生产线上运输升降机的自动化设计PLC调研报告.doc

毕业设计调研报告-1-调研报告升降机械很多由工频电机直接带动运行，电气控制部分一般都很简单，多数采用人工手动控制或采用继电器控制方式。这些升降机械存在一些明显的问题，如启动停止和运行不平稳，升降运动过程动作不可靠，自动化程度不高，故障率较高，设备能耗高，无法应急运行，存在安全隐患等等。基于这些问题使得这些升降机械很难在工厂生产中发挥高效率的作用，同时也使得国内这些生产的升降机械无法与进口的自动化生产线配套使用，也无法根据实际的生产需要转换和调整升降机械的动作方式和工作顺序。随着变频技术和PLC控制技术的发展，工厂中的自动化生产线也越来越多，由于一些行业的生产工艺的要求或是由于生产车间和场地的特殊情况，要求一些生产线需要配置相应的物件提升装置。基于上面的现象，本次设计的生产线上的运输升降机利用S7-200PLC的技术来实现运输升降机的自动化，使得运输升降机能够沿着所设定的路线运行，并实现运输升降机的避障作用，最终运输升降机能够在规定的时间内平稳的到达车库。从而将PLC控制技术、传感器技术、智能控制技术、及机电一体化技术集合于一体。随着我国工业的快速增长，与之配套的运输升降机生产制造业也一路高歌。我国不但是全球最大的运输升降机市场，而且形成了全球最强的运输升降机生产能力。中国的运输升降机虽然生产能力第一，甚至出口也第一，但由于缺乏自主的知识产权和核心技术，产品的附加价值不高，利润非常低。国内运输升降机产量的大部分是被几大国际运输升降机巨头在中国的合资工厂所生产的，而这些生产的运输升降机的核心部件（控制系统）的技术和版权又都把握在国外公司手中，利润基本被国外公司取走。随着奥运的到来，运输升降机产业的前景和走势也随着社会的需求悄然发生着改变。市场对新一代的绿色运输升降机、节能运输升降机和智能运输升降机的需求越来越旺盛。国内外运输升降机企业顺应市场需要，加大研发投入，都准备在未来新概念运输升降机产业发展中占得先机。2007-2010年期间我国运输升降机需求将呈现快速增长的态势，根据回归模型对未来四年内的产量进行预测，2007-2010年我国运输升降机产量分别为21.36万部、24.31万部、28.66万部和33.41万部。我国的运输升降机市场仍将保持每年20%的递增速度，年平均销售额至少500亿美元。今后一段时间内运输升降机技术将向着环保、驱动系统使用永磁同步无齿曳毕业设计调研报告-2-引机、产业信息化网络化的方向发展，面对日益严峻的市场环境每个企业首先考虑如何生存。要生存下去就必须提高企业竞争力，在所能够改变竞争规则的因素中，技术变化属于最显著的一种。如何在运输升降机技术方面保持领先地位从而保持企业的竞争优势？国内运输升降机企业管理者必须制定一个企业运输升降机技术发展战略，只有这样，才可能在竞争中不被淘汰。面对不断飞速发展的社会以及经济增长速度，让我们很容易想到这是高速发展的科技快速发展的结果。现代科技发展的主要都会围绕着效率以及机械化。本课题就是利用PLC控制系统控制的生产线上的运输升降机，可以帮助人工进行货物的运送。即可以将生产过程中的生产产品运送进仓库中，这样可以减少劳动力，可以显著地提高人民的生活水平。随着微处理器和微型计算机的问世，电子计算机已深深介入机械制造的各个领域，诞生了一系列机、电、计算机遗体化的新产品。由于科技的快速发展，使得那种仅靠手工操作的、低效率生产的道路已不再适应社会的发展需求，达不到人们日益增长的产品的需要。因此，智能化的产品已在现在市场占领了一定的市场，并将成为未来社会的主流。通过本设计简单设计过程，可以了解到在现实生产中的基本控制思想。认识到若要达到所设计的目的，不仅要做到知识的严谨，还要综合考虑所可能遇到的各种情况以及所处的环境。在运行的过程中，由于环境的不同可能得到不同的结果。因此，在现实生产过程中，要全面考虑设计所要达到的目的，最重要的还要将环境与所设计结合起来，才能可能达到设计的目的。在运输升降机的设计中充分考虑了与自动化生产线配套的特点，确保安全的设计前提，配置了变频/工频可选的驱动系统，当变频器发生故障时可以由PLC将故障处电机转换为工频运行。在向升降机轿箱吊篮内输送产品物件和向外输出产品物件时，可以通过PLC智能化判断进出口拥堵情况，可以在步进主程序中添加自动正反转进出口电机程序，这样可以在生产过程中减少不必要的停机次数，也减少认为干预的次数，整个系统的智能化程度很高。同时由于驱动系统的变频和工频正反转冗余设计，可以使得系统可以根据生产需要将产品从一楼运向二楼，也可以把产品从二楼运向一楼。在PLC选型上采用西门子S7-200CPU226，其强大的功能和良好的扩展性能，使得运输升降机可以实现两层以上的楼层扩展。在机械系统上只需要扩展PLC模块和增加交流接触器的数量，外部安全元气件，和外部感应元件等即可，不需毕业设计调研报告-3-要增加变频器数量。步进程序的扩展也很方便。工艺流程和楼层增减可以在西门子PLC中完成生产配方，极为方便地完成与多楼层，多种生产工艺配套。强大的通讯功能，设计中选用了西门子S7-200226PLC，其强大的通讯功能，能使得自动升降机设备可以与生产线设备很容易地成为一个整体，成为自动化生产线地有机的一部分。包括变频器地速度给定，自动运行，故障时请求生产线减速或停机等功能人性化地设计，设备采用了TP170A西门子彩色触摸屏,全中文显示，方便操作和设备维护。强大的后台管理功能，可以记录生产情况和故障情况。在本设计的具体细节中，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。希望在不久的将来这种简易的底成本的自动化运输机将可能广泛地应用于工厂生产线上，为提高企业的生产效率作出贡献。