生产线上运输升降机的自动化设计(PLC)

摘要:本设计基于应用西门子S7-200 PLC和西门子MM420变频器组成的升降机控制和驱动系统，可以完成对升降机自动运行的智能化控制和管理，可以根据生产线的实际生产需要和具体工艺要求自动调整升降方向和速度快慢。也可以在变频器发生故障时自动将发生故障的电机切换到工频状态应急工作。
论文分析了运输升降机机械系统，自动控制系统的组成和工作原理，并根据设计的主次方面，详细阐述了运输升降机的各个关节的高端控制的实现方法。(优秀毕业设计网 www.2bysj.cn)
本设计的整个系统自动化程度高，应用范围广，可以在多个行业与国内外各型生产线配套使用。
关键词： 自动控制系统  变频驱动系统  输送带  光电传感器   编码器  变频器

Automatic Transport lifts Design on Automatic production line
Abstract:The design is based on application of Siemens S7-200 PLC and MM420 converter comprising Siemens lift control and drive systems, can be completed on the lift and operation of intelligent control and management may be based on the actual production line production needs and specific requirements of automatic adjustment take-off and landing direction and speed the pace. Inverters can also automatically event of the failure of the faulty electrical switch to the state of emergency frequency.
Papers of mechanical lift transport system, automatic control system and the working principles, and in accordance with the design sequence, elaborated on the various transport lifts in the high-end joint control of the method.
The design of the whole system a high degree of automation, wide application, in many industries and various types of production lines at home and abroad supporting use.

Key words: Automatic Control System   Variable frequency drive system  
Conveyor belt  Photoelectric sensor  Encoder  Inverters

运输升降机机械系统的组成
运输升降机的机械系统由升降机入口和出口传输机构，轿箱内部吊篮传输机构，轿箱升降机构，升降机厅门安全机构和升降电机安全抱闸机构组成。
升降机入口和出口传输机构用于将生产线上的产品向升降机内或升降机外传送。轿箱内部吊篮传送机构用于将产品传入或传出轿箱。轿箱升降机构用于提升升降机轿箱或下降升降机轿箱。升降机厅门安全机构用于在升降机轿箱升降过程中关闭升降机井厅门入口，防止安全事故发生。升降电机安全抱闸机构用于在升降机轿箱停止运动时抱住升降电机主轴，防止升降机轿箱在停止运动时发生上下滑动，避免由此而产生的安全事故。

运输升降机的自动控制系统的组成
运输升降机的自动控制系统由程序逻辑控制器PLC，外部光电传感器，触摸屏，变频驱动器，声光报警灯和检修手动盒等元气件组成。
程序逻辑控制器PLC采集外部输入点的输入信号，如启动停止信号，各个光电传感器的状态信号，各限位开关的输入信号，人机界面上的输入信号，经过逻辑判断和运算后输出相应输出信号，控制电气系统中的相应交流接触器和变频器动作。来完成将一层楼的产品自动的转移到另外一层楼的生产线上。

运输升降机的工作原理和控制要求
运输升降机的工作状态分为自动运行状态和检修操作状态，两个工作状态相互独立彼此分开。当升降升降机处于自动运行状态下时，要求检修操作盒的所有按钮无效，同样当设备处于检修状态下时要求来自系统外部的控制信号无效，此时系统只能通过检修手动盒点动检修。
在自动运行时要求升降机能够将一层楼的产品自动的传送到另外一层楼的生产输送带上，并自动返回到出发点进行下一个工作周期。这个过程当中要求PLC能根据外部生产线的速度自动调节升降机的运转速度。要求升降机的轿箱能够准确平层，能够判断进出口堵塞情况的发生，能够自动的连续点动正反转，以自动消除进出口的堵塞现象，减少不必要的停机发生。同时要求升降系统能够多楼层多顺序的传送运行，能根据生产需求调整传送方向。要求系统有可靠的安全保护，能避免设备安全事故的发生。要求设备具有应急运行功能，减少因设备故障造成的生产线停机。
在操作上要求通过人机界面能够方便地修改参数，记录生产情况和报警信息，要求在触摸屏上复位报警和点动功能。能够设置管理人员密码，能够记录生产批次和生产数量，具有历史数据查询功能。














目录

第一章  引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.1  可编程序控制器的特点及应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
1.2  如何选购PLC产品  ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.3  输入回路的选择特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.4  输出回路的选择特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.5  软件编制 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.6  优化选择 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
第二章  运输升降机系统概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.1  运输升降机机械系统的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.2  运输升降机的自动控制系统的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.3  运输升降机的工作原理和控制要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
第三章  运输升降机自动控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
3.1  运输升降机机械系统的结构组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
3.2  运输升降机的电机驱动系统的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3.3  运输升降机自动化控制系统的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
(优秀毕业设计网 www.2bysj.cn)
第四章  运输升降机自动运行工艺流程的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4.1  运输升降机的外部传感器设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4.2  运输升降机的停止状态位．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4.3  运输升降机自动运行步骤设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
4.4  升降升降机精确平层的电气控制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
4.5  对升降机构电磁机械安全抱闸的控制设计．．．．．．．．．．．．．．．31
第五章  运输升降机安全运行的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
第六章  运输升降机的总体整合设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
6.1  系统选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
6.2  主要元器件的介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
6.3  外部硬件接线图设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
6.4  系统I/O分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
6.5  梯形图设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
6.6  源程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
6.7  程序运行过程分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
6.8  程序的下载、安装和调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
第七章  运输升降机的设计特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
第八章  运输升降机的设计注意事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
第九章  总结……．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
附录  ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
参考文献 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

参 考 文 献

1  王兆义.小型可编程控制器实用技术.北京：机械工业出版社，2001
2  章文浩.可编程控制器原理及实验.北京：国防工业出版社，2003
3  廖常初.可编程序控制器的原理及应用.电工技术，1990
4  黄云龙.可编程控制器教程.北京：科学出版社，2004
5  戴一平.可编程控制器技术及应用.北京：机械工业出版社，2004
6  余雷声.电气控制与PLC应用.北京：机械工业出版社，2003
7  廖常处.PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2002
8  林春方.可编程控制器原理及其应用.上海：上海交通大学出版社，2004
9  施金良.可编程序控制器.重庆：重庆大学出版社，2005
10 张立科.PLC应用开发技术与工程实践.北京：人民邮电出版社，2005
11 陈立定、吴玉香、苏开才编．电气控制与可编程控制器，南京大学出版社．200l
12 李清元，“升降机的分类与控制方式”，<电机月刊第六期> ，2001
13 张福生，“升降机的一般理论”， <机电整合控制专刊>，    2000
14 李清元，“升降设备概要”，<电机月刊第十一卷第五期>，   2001
15 李松雄，“升降机专辑”，<电机月刊第十一捲第六期>，     2001