開題報告--基于PLC的裝配線空壓控制系統(tǒng)的改造設(shè)計.doc

開題報告題目名稱基于PLC的裝配線空壓控制系統(tǒng)的改造設(shè)計學(xué)生姓名專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)教育學(xué)號指導(dǎo)教師姓名所學(xué)專業(yè)機(jī)電一體化職稱完成期限一、選題的目的意義目前，在現(xiàn)代生產(chǎn)力不斷提高的情況下，空壓站建設(shè)是一項重要的輔助工程。在很多生產(chǎn)場所所有空壓站配備的主要設(shè)備為離心式空氣壓縮機(jī)、冷凍式空氣干燥器，通過儲氣罐、連接管道和閥門等組成壓縮空氣供氣系統(tǒng)，并配套冷卻系統(tǒng)、儀表空氣系統(tǒng)，計算機(jī)檢測系統(tǒng)，以實現(xiàn)空壓站為生產(chǎn)一線保證不同壓力、不同負(fù)荷的用氣需求。在此前提下確保合格的供氣品質(zhì)，滿足穩(wěn)定的氣源壓力，自動調(diào)節(jié)供氣流量等是空壓站自動控制的基本任務(wù)。隨著自動化水平的不斷提高，關(guān)于建設(shè)無人值守空壓站的討論，是一個發(fā)展過程中的必然的課題。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀空壓機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)歷了以下兩個階段：傳統(tǒng)的空壓機(jī)控制系統(tǒng)采用壓風(fēng)系統(tǒng)采用開環(huán)方式，壓力系統(tǒng)通過壓力調(diào)節(jié)器來控制空壓機(jī)的載荷與卸荷。當(dāng)風(fēng)包壓力超過設(shè)定的上限值時,壓力調(diào)節(jié)器控制空壓機(jī)卸荷,當(dāng)風(fēng)包壓力低于設(shè)定的下限值時,壓力調(diào)節(jié)器控制空壓機(jī)載荷,空壓機(jī)和電動機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。這種運(yùn)行方式存在如下的缺點：(1)壓風(fēng)系統(tǒng)采用開環(huán)控制方式,供風(fēng)壓力在上、下限之間波動,不能保證恒壓供風(fēng)。(2)空壓機(jī)的電動機(jī)直接起動或電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動,起動時電流很大,對電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備造成很大的沖擊,縮短機(jī)械設(shè)備的壽命。(3)空壓機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)時,其拖動電機(jī)還保持運(yùn)轉(zhuǎn),其消耗的電能約為其額定值的30%左右,嚴(yán)重地浪費電能。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)控制技術(shù)廣泛的應(yīng)用，采用plc與變頻器的協(xié)調(diào)控制，變頻器設(shè)有壓力閉環(huán)控制和開環(huán)控制手動調(diào)節(jié)兩種控制方式,有一個選擇開關(guān)可以進(jìn)行選擇。正常工作時,采用壓力閉環(huán)控制方式,使用壓力變送器檢測空壓機(jī)的實際供風(fēng)壓力,并將其與供風(fēng)壓力的設(shè)定值相比較,用比較得到的差值調(diào)節(jié)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速,保持空壓機(jī)的供風(fēng)壓力恒定為設(shè)定值。在變頻器控制柜的柜門上設(shè)有供風(fēng)壓力設(shè)定的電位器和數(shù)字顯示,操作司機(jī)可方便地設(shè)定供風(fēng)壓力。三、主要研究內(nèi)容（1）PLC的選型，變頻器的選型。（2）控制方案的設(shè)計。（3）傳感器接線形式與PLC的I/O接口的設(shè)計；（4）系統(tǒng)的手動/自動轉(zhuǎn)換、在線監(jiān)控及在現(xiàn)場調(diào)試、驅(qū)動通風(fēng)機(jī)的電機(jī)過熱保護(hù)，故障報警設(shè)計。（5）PLC程序的編制。（6）系統(tǒng)可靠性設(shè)計。（7）安裝調(diào)試分析。四、畢業(yè)論文（設(shè)計）的研究方法或技術(shù)路線1.基于PLC的裝配線空壓控制系統(tǒng)的改造設(shè)計方案傳統(tǒng)設(shè)計通常是采用壓風(fēng)系統(tǒng)采用開環(huán)方式，還要加上相應(yīng)的軟件。隨著現(xiàn)代工業(yè)自動化水平的不斷進(jìn)步，以及各種工藝要求的大幅提高，傳統(tǒng)控制方式明顯無法滿足相應(yīng)的要求。采用plc與變頻器的協(xié)調(diào)控制，采用壓力閉環(huán)控制方式,使用壓力變送器檢測空壓機(jī)的實際供風(fēng)壓力,并將其與供風(fēng)壓力的設(shè)定值相比較,用比較得到的差值調(diào)節(jié)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速,保持空壓機(jī)的供風(fēng)壓力恒定為設(shè)定值。2.主要的技術(shù)指標(biāo)及要求（1）PLC容量和性能要與任務(wù)相適應(yīng)；（2）PLC運(yùn)行速度要滿足實時控制的要求；（3）傳感器接線形式要與PLC的I/O接口相匹配；3.需要完成的工作（1）掌握空壓機(jī)控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計方法及存在的問題和改進(jìn)的方法；（2）空壓機(jī)控制系統(tǒng)的總體框架設(shè)計，初步使用plc進(jìn)行設(shè)計；（3）控制系統(tǒng)的軟件框架設(shè)計；（4）系統(tǒng)集成調(diào)試；（5）總結(jié)五、主要參考文獻(xiàn)與資料1劉瑞國，陳艷，彭延生。煤礦機(jī)電J。變速調(diào)速技術(shù)在礦上空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用。2005，12石景麗，劉榮軍，朱平._壓縮機(jī)技術(shù)J變頻調(diào)速技術(shù)在壓縮機(jī)節(jié)能一改造上的應(yīng)用1998，33林梅，吳業(yè)正壓縮機(jī)自動閥M西安：西安交通大學(xué)出版社，19914黃立培，張學(xué)變頻器應(yīng)用技術(shù)及電動機(jī)調(diào)速M北京：人民郵電出版社，19985廖常初S7-300400PLC京：機(jī)械工業(yè)出版社，20056崔堅.西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通京：機(jī)械工業(yè)出版社20047李方園變頻器行業(yè)應(yīng)用實踐北京：中國電力出版社，20068李方園變頻器自動化工程實踐北京：電子工業(yè)出版社，20079張燕賓，胡綱衡，唐瑞球使用變頻調(diào)速技術(shù)培訓(xùn)教程北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004，810吳忠智，吳加林變頻器應(yīng)用手冊(第2版)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200311吳忠智，黃立培，吳加林調(diào)速用變頻器及配套設(shè)備選用指南北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200212賈世勝，朱學(xué)軍，等通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整中常見問題及對策J山西煤炭，2002，(2)13丁紀(jì)凱，許逸舟基于PLC和現(xiàn)場總線的污