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混凝土砌块成型自动化生产线控制系统开发

作　者: 陈冬冬
导　师: 陆宝春
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 混凝土砌块成型 自动化生产线 集散控制系统 工业组态技术 变频调速
分类号: TU522.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


随着我国墙改政策力度的加大,混凝土砌块必将打破房屋建筑材料中粘土砖的主导地位,为我国建筑业的健康发展和环境保护作出巨大贡献。由于目前大多数国产混凝土砌块成型设备自动化程度不高、生产效率较低,而进口混凝土砌块成型设备又价格昂贵,因此并不能满足国内混凝土砌块生产的需求。中国市场上急需一种符合中国国情、自动化程度高的混凝土砌块成型自动化生产设备。本文以QT10-15混凝土砌块成型生产线为研究对象,在分析混凝土砌块成型生产工艺流程及控制需求基础上,运用可编程控制器、变频调速及工业组态软件等硬软件平台,研究设计开发了混凝土砌块成型生产线的集散式控制系统。为实现混凝土成型自动化生产线信息集成及可靠运行,本文着重研究了台达系列工控产品的通讯机制、主机液压系统流量PID控制、子母窑车精确定位、码垛控制、升降板机控制等关键技术。完成了基于WPLsoft、ScreenEditor及VB开发平台的混凝土砌块成型自动化生产线PLC控制程序及上位监控程序的设计、开发与调试,实现了控制系统过程控制、信息集成、工艺参数设定,历史数据管理及智能故障报警等功能。现场调试运行表明:本文设计的混凝土砌块成型自动化生产线控制系统达到了预期的功能要求,具有较好的可靠性和实用性,满足现场生产的要求。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-14
  1.1 课题研究的背景和意义  7-8
  1.2 混凝土砌块成型机的技术现状及发展趋势  8-12
    1.2.1 技术现状及特点  8-10
    1.2.2 主要存在的技术不足  10
    1.2.3 未来发展趋势  10-12
  1.3 课题的研究内容和目标  12
  1.4 论文的组织结构  12-14
2 总体方案设计论证  14-24
  2.1 混凝土砌块成型自动化生产线的组成  14
  2.2 混凝土砌块成型工艺流程  14-15
  2.3 控制系统需求分析  15-17
    2.3.1 功能需求  15-16
    2.3.2 信息需求  16-17
    2.3.2 性能需求  17
  2.4 控制系统总体结构  17-20
    2.4.1 集散控制系统模型  17-19
    2.4.2 控制系统结构设计  19-20
    2.4.3 控制系统功能设计  20
  2.5 控制系统总体方案设计  20-21
  2.6 系统开发环境  21-24
    2.6.1 PLC控制程序开发软件  21-22
    2.6.2 触摸屏监控程序开发软件  22-23
    2.6.3 PC上位机监控程序开发软件  23-24
3 通讯机制及关键控制技术研究  24-43
  3.1 台达系列工控产品通讯协议分析  24-32
    3.1.1 PC机与PLC通讯实现  26-27
    3.1.3 PLC与变频器通讯实现  27-30
    3.1.4 PLC之间通讯实现  30-31
    3.1.5 PLC与触摸屏通讯实现  31-32
  3.2 主机液压系统流量控制算法  32-36
    3.2.1 PID控制算法  33
    3.2.2 主机液压系统流量PID控制实现  33-36
  3.3 子母窑车精确定位实现及变频器频率选择  36-39
    3.3.1 子母窑车精度定位  36-39
    3.3.2 变频器频率选择  39
  3.4 码垛机控制技术  39-41
  3.5 升/降板机定位控制技术  41-43
4 系统硬件设计  43-51
  4.1 PLC控制系统设计原则  43
  4.2 PLC主机及扩展模块选型  43-46
    4.2.1 控制系统I/O点分析  43-44
    4.2.2 PLC功能主机选型  44
    4.2.3 PLC扩展模块配置  44-46
  4.3 传感器选型  46-47
  4.4 主要执行机构选型  47-48
  4.5 触摸屏选型  48-49
  4.6 控制系统可靠性设计  49-51
    4.6.1 变频器抗干扰技术  49-50
    4.6.2 PLC计数保护控制  50-51
5 控制系统软件设计  51-64
  5.1 PLC控制程序开发  51-55
    5.1.1 1#PLC控制程序设计  51-54
    5.1.2 2#PLC控制程序设计  54-55
  5.2 触摸屏监控实现  55-58
    5.2.1 子母窑车监控功能需求分析  55-56
    5.2.2 母窑车监控界面设计  56-58
  5.3 上位PC机程序设计  58-64
    5.3.1 上位PC机监控功能需求分析  58-59
    5.3.2 监控程序实现  59-60
    5.3.3上位PC机程序设计  60-64
6 控制系统现场调试运行  64-66
  6.1 电气接线及安装  64-65
  6.2 现场调试  65
  6.3 运行说明  65-66
7 总结与展望  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
附表  71-74
现场设备附图  74

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 非金属材料 > 砖、瓦及砌块 > 砌块（砖板）
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