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自动配料生产线,PLC,自动化.docx
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自动配料生产线,PLC,自动化
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摘要
本文通过 PLC 在自动生产线上的使用,来介绍 PLC 的一些基本指令及功能。现在的工
业生产的发展趋势,是趋向自动化发展。工厂的自动化程度越高,其工厂的作业人员的劳动
强度就越低,相反其生产效率越高。本文讲述的是通过 PLC 顺序动作设计一条自动配料的
生产线的设计,通过相关设计可以使自动配料生产线的自动化程度相对的提高。
关键词:自动配料生产线,PLC,自动化
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目 录
第一章 绪 论 ..................................................................................4
1.1 可编程控制配料系统应用的背景及目的 ........................................4
1.2 可编程控制配料系统的特点及应用...............................................4
1.3 可编程控制器的发展和应用........................................................5
1.4 新一代可编程序控制器的技术现状...............................................8
第二章 可编程控制配料系统设计和工作原理 .................................11
2.1 PLC 硬件组成 .......................................................................11
2.2 系统简介................................................................................13
2.3 系统控制要求 .........................................................................15
2.4 系统工作原理 .........................................................................16
2.5 可编程控制器的选型及控制系统的地址分配................................16
2.6 主电路设计 .............................................................................17
2.7 控制电路的设计 .......................................................................18
2. 8 A/D 转换电路设计 ..................................................................19
第三章 系统软件设计.....................................................................21
3.1 梯形图的设计方法与概念 .........................................................21
3.2 程序功能图的设计....................................................................23
3.3 系统的梯形图 ..........................................................................23
3.4 系统的语句表 ..........................................................................27
总 结.................................................................................................31
参考文献 ...........................................................................................32
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第一章 绪 论
1.1 可编程控制配料系统应用的背景及目的
PLC 是可编程控制器(Programmable Controller)的简称,是一种在继电接
触器控制技术和计算机控制技术的基础上发展起来的一种新型工业自动控制装
置。早期的可编程控制器仅有逻辑运算、定时、计数等基本功能,主要用来取代
传统的继电器控制,因此,通常将其称为可编程逻辑控制器(Programmable Logic
Controller)。随着微电子技术和计算机技术的发展,微处理器技术应用到 PLC
中,使 PLC 不仅具有逻辑控制功能,还增加了算术运算、通信联网等功能。但
是,为了不与个人计算机(Personal Computer)的简称 PC 相混淆,常常还将
可编程控制器简称为 PLC。
配料工序是工业生产过程中非常重要的环节,其配料精度直接影响着产品的
质量。国内配料厂前期投入使用的微机配料系统大部分是国外引进的。随着我国
电脑工业的发展,微机配料系统已逐步国产化,我国许多科研、生产单位都投入
到开发生产的行列。配料系统普遍存在的问题是:配料精度低,机电控制部分的
可靠性差,缺少数据库管理生产以及对生产过程的实时动态监视。配料精度低的
主要原因是电子秤系统的动态性范围小,而可靠性差主要是中间继电器和微机控
制系统的可靠性低所致。
针对实际问题,我们采用西门子 S7-200/226 型可编程程序控制器来代替中
间继电器和过程控制的微型机,设计开发了配料控制系统,并已成功地应用于实
践。为了实现生产过程的动态监视,使用微机系统机与 PLC 通令,在彩色屏幕
上显示出动态生产和数据。经实际运行,该系统技术性能优良,运行稳定可靠,
操作直观方便,对配料控制取得成功。
根据配料工艺控制要求与特点,我们采用了德国西门子公司 S7-200 型 PLC。
西门子 PLC 有小型化、高速度、高性能等特点,是 S7-200 系列中最高档次的超
小型程序装置。西门子可编程控制器指令丰富,可以接各种输出、输入扩充设备,
有丰富的特殊扩展设备,其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的,能够
方便地联网通信。
1.2 可编程控制配料系统的特点及应用
随着科学技术的日新月异,自动化程度要求越来越高,原有的生产配料装置
远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度,保障生产的可靠性、安全
性,降低生产成本,减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必
须面临的重大问题。我们为各个配料生产领域所生产的可编程控制器配料系统。
它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电
一体化产品;充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控
制;充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点,采用标准化、模块化、
系统化设计,配置灵活、组态方便。
可编程控制器配料系统的特点:
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/86757365/bg5.jpg)
(1)脱机手动工作;(2)联机自动就地工作;(3)上机控制的单周期运行方
式;(4)由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动控制;(5)自
动启动、自动停机控制方式。
可编程控制器配料系统应用领域:
该系统可运用于对多种散装物料按预定的配比进行自动连续的流量控制的
场合,例如石油、化工、冶金、纺织、制药、烟草、机械加工、建材、市政建设
等行业的散状物料配料的工艺控制。未来发展趋势:随着科学技术的发展,电子
技术不断更新,为使该系统适应未来发展,使该装置更加完善,目前有针对性的
研究主要朝人性化的设计思路发展,充分利用软件的功能,将现有的硬件部分用
软件所替代,选用更好更新的传输介质,改变固有的传输速率,提高网络的运行
速度和可靠性。
1.3 可编程控制器的发展和应用
可编程序控制器是以微处理器为基础,综合计算机、通信、联网以及自动控
制技术而开发的新一代工业控制装置。可编程序控制器在我国的发展与应用已有
30 多年的历史,现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域,成为提
高传统工业装备水平和技术能力的重要设备和强大支柱。随着全球一体化经济的
发展,努力发展可编程序控制器在我国的大规模应用,形成具有自主知识产权的
可编程序控制器技术,应该是广大技术人员努力的方向。
1.3.1 可编程序控制器的发展历程
可编程序控制器问世于 20 世纪 60 年代,当时的可编程序控制器功能都很
简单,只有逻辑、定时、计数等功能;硬件方面用于可编程序控制器的集成电路
还没有投入大规模工业化生产, CPU 以分立元件组成;存储器为磁心存储器,
存储容量有限;用户指令一般只有二三十条,还没有成型的编程语言;机型单一,
没有形成系列。一台可编程序控制器最多只能替代 200~300 个继电器组成的控制
系统,在体积方面,与现在的可编程序控制器相比,可以说是庞然大物。
进入 70 年代,随着中小规模集成电路的工业化生产,可编程序控制器技术
得到了较大的发展。可编程序控制器功能除逻辑运算外,增加了数值运算、计算
机接口、模拟量控制等;软件开发有自诊断程序,程序存储开始使用 EPROM ;
可靠性进一步提高,初步形成系列,结构上开始有模块式和整体式的区分,整机
功能从专用向通用过渡。
70 年代后期和 80 年代初期,微处理器技术日趋成熟,单片微处理器、半导
体存储器进入工业化生产,大规模集成电路开始普遍应用。可编程序控制器开始
向多处理器发展,使可编程序控制器的功能和处理速度大为增强,并具有通信和
远程 I/O 能力,增加了多种特殊功能,如浮点运算、三角函数、查表、列表等,
自诊断和容错技术也迅速发展。
80 年代后期到 90 年代中期,随着计算机和网络技术的普及应用,超大规模
集成电路、门阵列以及专用集成电路的迅速发展,可编程序控制器的 CPU 已发
展为由 16 位或 32 位微处理器构成,处理速度得到很大提高,高速计数、中断、
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