基于plc的双层循环流水线的设计与实现【字数：11706】
摘 要在工业或者矿业企业之中，双层皮带输送系统无疑是一个极为重要且规模巨大的公共系统，这类企业常常借助于双层皮带输送装置来实现相关物体的运输，这种系统的核心就是可以支持长距离的皮带输送机。在本次研究中，主要开发一条新型高速电缆组装线，包括设计到最终的生产全部过程，整体设计目标为在单工位设备以及工艺不进行改变的前提之下，对生产流转过程进行相应的优化，使得在不增长员工的背景之下班产能力提升10%。在PLC系统中，主要融合了计算机、通信以及继电器等技术，所以在工业自动化生产领域得到广泛应用。在本次设计环节就已经明确使用PLC技术完成双层皮带循环生产线的设计与生产，进而达成一线多能的目标。此设备的硬性目标设定为每月停机时间不能超过2小时。相应的可编程PLC控制双层皮带输送机监控系统要具有完善的性能，较佳的质量，且具有先进的技术，能够满足双皮带输送机的严格要求，并能支持集中化管控与保护。
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景及意义 1
1.2发展现状 2
1.3发展趋势 3
1.4 研究内容 3
第二章 PLC与触摸屏的介绍 5
2.1 PLC的介绍 5
2.2 触摸屏软件的介绍 7
2.3 调速系统的介绍 7
第三章 系统概述 8
3.1生产线设计目标 8
3.2全新生产线布局 10
3.3生产线所含各工位及简介 11
第四章 系统硬件设计 14
4.1双层皮带输送线系统控制设计方案 . 14
4.2液压系统气动原理图 20
4.3双层皮带输送线输入输出分配表 21
4.4系统电路图 23
4.5 PLC选型 27
4.6调速系统型号及特点 27
第五章 系统程序设计 30
5.1双层皮带输送线PLC程序符号表 .30
5.2急停报警程序 32
5.3右侧升降机故障保护程序 33
第六章 双层循环流水线系统中触摸屏的设计 35
6.1急停报警部分触摸屏画面设计 35
6.2 系 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
统急停报警部分仿真运行 36
结束语 38
致 谢 39
参考文献 40
附录A整机程序 41
第一章 绪论
1.1背景及意义
在今天的人类生活中，经济的快速发展离不开工业的支持。在21世纪10年代中期，国内生产总值达到4万亿美元，超过美国成为世界第一的工业生产国。 工业物流传输在经济发展中占有一个很大的比例，世界工业强国德国早在2013年提出了工业4.0的发展战略，它包含三大主题： 智能工厂、智能生产和智能物流。2015年5月19日，中国国务院发布了国发[2015] 28号文件，提出了2025年中国制造业的战略目标。这一目标是推动国家经济转型升级的重要动力。 美国着名福布斯杂志最近报道称，中国正在努力实现“2025年中国制造”的目标，旨在加强制造业创新。实现产业升级，这对中国制造业保持与各国的竞争力至关重要。
2017年6月，联合国贸易和发展会议全球化和发展战略司司长理查德? 祖尔和经济事务干事丹尼尔? 普恩共同发表了一篇文章。《 向中国的工业战略学习》（ Learning from China’ s Industrial Strategy）。 该论文称赞中国正在利用“中国制造2025”战略，致力于建设先进制造业，生产性服务业，服务型制造业和绿色技术。全力实现完全工业化，从而避免“过早的工业化”
这项课题研究的主要是加工和制造。 加工制造业是劳动力相对密集的行业，尤其是装配行业，由于很多使用流水线的厂家的产品各有不同， 这就要求生产装配工序也有差异，市场竞争促使我们不断追求创新，可以在工业生产环节，能够使用双层皮带来对物体进行快速高效的运输，为此，需要借助于相应的可编程控制技术来进行相应的编程，从而优化皮带机的自动化能力，进而实现对双层皮带机的动态管理，同时还能对该皮带输送机的运行进行动态监管。在本次研究中，主要是借助于PLC技术来开发一套相应的自动化控制系统，从而对皮带输送机进行动态管控 [1] [2][17]。
在迈入新世纪的今天，由于PLC管控装置有着较为完善的功能，同时也具有操作的灵活性与可靠性，而且它的控制精准度也相对较高，涉及到的编程语言也简单易用，这使得它在工业控制领域得到广泛应用。尤其是在计算机与通信技术的快速发展之下，将可编程控制技术与计算机、通信进行融合开始成为当前重要的发展趋势，这也为智能流水线创造了有利的条件。 系统性能可以得到很好 改善，稳定性也能显著提升，相应的控制精度亦能得到显著提升。因此，针对不同行业，可以借助于相应需求的变化，来对设备的相关参数进行选择，从而选择与之适应的部件，进而构成通用性的PLC管控系统。从目前工业管控现状角度来看，开发一套具有自动化的双层皮带输送系统，使之具有动态调控与自动化功能，无疑有着十分重要的现实意义。
1.2发展现状
实际上有关带式输送设备的动态研究与分析相对较早，而且相关的动态分析理论与软件开发，也基本上能够满足当前的发展所需。对于前者而言，我国在此方面相较于国外还是有着颇大的距离，对于我国而言，有关该领域的研究整体起步较晚，所以我国需要进一步强化针对皮带输送装置有关软件的国内外研究成果进行深入的分析，不断弥补我国现有在技术上的短板，尽快的追上国际先进水平。当前，美、英、俄等国家在动态分析研究领域在全球范围内处于领先水平。虽然我国在带式输送机设备研发方面也颇有成绩，先后开发了很多型号。早在“八五”期间，我国就以“日产万吨综采设备”科研项目为核心，带来推动带式输送技术的研究，并在此领域取得了很大的进步，几项关键技术和新产品开发都有了很大的改进。譬如在煤矿采掘业，由于井下的运输离不开长距离带式输送装置，在此领域，我国就取得了很大的成绩，不仅成功研制出自主产权的这类成套装置，而且还具有大功率属性。同时还通过将开发经验进行理论化升华，进一步研发出有关这类装置的关键部件，先后成功开发了诸多软启动以及制动装置，此外，对可编制控制装置也开始加大了研究力度?[12]。
西门子S7200PLC具有优秀的通讯功能和实时模式下的高效率。模块化设计有助于低性能定制产品的创建和可扩展性。 西门子 S7200PLC可用作独立的自动化控制系统的核心，为相应系统的开发提供完善的方案，当然，该管控芯片也能与其它控制装置进行综合使用 [1] [13] [14]。
该型号的PLC，其主要特点体现在：
第一，有着较为显著的经济性。这款管控系统的性能颇为强劲，采用模块化设计，整体结构较为紧凑， 即使作业空间较为狭窄，也能够轻松胜任； 大容量程序和数据存储器； 出色的实时响应 始终完全控制整个过程，提高质量，效率和安全性; 易于使用；该管控芯片内部还配置了接口，并可以将其作用系统总线，这使之具有更快快速的操作顺序，而且精准度也整体较高；此外该芯片还提供了较为完整的中断控制系统，使之具有较佳的实时性?[6] [11]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景及意义 1
1.2发展现状 2
1.3发展趋势 3
1.4 研究内容 3
第二章 PLC与触摸屏的介绍 5
2.1 PLC的介绍 5
2.2 触摸屏软件的介绍 7
2.3 调速系统的介绍 7
第三章 系统概述 8
3.1生产线设计目标 8
3.2全新生产线布局 10
3.3生产线所含各工位及简介 11
第四章 系统硬件设计 14
4.1双层皮带输送线系统控制设计方案 . 14
4.2液压系统气动原理图 20
4.3双层皮带输送线输入输出分配表 21
4.4系统电路图 23
4.5 PLC选型 27
4.6调速系统型号及特点 27
第五章 系统程序设计 30
5.1双层皮带输送线PLC程序符号表 .30
5.2急停报警程序 32
5.3右侧升降机故障保护程序 33
第六章 双层循环流水线系统中触摸屏的设计 35
6.1急停报警部分触摸屏画面设计 35
6.2 系 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
统急停报警部分仿真运行 36
结束语 38
致 谢 39
参考文献 40
附录A整机程序 41
第一章 绪论
1.1背景及意义
在今天的人类生活中，经济的快速发展离不开工业的支持。在21世纪10年代中期，国内生产总值达到4万亿美元，超过美国成为世界第一的工业生产国。 工业物流传输在经济发展中占有一个很大的比例，世界工业强国德国早在2013年提出了工业4.0的发展战略，它包含三大主题： 智能工厂、智能生产和智能物流。2015年5月19日，中国国务院发布了国发[2015] 28号文件，提出了2025年中国制造业的战略目标。这一目标是推动国家经济转型升级的重要动力。 美国着名福布斯杂志最近报道称，中国正在努力实现“2025年中国制造”的目标，旨在加强制造业创新。实现产业升级，这对中国制造业保持与各国的竞争力至关重要。
2017年6月，联合国贸易和发展会议全球化和发展战略司司长理查德? 祖尔和经济事务干事丹尼尔? 普恩共同发表了一篇文章。《 向中国的工业战略学习》（ Learning from China’ s Industrial Strategy）。 该论文称赞中国正在利用“中国制造2025”战略，致力于建设先进制造业，生产性服务业，服务型制造业和绿色技术。全力实现完全工业化，从而避免“过早的工业化”
这项课题研究的主要是加工和制造。 加工制造业是劳动力相对密集的行业，尤其是装配行业，由于很多使用流水线的厂家的产品各有不同， 这就要求生产装配工序也有差异，市场竞争促使我们不断追求创新，可以在工业生产环节，能够使用双层皮带来对物体进行快速高效的运输，为此，需要借助于相应的可编程控制技术来进行相应的编程，从而优化皮带机的自动化能力，进而实现对双层皮带机的动态管理，同时还能对该皮带输送机的运行进行动态监管。在本次研究中，主要是借助于PLC技术来开发一套相应的自动化控制系统，从而对皮带输送机进行动态管控 [1] [2][17]。
在迈入新世纪的今天，由于PLC管控装置有着较为完善的功能，同时也具有操作的灵活性与可靠性，而且它的控制精准度也相对较高，涉及到的编程语言也简单易用，这使得它在工业控制领域得到广泛应用。尤其是在计算机与通信技术的快速发展之下，将可编程控制技术与计算机、通信进行融合开始成为当前重要的发展趋势，这也为智能流水线创造了有利的条件。 系统性能可以得到很好 改善，稳定性也能显著提升，相应的控制精度亦能得到显著提升。因此，针对不同行业，可以借助于相应需求的变化，来对设备的相关参数进行选择，从而选择与之适应的部件，进而构成通用性的PLC管控系统。从目前工业管控现状角度来看，开发一套具有自动化的双层皮带输送系统，使之具有动态调控与自动化功能，无疑有着十分重要的现实意义。
1.2发展现状
实际上有关带式输送设备的动态研究与分析相对较早，而且相关的动态分析理论与软件开发，也基本上能够满足当前的发展所需。对于前者而言，我国在此方面相较于国外还是有着颇大的距离，对于我国而言，有关该领域的研究整体起步较晚，所以我国需要进一步强化针对皮带输送装置有关软件的国内外研究成果进行深入的分析，不断弥补我国现有在技术上的短板，尽快的追上国际先进水平。当前，美、英、俄等国家在动态分析研究领域在全球范围内处于领先水平。虽然我国在带式输送机设备研发方面也颇有成绩，先后开发了很多型号。早在“八五”期间，我国就以“日产万吨综采设备”科研项目为核心，带来推动带式输送技术的研究，并在此领域取得了很大的进步，几项关键技术和新产品开发都有了很大的改进。譬如在煤矿采掘业，由于井下的运输离不开长距离带式输送装置，在此领域，我国就取得了很大的成绩，不仅成功研制出自主产权的这类成套装置，而且还具有大功率属性。同时还通过将开发经验进行理论化升华，进一步研发出有关这类装置的关键部件，先后成功开发了诸多软启动以及制动装置，此外，对可编制控制装置也开始加大了研究力度?[12]。
西门子S7200PLC具有优秀的通讯功能和实时模式下的高效率。模块化设计有助于低性能定制产品的创建和可扩展性。 西门子 S7200PLC可用作独立的自动化控制系统的核心，为相应系统的开发提供完善的方案，当然，该管控芯片也能与其它控制装置进行综合使用 [1] [13] [14]。
该型号的PLC，其主要特点体现在：
第一，有着较为显著的经济性。这款管控系统的性能颇为强劲，采用模块化设计，整体结构较为紧凑， 即使作业空间较为狭窄，也能够轻松胜任； 大容量程序和数据存储器； 出色的实时响应 始终完全控制整个过程，提高质量，效率和安全性; 易于使用；该管控芯片内部还配置了接口，并可以将其作用系统总线，这使之具有更快快速的操作顺序，而且精准度也整体较高；此外该芯片还提供了较为完整的中断控制系统，使之具有较佳的实时性?[6] [11]。
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