輸瓶帶控制畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　論文題目</b></p><p>　　啤酒貼標段輸瓶帶控制的畢業(yè)設(shè)計</p><p><b>　　—</b></p><p>　　學　　　　號：_________________________<

2、/p><p>　　作　 　者：_________________________</p><p>　　專 業(yè) 名 稱：_________________________</p><p>　　2012年03月26日</p><p>　　論文題目：

3、</p><p>　　作者：_________________________ </p><p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　介紹傳送帶的應(yīng)用及傳感器的概述，了解電氣控制柜內(nèi)主要元件的基本原理，通過看電氣控制圖，能夠理解啤酒貼標段輸瓶帶基于PLC和變頻器的控制過程。</p><p><b>

4、;　　目　　錄</b></p><p><b>　　摘　　要1</b></p><p>　　1 傳送帶的應(yīng)用及傳感器的概述3</p><p>　　1.1 傳送帶的應(yīng)用3</p><p>　　1.2 傳感器的概述3</p><p>　　1.2.1 傳感器的定義3</p&g

5、t;<p>　　1.2.2 傳感器的種類3</p><p>　　1.2.3 傳感器的選用3</p><p>　　2 電氣控制柜內(nèi)主要元件的選擇4</p><p>　　2.1 可編程控制器4</p><p>　　2.1.1 可編程控制器概述4</p><p>　　2.1.2 西門子S7 300的P

6、LC4</p><p><b>　　2.2 變頻器4</b></p><p>　　2.2.1 變頻器的工作原理5</p><p>　　2.2.2 施耐德變頻器ATV31系列6</p><p><b>　　2.3 變壓器6</b></p><p>　　2.3.1 機床

7、控制變壓器6</p><p><b>　　2.4 整流器6</b></p><p>　　2.4.1 整流器的作用7</p><p>　　3 啤酒貼標段輸瓶帶的電氣控制圖8</p><p>　　3.1 電源電路8</p><p>　　3.2 電機電路8</p><p&

8、gt;　　3.3 PLC輸入/輸出表9</p><p>　　3.3.1 數(shù)字量輸入/輸出表9</p><p>　　3.3.2 模擬量輸入/輸出表11</p><p>　　3.4 PLC數(shù)字量回路12</p><p>　　3.4.1 PLC數(shù)字量輸入回路12</p><p>　　3.4.2 PLC數(shù)字量輸出回路

9、13</p><p>　　3.5 外部交換信號14</p><p>　　3.6 變頻器接線15</p><p><b>　　結(jié) 論16</b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p>　　傳送帶的應(yīng)用及傳感器的概述</p>

10、<p><b>　　傳送帶的應(yīng)用</b></p><p>　　傳送帶，顧名思義用于傳送物體的帶狀裝置。通過傳送帶可以將物體從一個地方傳送到另一個地方。傳送帶在生活中有廣泛的應(yīng)用。例如：商場的自動扶梯，機場的自動人行道，碼頭上自動裝卸貨傳送帶，工廠生產(chǎn)流水線，農(nóng)業(yè)機械中（聯(lián)合收割機、插秧機）都有應(yīng)用。本次我們將會介紹傳送帶在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用。</p><p>

11、;<b>　　傳感器的概述</b></p><p><b>　　傳感器的定義</b></p><p>　　能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、

12、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)</p><p><b>　　傳感器的種類</b></p><p>　　一、根據(jù)輸入物理量可分為：位移傳感器、壓力傳感器、速度傳感器、溫度傳感器及氣敏傳感器等</p><p>　　二、根據(jù)工作原理可分為：電阻式、電感式、電容式及電勢式等。</p><p>　　三

13、、根據(jù)輸出信號的性質(zhì)可分為：模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。即模擬式傳感器輸出模擬信號，數(shù)字式傳感器輸出數(shù)字信號.</p><p>　　四、根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理可分為：有源傳感器和無源傳感器。有源傳感器將非電量轉(zhuǎn)換為電能量，如電動勢、電荷式傳感器等；無源程序傳感器不起能量轉(zhuǎn)換作用，只是將被測非電量轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的量，如電阻式、電感式及電容光煥發(fā)式傳感器等</p><p><b>　　傳感器

14、的選用</b></p><p>　　啤酒貼標段輸瓶帶所采用的傳感器是漫射式光電傳感器.所謂光電傳感器（photo-electric Transducer）是將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器。使用這種傳感器測量其他非電量（轉(zhuǎn)速、濁度）時，只要將這些非電量轉(zhuǎn)換成光信號的變化即可，此種測量方法具有反應(yīng)快，非接觸式等優(yōu)點，故在非電量檢測中應(yīng)用最廣。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。</

15、p><p>　　電氣控制柜內(nèi)主要元件的選擇</p><p><b>　　可編程控制器</b></p><p><b>　　可編程控制器概述</b></p><p>　　可編程控制器(Programmable Controller,英文縮寫為PC,后又稱為PLC)是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、半導(dǎo)

16、體集成技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置，是將計算機技術(shù)應(yīng)用與工業(yè)控制領(lǐng)域的新產(chǎn)品。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器作為通用工業(yè)控制計算機，功能日益強大，已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備。面向控制過程，面向用戶，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，操作方便，可靠性高，不僅成為具備計算機功能的一種通用工業(yè)控制裝置，使用量高居首位，而且集三電（可控、電儀、電傳）為一體，與機械人、CAD/CAM一起并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動化

17、的三大技術(shù)支柱。</p><p>　　西門子S7 300的PLC</p><p>　　SIEMENS公司在20世紀末推出的SIMATICS7-300系列PLC，性能比高，電磁兼容性強，抗震動沖擊性強，具有非常好的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性，廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、交通、運輸、輕工、電力、汽車、通用機械、專用機床制造業(yè)、食品加工、包裝機械、紡織機械、智能建筑等各個領(lǐng)域。啤酒貼標段輸瓶帶就是采用S7-

18、300-313C型號的PLC實現(xiàn)控制。</p><p><b>　　變頻器</b></p><p>　　變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。通過

19、改變電源的頻率來達到改變電源電壓的目的，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。</p><p><b>　　變頻器的工作原理</b></p><p><b>　　概述</b></p>

20、<p>　　主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。</p><p><b&g

21、t;　　整流器</b></p><p>　　最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　平波回路</b></p><p>　　在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直

22、流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。</p><p><b>　　逆變器</b></p><p>　　同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時間和

23、電壓波形。 </p><p>　　控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。 </p><p>　?。?）運算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的

24、輸出電壓、頻率。 </p><p>　?。?）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。 </p><p>　?。?）驅(qū)動電路：驅(qū)動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。 </p><p>　　（4）速度檢測電路:以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號，送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉(zhuǎn)

25、。 </p><p>　?。?）保護電路：檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。</p><p>　　施耐德變頻器ATV31系列</p><p>　　啤酒貼標段輸瓶帶所采用的是由法國施耐德電氣集團研發(fā)、制造和銷售的ATV31系列變頻器。施耐德電氣集團的前身為Schneider&

26、;Cie，成立于1838年，于1999年5月，正式更名為施耐德電氣集團。</p><p>　　施耐德ATV31系列主要應(yīng)用于三相異步電機變頻器，功率范圍為0.18至2.2 kW。</p><p><b>　　變壓器</b></p><p>　　變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈

27、和鐵心（磁芯）。變壓器是一種根據(jù)電磁作用原理制成的靜止電氣設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)和電子線路中，具有變電壓、變電流、變阻抗等作用。按其用途的不同可分為電力變壓器、降壓變壓器、配電變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器的。在發(fā)電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應(yīng)電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)，變換電壓，電流和阻抗的器件。變壓器的功能主要有：電

28、壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）</p><p><b>　　機床控制變壓器</b></p><p>　　控制變壓器用途比較廣泛，可以定做升壓，也可以定做降壓變壓器.一般適用于50-60HZ輸入電壓不超過500V的電路之中；一般作為機床控制電器或者是局部照明及指示燈電源之用</p><p>　　機床控制變壓器主要分為JBK

29、3系列機床控制變壓器、JBK4系列機床控制變壓器、JBK5系列機床控制變壓器、BK系列機床控制變壓器、BKC系列機床控制變壓器。電氣控制柜內(nèi)所采用的機床變壓器為JBK-360VA型</p><p><b>　　整流器</b></p><p>　　整流器（英文：rectifier）是把交流電轉(zhuǎn)換成直流電的裝置，可用于供電裝置及偵測無線電信號等。整流器可以真空管，引燃管，

30、固態(tài)矽半導(dǎo)體二極管，汞弧等制成。相反，一套把直流電轉(zhuǎn)換成交流電的裝置，則稱為“逆變器” （inverter）。</p><p><b>　　整流器的作用</b></p><p>　　整流器是一個整流裝置，簡單的說就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個主要功能：第一，將交流電（AC）變成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負載，或者供給逆變器；第二，給蓄電池提供充

31、電電壓。因此，它同時又起到一個充電器的作用。</p><p>　　鎮(zhèn)流器和整流器的作用有何區(qū)別</p><p>　　按照所采用的整流器件，可分為機械式、電子管式和半導(dǎo)體式幾類。 電感鎮(zhèn)流器是一個鐵芯電感線圈，電感的性質(zhì)是當線圈中的電流發(fā)生變化時，則在線圈中將引起磁通的變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方向與電流的方向相反，因而阻礙著電流變化。</p><p>　　啤酒貼標

32、段輸瓶帶的電氣控制圖</p><p><b>　　電源電路</b></p><p>　　直流電源 PLC電源 接觸器電源</p><p><b>　　電機電路</b></p><p>　　啤酒輸瓶帶控制24個電機，其中電機PM34、PM35、PM36、PM37、

33、PM38、PM38-1、PM39、PM39-1、PM40、PM41、PM42、PM43、PM52、PM53、PM54、PM5為接觸器控制。以PM40和PM41為例，如圖所示。</p><p>　　PM40 PM41</p><p>　　電機PM44、PM45、PM46、PM47、PM48、PM49、PM50、PM51為變頻控制，以PM44和PM

34、45為例，如圖所示。</p><p>　　PM44 PM45</p><p><b>　　PLC輸入/輸出表</b></p><p><b>　　數(shù)字量輸入/輸出表</b></p><p><b>　　模擬量輸入/輸出表</b>

35、</p><p><b>　　PLC數(shù)字量回路</b></p><p>　　PLC數(shù)字量輸入回路</p><p>　　以 數(shù)字輸入回路2為例，如圖所示。</p><p>　　輸瓶檢測1(SQ22) 輸瓶檢測2(SQ23) 輸瓶檢測3(SQ24) 輸瓶檢測4(SQ25) 輸瓶檢測5(SQ26) 輸瓶檢測6(SQ27)輸瓶檢

36、測7(SQ28)輸瓶檢測8(SQ29) </p><p>　　PLC數(shù)字量輸出回路</p><p>　　以數(shù)字量輸出回路3為例，如圖所示。</p><p>　　AC OV(80) PM34電機接觸器 PM35電機接觸器 PM36電機接觸器PM37電機接觸器 PM38電機接觸器 PM38-1電機接觸器 PM39電機接觸器 PM39-1電機接觸器&

37、lt;/p><p><b>　　外部交換信號</b></p><p>　　標機速度信號+ 標機速度信號-</p><p>　　標機止瓶器信號 標機急停信號</p><p><b>　　變頻器接線</b></p><p>　　以多段1為例，如圖所示。&l

38、t;/p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　介紹了啤酒貼標段輸瓶帶電氣控制柜主要元件及光電傳感器的基本原理，結(jié)合PLC和變頻器對啤酒貼標段輸瓶帶的電氣控制圖，充分了解啤酒貼標段輸瓶帶的控制過程</p><p>　　參考文獻 </p><p>　?。?）馬宏革

39、 張建軍 可編程控制技術(shù) 北京，化學工業(yè)出版社 2010年10月</p><p>　　（2）梁森 王侃夫 黃杭美 自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù) 北京，機械工業(yè)出版社 2005年1月</p><p>　?。?）周定義 付植桐 電工技術(shù) 北京，高等教育出版社 2009年11月</p><p>　?。?）馬宏革 自動化生產(chǎn)線安裝調(diào)試與維護 包頭，包頭輕