基于PLC的连杆清洗系统的研究与设计论文.doc

基于PLC的连杆清洗系统的研究与设计毕业论文 目 录 1 前言 1 1.1可编程控制技术的现状 1 1.2连杆清洗系统的发展应用 1 1.3 本设计的主要内容 3 2 连杆清洗控制系统方案的总体设计 4 2.1 连杆清洗工艺概述 4 2.2 PLC系统控制方案的设计 5 3各功能模块的设计 7 3.1运输装置的设计 8 3.2清洗连杆表面系统的设计 8 3.3清洗及吹干油道孔的设计 9 3.4吹干连杆系统的设计 10 3.5冷却系统的设计 11 4 硬件电路设计 13 4.1 PLC的选型及其模块配置 13 4.2主电路设计 13 4.3 接口电路的设计 16 5 PLC程序设计及仿真 19 5.1 PLC编程软件steP7简介 19 5.2 PLC程序设计及仿真 19 5.2.1 PLC程序设计 19 5.2.2 PLC程序的仿真 29 6监控组态设计 30 6.1 组态软件力控3.6简介 30 6.2 组态软件设计 30 6.3 清洗过程状态监视实现 31 结 论 40 总结与体会 41 致 谢 42 参考文献 43 附录一：连杆清洗系统工艺流程PLC语句表 44 硬件电路图 液压传动系统原理图 气动传动系统原理图 1 前言 1.1可编程控制技术的现状[1] 可编程控制器（PLC），是60年代末发明的工业控制器件，是美国数字公司(DEC)为美国通用公司(伽)研制开发并成功应用于汽车生产线上，可编程控制器自此诞生。随着计算机技术的飞速发展，PLC软硬件水平与规模也发生了质与量的变化，其控制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。现代PLC已经成为真正的工业控制设备。最初，PLC主要是用在生产线控制和大型机械的控制上。但不久，西德的西门子(SIEMENS)公司、BBC公司就开始研制PLC，当时主要是用于轧钢机、升降设备等大型设备上。70年代初，日本的OMRON也推出了他们的PLC。三菱、日立、富土、东芝、横河、日电等公司也先后加入了PLC制造者的行列。70年代中期，美国和西德首先出现了微电脑化的小型PLC。由于PLC是为工业控制所生产的通用性很强，适合于大批量生产的装置，所以成本迅速下降;加上其是专为工业控制所设计，所以具有极好的抗干扰性能;并且他的使用和维护都极为方便，实现了低水平的操作、高性能的控制，所以在机械制造业深受欢迎。小型PLC开始步入诸如塑料注塑机、包装机械、橡胶机械、纺织机械等轻工机械的控制领域，其成本的低廉和性能的优良对直接使用微机作为控制单元的做法构成了强有力的挑战，更有全面取代传统继电器控制屏的趋势。据国外资料介绍:1982年美国PLC用户中，有48%来自自动程序操作部门(如汽车、拖拉机工业、机械工业等)、13%来自石油化工业、9%来自食品饮料业、7%来自冶金工业、其余部分来自造纸、采矿、污水处理等部门。近年来，随着我国对外开放，日、美、西德等国生产的PLC已通过多种途径进入了我国，引起了各方面的重视并得到应用。如宝钢工程应用了数百台PLC，首钢、武钢、开滦煤矿也分别应用了美国和西德的PLC。 1.2连杆清洗系统的发展应用 随着汽车技术的发展，对汽车发动机的动力性能及可靠性能要求越来越高，而连杆对发动机的动力性能及可靠性至关重要，因此国内外各发动机制造公司对连杆的加工非常重视，其中包括连杆的清洗过程。 虽然现在已经有些国家对连杆的清洗设计出一个完整的清洗系统并生产出有关的连杆清洗机，但是目前对连杆的清洗机的背景及发展并没有过多的论述，也没有对连杆的具体清洗过程作详细的介绍。 但是，汽车逐渐进入人们的生活中，随着人们对汽车的需求量不断增加，对连杆的需求量也越来越大，且对连杆的可靠性越来越高，由此对连杆加工过程中的清洗也越来越受到人们的关注。为了使连杆清洗的清洁度具有良好的效果，研制高速、高效、高质、经济的连杆清洗系统是市场的迫切需求。 连杆清洗机械的最大特点是循环动作且频繁，且有较多的执行元件。在这种场合使用继电器控制逻辑必然需要大量的中间继电器，而这些中间继电器在用PLC控制的情况下，就可以对其内部的辅助继电器进行编程后来取代。从物理介质方面来讲，由于传统的继电接触器控制系统设备体积大，可靠性差，动作速度慢，功能少，难以实现较复杂的控制，由于它是靠硬连线逻辑构成的系统，接线复杂，当生产工艺或对象需要改变时，原有的接线和控制盘（柜）就要更换，所以通用性和灵活性较差，因而不能完成复杂的控制方式。而后者只是PLC的内部寄存器，在PLC编程容量许可的范围内，可以不花费额外的费用来实现复杂的控制逻辑。一般的PLC都有上百点内部辅助继电器甚至更多，且还有多种专用的内部电器，足可以应付一般的控制要求，唯一需要做的工作就是对PLC