橡胶工厂粉料自动运输装置的设计
摘要：随着工业自动化发展水平的不断提高，自动化在工业生产中的地位显得越来越重要，粉料自动运输装置能在无人干预的情况下按规定的程序指令进行动作，使生产过程更加的稳定，准确，快捷。在本课题中一辆由电机驱动的小车在无人干扰的情况下能按照预先编排的程序在7个原料点自动行走，完成取料，取完后行驶到下一点，以此类推，直至结束。本课题首先要完成电机小车，PLC，触摸屏，电磁阀等硬件的选型，对自动运输装置的总体结构进行详细的分析。其次按照课题的要求要实现控制要求和组态检测的功能，通过查阅文献，收集相关的资料，在了解相关PLC的基本结构与工作原理和组态软件的功能及特点的基础上，完成控制系统中PLC程序的书写与组态系统的建立。最后对程序按照控制进行调试，以确保能够达到课题要求。
关键词：电机驱动的小车；PLC；触摸屏；原料点; 电磁阀
The design of the rubber powder automatic
transport device
Abstract:With the development of industrial automation level, the robot is playing increasingly important in the industrial production..Powder transport device can automatically in the case of a single intervention action in accordance with the procedures prescribed by the instruction, make the production process more stable, accurate and fast.In this topic in a car driven by a motor in the case of no interference can be in accordance with the procedures prior arrangement in seven points to walk, do take raw materials, after take exercise to the next, and so on, until the end.This topic first to complete the motor car, PLC, touch screen, solenoid valve, such as the selection of hardware, detailed analysis was carried out on the automatic transportation device. Secondly according to the requirements of the project to achieve control requirements and configuration of the monitoring function. Through the literature, collect related information, understanding the basic structure and working principle of PLC and configuration software on the basis of the function and characteristic of. Accomplish the writing of control system of PLC program and the establishment of the configuration system finally to debug program according to the control, to ensure that can meet the project requirements.
Keywords:Motor driver of the car, PLC, touch screen, raw materials, electromagnetic valve。
目 录
第一章 引言………………………………………………………......................................2
1.1.课题来源及研究意义..................................................................................................2
1.1.1.橡胶生产的过程……………………………………………………...................2
1.1.2.橡胶配料生产的缺陷与改善方案……………………………………...............4
1.2本文的主要研究内容………………………………………………………..............5
1.2.1.控制要求……………………………………………………….........................5
1.2.2.运动过程简介……………………………………………………….................5
第二章 硬件总体结构的设计……………………………………………………….....7
2.1.控制系统的组成..........................................................................................................7
2.1.1.硬件的选用与简介…………………………………………………….............7
2.1.2.PLC的基本结构和工作原理………………………………………………...8
2.1.3.认识三相异步电动机………………………………………………………...10
2.1.4.电磁阀的分类与选用 ……………………………………………………….11
2.2.PLC的硬件设计………………………………………………………....................12
2.2.1输入/输出分配表……………………………………………….............. .......12
2.2.2.PLC I/O外部接线图………………......…………………………...................13
第三章 MCGS组态软件………………………………………………………............14
3.1. MCGS组态软件的结构……………………………………………………….......14
3.1.1.了解MCGS嵌入版组态软件……………………………………………......14
3.1.2.MCGS嵌入版组态软件体系结构…………………………………………...14
3.2.组态监控系统的设计……………………………………………..............................17
3.2.1.窗口1：原料设置窗口…………………………………………….................17
3.2.1.窗口2：小车运行监控窗口…………………………………………….........18
第四章PLC设计………………………………………………………............................20
4.1.FX2N系列PLC的硬件结构与性能指标......................................................................20
4.1.1. FX2N系列PLC的硬件结构……………………………………………..........20
4.1.2. FX2N系列PLC的性能指标……………………………………….................21
4.2.PLC控制程序设计……………………………………………….......................... ...23
4.2.1.课题中的指令简介…………………………………………….......................23
4.2.2.PLC控制梯形图……………………………………………...........................23
4.2.3.程序流程图………………………………………….......................................24
第五章 控制系统的安装与调试…………………………………………………….........25
第六章 结论………………………………………………................................................27
小结与致谢…………………………………………………..............................................28
主要参考文献…………………………………………………….....................................29
一,引言
1.1.课题来源及研究意义
1.1.1.橡胶生产的过程
伴随现代工业的迅猛发展，橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。它的生产工艺过程主要包括：配料→混炼→成型→硫化
1）配料
橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、和粉料。其中生胶为基本材料；配合剂为了改善橡胶制品的一些性能而加入的辅助材料；粉料是作为橡胶制品的基本骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。在原材料准备过程中，配料要严谨按照配方称量准确。为了让生胶和配合剂能均匀的混合，需要对某些材料进行加工：生胶要在60--70℃烘房内烘软后，再切胶、破胶成小块；块状的配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎；粉状配合剂如果含有机械杂质或粗粒时需要筛选处净；液态配合剂需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质；配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量；
2）混炼
为了满足各种不同的使用条件、获得不同的性能，更为了提高橡胶制品的总体性能和降低成本，需要在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将生胶与配合剂混 合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的过程。混炼是橡胶生产过程中的一道重要步骤，如果混合不均匀，就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用，影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料，人们称为混炼胶，它是制造各种橡胶制品的半成品材料，俗称胶料，通常均作为商品出售， 购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同，混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种，提供选择。
3）成型
在橡胶制品的生产过程中，利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程，称之为成型。成型的方法有：
压延成型 适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片的方法叫压延成型。有些橡胶制品（如轮胎、胶布、胶管等）所用纺织纤 维材料，必须涂上一层薄胶（在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶），涂胶工序一般也在压延机上完成。纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶，烘干的目的是为了减 少纤维材料的含水量（以免水分蒸发起泡）和提高纤维材料的温度，以保证压延工艺的质量。浸胶是挂胶前的必要工序，目的是为了提高纤维材料与胶料的结合性能压出成型 用于较为复杂的橡胶制品，象轮胎胎面、胶管、金属丝表面覆胶需要用压出成型的方法制造。它是把具有一定塑性的混炼胶，放入到挤压机的料斗内，在螺杆的挤压 下，通过各种各样的口型（也叫样板）进行连续造型的一种方法。。压出之前，胶料必须进行预热，使胶料柔软、易于挤出，从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制 品模压成型 也可以用模压方法来制造某些形状复杂（如皮碗、密封圈）的橡胶制品，借助成型的阴、阳模具，将胶料放置在模具中加热成型。
4）硫化
把塑性橡胶转化为弹性橡胶的过程叫做硫化，它是将一定量的硫化剂（如硫磺、硫化促进剂等）加入到由生胶制成的半成品中（在硫化罐中进行），在规定的温度下加 热、保温，使生胶的线性分子间通过生成“硫桥”而相互交联成立体的网状结构，从而使塑性的胶料变成具有高弹性的硫化胶。由于交联键主要是由硫磺组成，所以 称为“硫化”。随着合成橡胶的迅速发展，现在硫化剂的品种很多，除硫磺外，还有有机多硫化物、过氧化物、金属氧化物等。因此，凡是能使线状结构的塑性橡 胶，转化为立体网状结构的弹性橡胶的工艺过程都叫硫化，凡能在橡胶材料中起“搭桥”作用的物质都称为“硫化剂”。硫化后的弹性橡胶叫硫化橡胶，又叫软橡胶，俗称“橡胶”。硫化是橡胶加工的一个最为重要的工艺过程，各种橡胶制品必须经过硫化来获得理想的使用性能。未经硫 化的橡胶，在使用上是没有什么使用价值的，但欠硫（硫化 程度不够，硫化时间不够，未能达到最佳状态）和过硫（硫化时间超过、性能显著下降）都使橡胶性能下降。所以生产过程中一定要严格控制硫化时间，以保证硫化 后的橡胶制品具有最好的使用性能和最长久的使用寿命。
参考文献
[1] 郭琼.PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2] 张晓娟.工厂电气控制设备[M].北京：电子工业出版社，2012.
[3] 李华德.交流调速控制系统[M].北京：电子工业出版社，2003.
[4] 袁秀英.组态控制技术[M].北京：电子工业出版社，2003.
[5] MCGS用户指南[J].北京：北京昆仑通态自动化软件科技有限公司，2003.
[6] 张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2001.
[7] 郝岷.自动化生产线设备维修[M].北京：中国电力出版社，2001.
[8] 谢敏玲.电机与电气控制模块化实用教程[M].北京：中国水利水电出版社，2010.
[9] 陈建明.电气控制与PLC应用[M].北京：电子工业出版社，2010.
[10] 周美兰.PLC电气控制与组态设计[M].北京：科学出版社，2009.
[11] 扬帮文.新型继电器和接触器实用手册[M].北京：电子工业出版社，2007.
[12]系茂龙，陆荣.小型综合自动化系统集成[M].西安：西安电子科技大学出版社，2014.
[13] 张豪.机电一体化设备维修.[M].北京：化学工业出版社，2011.
