靠的物料配送方案和先进的物料配送系统是实现准时生产的重要保证。在自动化行业中，PLC技术作为现代计算机、通信和控制技术结合的产物，成为了控制系统的首选，极大地降低人工劳力的投入量，显著地提升电气自动化控制工作效率，改善其自动化工作生产，随着越来越多的软硬件逐渐被开发，软件编程也逐渐便捷化，适应各类工业生产过程的需求，给工业生产环境提供可靠保障。
工业自动化的现状
工业自动化控制技术是由控制理论、计算机技术、信息技术等组成的综合性技术，从自动化控制发展历史来看，工业控制领域主要由半自动控制和全自动控制组成。自动化技术主要对工业生产过程中的控制、管理、调节等环节起到提高效率，降低成本等重要作用[1]。现代工业的应用主要由以下几种：
可编程逻辑控制器（PLC）：可编程控制器由于软件编程简单，调试快捷，同时极高的可靠性，使其在工业生产中被广泛应用。PLC可靠性高，编程灵活，组态方便，安装模块化的特点，在规模较大、需求更高的企业都会选择PLC作为控制设备。
目 录
1.绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 工业自动化的现状 1
1.3 课题研究意义 3
1.4 本文章节安排 3
2.系统总体设计 5
2.1 配料车系统结构设计 5
2.2 控制方案的确定 6
2.3 工艺流程 8
2.4 本章小结 9
3. 配料车硬件设计 10
3.1 PLC的选型 10
3.1.1 PLC的选型分析 10
3.1.2 PLC硬件接线图 11
3.1.3 PLC模块扩展与通讯 12
3.2 变频器的选型 13
3.2.1 变频器的定义 13
3.2.2 变频器选型 13
3.2.3 电动机的选型 14
3.2.4 变频器硬件接线 14
3.2.5 变频器参数设置 15
3.3 其余硬件选型 17
3.3.1 称重传感器 17
3.3.2 旋转编码器的选型 17
3.4 本章小结 19
4.下位机软件设计 20
4.1 I/O地址分配 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4.2 控制流程 22
4.3 程序说明 23
4.3.1 主程序设计 23
4.3.2 指示灯程序设计 24
4.3.3 编码测距程序设计 24
4.3.4 判重与故障程序的设计 25
4.3.5 位置信号处理设计 25
4.3.6 消信号制动的设计 26
4.3.7 变速与驱动的程序设计 27
4.4 本章小结 28
5.上位机软件设计 29
5.1 组态软件概述 29
5.2 监控画面设计 29
5.3 动画连接的设计 33
5.3.1 命令语言编辑 33
5.3.2 动画连接的设计 35
5.3.3 报警记录与压力曲线 36
5.4 数据库的创建 37
5.5 本章小结 38
6.调试 39
6.1 监控画面的调试 39
6.2 远程操控的调试 42
6.3 文章小结 43
7.总结与展望 44
参考文献 45
附录 46
附录一 寄存器地址 46
附录二 梯形图 48
附录三 PLC电气接线图 66
附录四 变频器电气接线图 68
致谢 69
绪论
课题背景
随着工业现代化发展，控制理论技术取得了重大突破，自动化应用也越来越广泛，对企业的生产效率起着至关重要的作用。生产制造业引进了先进的科学技术和自动化设备，以提高竞争能力，本文以生产线配送问题开始探讨，从福特开创流水线生产开始，生产效率开始得到的提升，工人生产一个完整的汽车底盘只需要12.5小时，但随着技术的发展，现代先进的自动化流水线的物流配送加工，仅仅只需要93分钟就可以完成，使生产效率得到了飞速的提升，为企业带来了大量的利润空间。如今智能化成了制造自动化的主要发展方向，出现了全新的汽车生产模式，如上汽C2B智能化大规模定制模式，C2B即Customer To Business，由“用户定义企业生产”的用户定制模式。
在工业生产过程中，物料配送占据着重要地位。面对日益多样化的产品需求，生产制造业开始改变单一的生产方式，多样化的生产模式导致生产车间物流配送状况的复杂多变。同时，企业对物流配送的准确性，高效性，可靠性要求也越来越高，因此自动化控制技术在生产过程中的物流配送应用也极为广泛，极大地促进生产线的效率。在工业控制系统中PLC技术属于自动化控制中的核心部分，吸收现代控制理论技术与传统控制技术，伴随着工业生产技术的更新与改革，PLC 技术得到的极大地发挥空间，并在电气工程自动化控制中起到显著地作用[1]。
物料的配送在生产过程中，可能会根据生产的需求变得复杂，因此稳定可靠的物料配送方案和先进的物料配送系统是实现准时生产的重要保证。在自动化行业中，PLC技术作为现代计算机、通信和控制技术结合的产物，成为了控制系统的首选，极大地降低人工劳力的投入量，显著地提升电气自动化控制工作效率，改善其自动化工作生产，随着越来越多的软硬件逐渐被开发，软件编程也逐渐便捷化，适应各类工业生产过程的需求，给工业生产环境提供可靠保障。
工业自动化的现状
工业自动化控制技术是由控制理论、计算机技术、信息技术等组成的综合性技术，从自动化控制发展历史来看，工业控制领域主要由半自动控制和全自动控制组成。自动化技术主要对工业生产过程中的控制、管理、调节等环节起到提高效率，降低成本等重要作用[1]。现代工业的应用主要由以下几种：
可编程逻辑控制器（PLC）：可编程控制器由于软件编程简单，调试快捷，同时极高的可靠性，使其在工业生产中被广泛应用。PLC可靠性高，编程灵活，组态方便，安装模块化的特点，在规模较大、需求更高的企业都会选择PLC作为控制设备。
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