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升降库PLC控制系统-开题报告
升降库PLC控制系统-开题报告
课题研究的目的或工程应用价值
目前,可编程控制器(PLC)已成为工业自动化的主导产品。其可靠性极高、使用极方便的巨大优越性,已广为工程技术人员所熟知。其在现代化仓储设备得以广泛的应用,升降库(Lean-Lift)就是一个应用典范之一。
升降库是一种构思独特得新一代仓储设备,它更好的利用现有的生产环境,更有效的节约空间,降低成本。并且升降库占地面积小,主要利用垂直空间。由西门子S7-200PLC控制的提取器可以快捷的将物料存放于库内最佳位置,内部测高装置合理的安排库内空间。提取器像一个智能化的机器人可以自动测得物料高度,将载有物料的托盘送于一个合理的空间或者直接送于存取口,存取口空间足够大,可使操作者自上而下的提取货物,方便、省力;实现智能化物料管理。从而真正实现“物料直接送到操作者的手中 ”。本工程项目升降库是为仓储物流开发研制的新产品,此型号升降库有50个托盘,每个托盘的最大承载200kg,托盘可分别取放不同的物品,其存取都是通过升降托盘,采用自动控制方式进行的。本产品主要用于工业生产中的库房管理,可用于存放各种标准件、成品件、元器件、工具、零件等物品。为实现库房计算机自动化管理提供了条件,能大大提高库房物品的管理水平,降低劳动强度,提高劳动生产率。本产品能广泛用于各行各业的工业生产中,是一种全新概念的库房管理设备。
国内外研究现状、发展动态
近年来,可编程控制器由于其优良性能,极高的可靠性,在各行各业中应用日益广泛普及。
可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心的工业自动化控制装置,它将传统的继电器—接触器控制系统与计算机控制技术紧密结合,集计算机、控制、通信于一体,为工业自动化提供了几乎完美的现代化控制装置。可编程控制器(Programmable Controller)缩写为PC。为了与个人计算机(Personal Computer)相区别,就把可编程控制器简写成PLC。其中L取逻辑(Logic)的意思,因为早期的可编程控制器就是用于逻辑控制场合而取代继电器控制系统的。
第一台可编程控制器是1969年在美国面世的。经过30多年的发展,现在可编程控制器已经成为最重要、最可靠、应用场合最广泛的工业控制微型计算机。在可编程控制器中,充分应用了大规模集成电路技术、微电子技术及通信技术,迅速的从早期的逻辑控制发展到进入位置控制、伺服控制、过程控制等领域。用可编程控制器已经可以构成包括逻辑控制、过程控制、数据采集与控制、图形工作站等的综合控制系统。
目前市场上PLC型号多达数百中,而本次毕设所使用的是S7-200,它具有结构紧凑,低成本以及功能强大的指令集,使得S7-200控制器是各种小型控制任务理想的解决方案。
参考文献:吴中俊主编 可编程控制器原理及应用 机械工业出版社2003年7月。
温照方主编 可编程控制器教程 北京理工大学出版社 2002年9月。
一、主要研究内容
主要研究内容是PLC硬件与软件,以及PLC工作原理、控制指令、编程方法、和系统设计。PLC控制程序流程图如下所示。
1、PLC 硬件主要组成部分:1台S7-200 Micro PLC包括一个单独的S7-200 CPU,并带有各种各样的可选扩展模块。
2、PLC软件主要组成部分:
可编程控制器的软件可分为两大部分:系统软件与应用程序。系统软件由PLC制造商固化在机内,用以控制可编程控制器的本身运作。用户程序由可编程控制器的使用者编制并输入,用于控制外部被控对象的运行。
a)系统软件:系统软件又可分为系统管理程序、用户指令解释程序及标准程序模块和系统调用。升降库具有手动状态、自动状态、联机状态、调试状态及查询五种工作状态。
b)用户程序:用户程序是可编程控制器的使用者编制的针对具体控制对象的程序。拟采取的研究方法、技术线路、实施方案及可行性分析
3、升降库电气控制部分主要包括:PLC、触摸屏、控制开关及按钮、交流接触器、继电器、光电开关、接近开关、变频器及旋转编码器等。
(1)交流接触器、继电器:PLC控制提升电机、横移电机动作的受控元件。(2)光电开关、接近开关、旋转编码器:升降库状态通过这些元件反映给PLC。(3)变频器:为升降库提升电机、横移电机的动力源。可改变输出频率,使电机缓起缓停。
4、PLC(德国西门子S7-200)是设备的控制核心,通过其输入单元采集信息及触摸屏提供的信息来指挥设备的运行。
5、触摸屏:是人机对话的介面,人的操作通过触摸屏传递给PLC。设计要求:设计界面应具有开停机、控制移动方位、调速、报警、查询等功能按钮。
三、预期目标
了解并学习PLC的编程语言,研究并设计升降库系统的软件程序,掌握PLC的基本知识。
升降库PLC控制系统-开题报告
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