橡胶密封件配料过程电气控制系统设计
摘要：在该橡胶密封件配料过程电气控制系统中，使用了一些硬件部分来组成完整的控制部分，例如，我在电柜中使用了空气开关，中间继电器等电气元件来给整个系统安全稳定的工作环境，并在计量棚方面说明了赛多利斯平台秤安装时的注意事项。为了达到系统能够高效流畅的运行目的，我选择了三菱FX3U系列64MR/ES型号的PLC。在防误防错的方面，我使用在小车上安装光电传感器的方法实现所需原料的准确取出和放回。而在相对次要的对原料控制的方面，我在各配料区域安装了小型自动阀门，从而达到在工作时，控制系统能够有效对原料进行实时控制的目地。
关键词：配料过程、电气柜、计量棚、三菱plc、防误防错、传感器、小型自动阀门
Electrical control system of rubber sealing part
Abstract ：In the electrical control system of the rubber seal, some parts of the hardware are used to form a complete control part. For example, I use an air switch, an intermediate relay and other electrical components to give the whole system a safe and stable working environment in the electric cabinet. Precautions for loading. In order to achieve the goal of efficient and smooth operation of the system, I chose MITSUBISHI FX3U series 64MR/ES PLC. In terms of error prevention and prevention, I use the method of installing photoelectric sensors on the car to realize the accurate extraction and release of the needed raw materials. In a relatively minor part of the material control, I installed small automatic valves in the ingredients areas to achieve the real-time control of the raw materials when the control system is working.
Key words: batching process, electrical cabinet, measuring shed, MITSUBISHI PLC, error proofing, sensor, small automatic valve
目录
第一章引言………………………………………………………………………………1
1.1课题来源及研究意义………………………………………………………………1
1.2橡胶密封件配料过程电气控制的发展与现状……………………………………1
1.3本课题研究的主要内容……………………………………………………………2
第二章 系统整体方案设计..……………………………………………………………2
2.1系统的结构与工作原理……………………………………………………………2
2.2系统控制运动形式与控制要求……………………………………………………3
第三章 控制系统硬件设计………………………………………………………………4
3.1电气原理设计………………………………………………………………………4
3.2执行机构的选型清单………………………………………………………………4
3.3 PLC的I/O分配表…………………………………………………………………5
3.4可编程逻辑控制器…………………………………………………………………6
3.4.1 PLC的简述与工作原理…………………………………………………….6
3.4.2 PLC的选型与特点………………………………………………………….6
3.5变频器的选型与作用………………………………………………………………8
3.6电机的选型与作用…………………………………………………………………8
3.7稳压直流电源的选型与作用………………………………………………………9
3.8传感器选型与作用..………………………………………………………………10
3.8.1 红外线传感器………………………………………………………………10
3.8.2 光电传感器…………………………………………………………………11
3.8.3 称重传感器…………………………………………………………………11
3.9电柜的制作..………………………………………………………………………12
3.91电气总开关……………………………………………………………………13
3.92 交流变压器.…………………………………………………………………14
3.93 空气开关.……………………………………………………………………14
3.94 插座.…………………………………………………………………………15
3.95 PLC接线端子…………………………………………………………………16
3.96中间继电器……………………………………………………………………16
3.97排风扇…………………………………………………………………………17
3.98 报警指示灯……………………………………………………………………18
3.10计量棚的制作.……………………………………………………………………18
3.10.1赛多利斯电子秤……………………………………………………………19
3.10.2 触摸屏………………………………………………………………………19
3.11硬件接线图…………………………………………………………………………20
3.11.1 电路接线图…………………………………………………………………20
3.11.2 PLC的I/O接线电路………………………………………………………23
第四章 软件程序设计……………………………………………………………………24
4.1程序流程图.……………………………………………………………………24
4.2 程序梯形图分析.………………………………………………………………24
第五章 PLC与组态的通讯………………………………………………………………26
第六章 总结………………………………………………………………………………29
参考文献……………………………………………………………………………………30
第一章 引言
1.1课题来源及研究意义
刚开始选题时，我从网上收索有关课题，但得到的论文课题太过于普遍，于是我放弃了从网上选择课题的想法。接着，我去图书馆翻阅了部分有关于电气自动化这门学科的书籍，发现了许多可以研究的课题，但是由于太过深奥，我的专业水平不够，我果断放弃了。最后我求助于我们的指导教师周洁老师，经过周老师的细心，认真的给了我们几个课题，并进行了一一讲解。我选择了“橡胶密封件配料过程电气控制系统”这个研究课题，我个人觉得这个课题很有研究意义-------从个人角度看，我在图书经过大量的查阅资料，并且和他人探讨的情况下，对于我的个人专业能力将会有很大的提高，对我以后的工作大有裨益。在对于这个课题的研究中，使我明白了在控制系统中硬件只是基础，软件才是核心控制的作用。也知道了传感器和PLC的各种类型的特点与规格，对于控制系统的利弊也略知一二，同样地我PLC编程的水平也更加提高了。而从工业角度看来，橡胶密封件配料过程电气控制涉及了多方面电气硬件的联合工作；也涉及了PLC程序软件方面的对该系统的协调控制，比如系统中配料的防误防错控制；在监控领域涉及到了组态技术对橡胶密封件配料过程的实时监控。通过防误防错控制以及组态与plc通讯的监控技术，我们大幅降低了工业生产过程中出现不可挽回的损失，很有实际意义。只有多进行学术上的研究，才能在工业生产上的应用方面会越来越娴熟，工作效率会大幅上涨。
1.2橡胶密封件配料过程电气控制的发展与现状
随着科学的不断进步和发展，橡胶密封件配料过程控制系统首先是属于人工控制，该种控制系统中的电气设备非常多，并且每个电气设备之间没有什么关系，或者关系比较少。这个时候就需要现场的工作人员进行电气设备间的相关操作以实现配料过程。
接着在晶体管技术的飞快发展下，橡胶密封件配料过程控制系统开始往自动化的方向发展，但是由于电子元器件地本身缺陷，例如晶体管在工业生产环境中的抗干扰能力不行，而且随着时间的延长，不免发生电子元器件的老化现象，使用时还为了减少噪音地产生，就必须采用复杂的线路，这些电子元器件地弊端对于生产商来讲是不可忽视地，所以在生产时并不多用。
紧接着出现了单片机控制配料过程，单片机控制的线路因为变得简单化了，抗干扰能力也加强了，所以在工业生产中得到普遍应用，虽然在现在看来性能方面已经有点过时，但是由于性价比高，仍然频繁使用于橡胶密封件配料过程地控制系统上。
最后，随着我国经济的急快速发展，工业生产规模越来越大，随之而来的工业控制计算机顺其自然地登上了历史舞台。这种控制系统能够一直对工业生产进行有效的监控。现在典型地代表是PLC与组态进行通信从而实时控制并且监控着控制系统。
1.3本课题研究的主要内容
本课题是关于橡胶密封件配料过程的电气控制，所以会遇到一些不可避免，必需要解决的麻烦。
配料过程硬件设计：首先不可避免的是要解决在该控制系统中电柜硬件的合理搭配问题，从而提供稳定电压，实现各硬件之间的有效安全运行。故而在本文中会对控制系统涉及到的硬件做进一步讨论，例如：使用各种电气元件来构成电柜，再由电柜给控制系统通电。计量棚的组成和作用，传感器的选择和作用，PLC的选择与编程等内容，并且从各种硬件中选择出最适合本项目要求的硬件类型。在这之后，我们还要研究配料过程中的怎么来实现防误防错控制，针对这一方面，我准备使用一些列传感器从而保证原料间是不存在混合地情况。
配料过程软件设计：我基于系统的配料过程的控制要求，选择出符合工业工作和经济效益条件的FX3U-64MR/ES型号PLC进行控制程序的编写，即使用PLC来实现对这整个配料过程的设备基本工作控制。最后，我还研究了对配料过程的监控问题，这就涉及了工业组态和PLC这方面的知识，实际上就是组态与PLC通讯后的对配料过程实时监控。只有对这些方面的进行透彻深刻的研究，才能保证在工业生产中关于橡胶密封件配料过程电气控制系统的运行成功。
参考文献
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