PLC在太阳能清洗机上的控制毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） 术在太阳能硅片清洗机控制上的应用 摘要 文章介绍了 结构和工作原理，概述了太阳能硅片清洗机的结构和工艺流程，对 太阳能硅片清洗机控制上的应用可行性进行了探讨，对 制 太阳能硅片 清洗机梯形图及程序进行了分析，对太阳能硅片清洗机采用 制的优越性进行了总结。设备产品质量高，控制系统可靠性高，自动化水平高。随着 阳能硅片清洗机的控制上将有更广阔的应用前景。 关键词 太阳能硅片清洗机 ; 梯形图 ; 程序 ; 控制 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 前言 制太阳能硅片清洗机的意义 3 1章 概述 5 5 5 6 6 7 步骤 7 2章 太阳能硅片清洗机 制设计 9 太阳能硅片清洗机的介绍 1 0 1 0 11 11可编程控制器的输入与输出接口分配 12梯形图与指令表 15 3章 回顾与展望 33 谢 34考文献 35 附图 36 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 前 言 近年来我国太阳能电池生产量和市场销售量分别以年均 15%和 20%的速度增长，去年全国太阳能电池产量达到 历史新高。专家预测，未来 3至 15 太阳能是一种清洁、可再生能源，而太阳能电池因为实现了直接将太阳能转化为电能而受到世界各国的重视。去年全球太阳能电池生产量已达到 200 兆瓦，总装机容量达到 100 万千瓦。世界光伏界一般认为，到 2010年太阳能电池成本将降低到可以与常规能源竞争。我国太阳能资源丰富，年日照数在 2200 小时以上的地区占国土面积的 2/3 以上。全国目前还有6000 万人口需要解决电视、通讯、照明及生产用电问题，光伏电池的市场前景十分广阔。 太阳能光伏产业的迅速发展，使得我国 太阳能硅片 清洗设备的发展举世 瞩目，并 呈现稳定增长势头 。 伴随着硅片的大直径化 ,器件结构的超微小化、高集成化 ,对硅片的洁净程度、表面的化学态、微粗糙度等表面状态的要求越来越高，主流工艺已经在从 90 65渡。高集成化的器件要求硅片清洗必须减少给硅片表面带来的破坏和损伤 ,减少溶液本身或工艺过程中带来的 玷污 。而 太阳能 清洗设备也正向着小型化、非盒式化及一次完成化方向发展 ,以减少工艺过程中的 玷污 ,满足 90至 65器件工艺的要求。这无论对清洗工艺还是对清洗设备都是一个极大的挑战 ,传统的清洗方法已不能满足要求。 江苏林洋新能源有限公司采用的 是深圳捷佳创精密设备有限公司的硅片清洗设备，本设备是一个全自动的处理设备，清洗过程由三菱 作员通过 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 制的清洗设备有如下的特点： 1、可靠性高，由于采取了一系列的 般可达 35万小时。而且 能在工业环境下可靠地工作； 2、编程简单， 种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员掌握。当工作流程需要改变 时，可以现场改变程序，使用方便、灵活； 3、体积小、结构紧凑、安装、维修方便。 量轻，便于安装。一般 障报警、故障种类显示等功能，便于操作和维修人员检查，可以较容易通过更换模块插件来迅速排除故障。 与被控对象的硬件连接方式简单、接线少，便于维护。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 概 述 20世纪 60年代末，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（ 了适应汽车型号不断更新的需要，试图寻找一种新的生产线控制方法，使之尽可能地 减少重新设计继电器控制系统的工作量以及尽量减少控制系统硬连接线的数量，以降低生产成本，缩短制造周期，减少生产线的故障率，从而有效地提高生产效率。首先，由美国数字设备公司（ 制出符合上述想法的工业控制装置，命名为可编程逻辑控制器，即 1969年，第一台 功地取代了沿用多年的继电器控制器系统，尽管当时的 能仅具有逻辑控制、定时、计数等功能 ,但却标志着一种新型的工业控制装置问世。 随着微电子技术和 计算机技术的飞速发展， 20世纪 70年代中期又出现了微处理器和微型计算机，这些新技术很快被用到 中，使得 仅具有逻辑控制功能，而且还增加了运算、数据处理和传递等功能，从而成为具有计算机功能的新型工业控制装置。 1980 年美国电器制造商协会(式将其命名为可编程控制器 (称 。按 I/型和大型几类。一般小于 512点为小型 512 2048点为中型 ， 2048点以上为大型 结构形式可分为整体式和模块式两类。整体式 体式 将电源、 I/O 部件都集中在一个机箱内 ,其结构紧凑、体积小、价格低。模块式 将 如 块、 I/O 模块、电源模块和各种功能模块。有时可根据需要将整体式和模块式结合起来 ,称为叠装式 除基本单元和扩展买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 单元外 ,还有扩展模块和特殊功能模块 ,配置比较合理。 特点 :1 可靠性高 2编程简单 3通用性强 4体积小、结构紧凑 ,安装、维修方便。 金、化工、汽车、轻工等行业中。若按应用类型来划分 ,1、开关逻辑控制 2、闭环构成控制 3、位置控制 4、监控系统 5、分布式系统。 1、向高速度、大存储容量方向发展； 2、向多品种方向发展；3、编程语言多样化； 4、发展智能模块； 5、加强联网和通信功能。 要有中央处理单元 (存储器 (输入 /输出部件(I/O)、电源和编程器几大部分组成。 以微机处理器为核心的数值式电子、电气自动控制装置 ,也可以说是一种专用微型计算机。各种 但组成的一般原理基本相同，即都是以微处理器为核心，并辅以外围电路和 I/O 单元等硬件所构成的。正像通用的微机一样 ,各种功能的实现 ,不仅基于其硬件的作用 ,而且要靠其软件的支持。实际上， 是一种工业控制计算机，其系统组成、工作原理、操作使用原理都与计算机相同。 程序是用程序语言表达的。表达方式有多种多样，不同的 产厂家，不同的机种，采用的表达 方式也不相同。但基本上可归纳为字符表达式 (即用文字符号来表达程序 ,如语句表程序表达方式 )和图形符号表达方式 (即用图形符号来表达程序 ,如梯形图程序表达方式 )这两大类。也有将这两种方式结合起来表示 （ 1）梯形图 梯形图编程语言与传统的“继电、接触 ” 控制原理图十分相似，它形象、直观、实用 ,为广大电气技术人员所熟知。这种变成语言继承了传统的继电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 输入输出形式，使得程序直观易读。当今世界各国的 造家所生产的 （ 2）指令 表 用指令表所描述的编程方式是一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式。由于不同型号的 表识符和参数表示方法不一，所以无千篇一律的格式。 （ 3）逻辑符号图 采用逻辑符号图表示控制逻辑时 ,首先要定义某些逻辑符号的功能和变量函数，它类似于 “ 与 ” 、 “ 或 ” 、 “ 非 ” 逻辑电路结构的编程方式。一般来说，用这三种逻辑能够表达所有的控制逻辑。这是国际电工委员会 (布的 （ 4）高级语言编程 随着软件技术的发展，近年来推出的 其是大型的 开始用高级语言进行编程。许多 用类似 言的专用语言，系统软件具有这种专用语言编程的自动编译程序。采用高级语言编程后，用户可以像使用普通微型计算机一样操作 了完成逻辑控制功能外，还可以进行 节、数据采集和处理以及与计算机通信等。 通常把 时器、计数器等元件组成的装置。用循环扫描的工作方式，其工作过程可分为 :内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段，整个过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。在内部处理阶段 ,查 块内部硬件是 否正常，复位监视计时器，以及完成其他一些内部处理。在通信处理阶段， 应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。在 于停止运行状态时，只完成内部处理和通信服务工作。在 于运行状态时，除完成上述操作外，还要完成输入处理、程序执行、输出处理工作。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1）熟悉被控对象 首先要全面详细地了解被控对象的机械结构和生产工艺过程，了解机械设备的运动要求、运动方式和步骤 ,归纳出工作循环图或状态 (功能 )图。 （ 2）明确控制任务与设计要求 要了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系和对控制系统的要求，归纳出电气执行元件的动作节拍表。 （ 3）指定电器控制方案 根据生产工艺和机械运动的控制要求，确定控制系统的工作方式，还要确定系统应有的其它功能。 （ 4）确定控制系统的输入输出信号 通过研究工艺过程或机械运动的各个步骤、各种状态、各种功能的发生、维持、结束、转换和其它的相互关系，来确定各种控制信号和检测反馈信号、相互的转换和联系信号。并且确定哪些信号需要输入 些信号要由 类统计出各输入输出量的性质及参数。 （ 5） 根据以上步骤得到的结果，选择合适的 （ 6） 对各种输入输出信号占用 出端点及其它 设计出 （ 7）程序设计 程序设计是 是整个控制系统设计的核心，其主要工作就是要设计出梯形图和语句表程序。 （ 8）模拟运行与调试程序 将设计好的程序通过编程器或微机传 送至先要逐条进行检查和验证，改正程序设计中的逻辑、语法、数据错误或输入过程中的按键及传输错误，然后，可以在实验室里进行模拟运行与调试程序，观察在可能的情况下个输入量、输出量之间的变化关买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 系是否符合设计要求，发现问题及时修改设计，并改正传送到 去的程序，直到完成满足工作循环图或状态流程图的要求。在进行程序设计和模拟运行调试的同时，可以进行平行地进行控制系统的其它部分的设计、装配、安装和接线工作。 （ 9）现场运行调试 完成以上各种工作之后，即可将已初步调试好的程序传送到现场使用的 器中， 行现场运行调试，即解决调试中发现的问题，直到完全满足设计要求，即可交付使用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 太阳能硅片清洗机 阳能硅片清洗机的介绍 太阳能硅片清洗机由槽体、移栽机械手、抽风装置、人机界面和电控柜等五部分组成，其控制部分主要由三菱 寸彩色触摸屏控制生产。其生产工艺流程 如图 1 所示，手动将装有硅片的提篮放入上料位，移载机械手抓取提篮，按设定程序将提篮转移到各工艺槽进行腐蚀或清洗，相关工 艺槽具有加热、超声、喷淋、排液、温度检测、液位检测等功能，完成处理过程后，机械手将提篮转移至下料位，手动取出提篮。 硅片检验 硅片插合制绒面慢拉喷淋漂洗 去损伤层H 干燥 检测漂洗漂洗喷淋上料清洗工艺流程：图 1 1、可靠性高，由于采取了一系列的 可靠性的措施， 平均无故障时间（ 般可达 35万小时。而且 能在工业环境下可靠地工作； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2、编程简单， 常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专 门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员掌握。当工作流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活； 3、体积小、结构紧凑、安装、维修方便。 体积小，重量轻，便于安装。一般 具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能，便于操作和维修人员检查，可以较容易通过更换模块插件来迅速排除故障。 与被控对象的硬件连接方式简单、接线少，便于维护。 选择日本三菱 ，一般小于 512点为小型 512 2048 点为中型 ,2048 点以上为大型 清洗机输入输出点小于 256点应选小型 选 表 1电 源 20V/220240060源波动范围 32V/198264V，电源可瞬间失效 10境温度 055 环境湿度 4596%（无凝露） 防震性能 1055大： 2G） 抗冲击性能 10G，在 x， y， 抗噪声 能力 1 s， 30100声模拟器） 击穿电压（绝缘耐压） 1地端与其它端子间） 绝缘电阻 5500地端与其它端子间） 接地电阻 小于 100（如接地有困难可不接地） 环境 无腐蚀性气体，无导电粉末，微粒 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 编程控制器的输入与输出分配 ： 停止 动 /手动 动起动 动停止 鸣停止 行指示 急停止 点指示 机过载 障指示 频报警 鸣器 槽水位仪 槽水泵 槽水位仪 槽水泵 槽水位仪 槽水泵 槽水位仪 槽水泵 槽水位仪 槽循环水泵 槽水位仪 槽补水泵 槽水位仪 槽水泵 槽水位仪 0槽循环水泵 #机上升到位 #机横移左行 #机上减速位 #机横移右行 #机下减速位 #机横移慢速 #机下降到位 #机横移快速 #机上升 #机提拉上升 #机下降 #机提拉下降 #机左移 #机提拉慢速 #机右移 #机提拉快速 料位 #后盖开 #槽位 #后盖闭 #槽位 #后盖开 #槽位 #后盖闭 #槽位 #后盖开 #槽位 #后盖闭 #槽位 #机横移刹车 #机下钩位 #机提拉刹车 #后盖开位 0槽补水泵 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 #后盖闭位 料电机 #后盖开位 料电机 #后盖闭位 燥抽风机 #后盖开位 槽抽风机 #后盖闭位 槽抽风机 #后盖开位 1风机 #后盖闭位 2风机 #后盖开位 槽自动加热 #后 盖闭位 槽自动加热 1#后盖开位 槽自动加热 1#后盖闭位 槽自动加热 3#后盖开位 交换槽加热 3#后盖闭位 交换槽加热 4#后盖开位 1自动加热 4#后盖闭位 2自动加热 #机上升到位 #机横移左行 #机上减速位 #机横移右行 #机下减速位 #机横移慢速 #机下降到位 #机横移 快速 #机上升 #机提拉上升 #机下降 #机提拉下降 #机左移 #机提拉慢速 #机右移 #机提拉快速 #后盖开 #槽位 #后盖闭 #槽位 #排放阀 #槽位 风机 0#槽位 #排放阀 0#槽水位 1槽喷淋 2#槽水位 #机横移刹车 #下钩位 #机提 拉刹车 料位检测 1 #后盖开 料位检测 2 #后盖闭 料位检测 1 1#后盖开 料位检测 2 1#后盖闭 热槽水位 1后盖开 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 水槽 1水位 1后盖闭 水槽 2水位 2后盖开 交换槽水位 2后盖闭 #机上升到位 #机横移左行 #机上减速位 #机横移右行 #机下减速位 #机横移慢速 #机下降到位 #机横移快速 #机上升 #机提拉上升 #机下降 #机提拉下降 #机左移 #机提拉慢速 #机右移 #机提拉快速 #排放阀 #排放阀 1#槽位 #排放阀 2#槽位 #排放阀 3#槽位 槽喷淋 4#槽位 声波 料位 #机横移刹车 #机下钩位 #机提拉刹车 #臂上保护 #补水阀 #臂下保护 #补水阀 #臂横移保护 #补水阀 #臂上保护 #补水阀 #臂下保护 #补水阀 #臂横移保护 #补水阀 #臂上保护 #臂 下保护 臂 #横移保护 补水泵 #手动补水 #手动补水 #手动补水 #手动补水 #手动补水 #手动补水 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 形图与指令表 (1) 时间设定指令表 序号 指令 数据 0 8000 1 411 440 8 440 = 1#设定时间 13 412 442 20 442 = 2#设定时间 25 512 = 2#设定时间 = 3#设定时间 30 512 = 2#设定时间 = 4#设定时间 35 415 448 42 448 = 5#设定时间 47 416 450 54 450 = 6#设定时间 当 8000为 据寄存器 0送 后执行传送指令将 内容传送到 (纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 为设定时间、 人机界面显示时间，设定时间以分钟为单位显示时间以秒为单位 )。执行乘法指令，将 数值乘以数值 60 送 ，然后执行传送指令将 内容送到 ( 2 槽设定时间 )。再执行传送指令将 数值传送到 ( 3 槽设定时间 )。执行传送将 514中 (槽设定时间，二、三、四槽时间一致 )。执行传送将 0送 送将 515 中 ( 5 槽设定时间 )。执行乘法指令将 数值乘以数值 60送 送将 516中 (槽设定时间 )。 (2)机械手提料、放料梯形图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2料梯形图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (3)机械手提料、放料指令表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 料位检测）得电，即辅助继电器 点闭合，时间继电器 始计时 (时间数值 人为设定时间 )。 间到 1号槽内无料 (闭时为 1#槽无料 )、 1 号、 2 号、 3 号、 4 号、 5 号槽没有料要提的情况下上料有货开始提篮， 1 号机械手在上料位提料完毕上升到位时，上料位有货复位。 1号机械手移动到 1号槽位开始下降，下降到位时放料完成 1号槽 号槽有料同时时间继电器对 1槽设定的时间开始计时。执行下 一步指令，在 2、 3、 4#槽只要有一个槽无料时同时 2、3、 4、 5槽没有料要提的情况下， 1号槽设定时间到机械手开始在 1号位处提篮。机械手在 1 号槽位 电，升降马达运行到 升到位点， 1号槽有料复位，机械手将提取的料放到 2 号槽内，同时 始计时。 2号槽设定时间到，在 5 号槽没有料的情况下同时其他各槽没有提篮请求，机械手提取花篮运行到 5 号槽放料。其他各槽提放料的具体动作同上料位提篮运行到 1号槽放料的过程一样。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 4）取料、放料、开盖梯形图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2料、开盖梯形图 120得电 ，即 1号机械臂在左移或右移状态时， 1号槽有货提 1 号开盖保持。 2 号槽无料时取料放 2 号槽， 2 号槽开盖保持； 2号槽有料、 3 号槽无料时取料放 3 号槽， 3 号槽开盖保持； 2 号、 3 号槽有料、 4 号槽无料时取料放 4 号槽， 4 号槽开盖保持。执行下一步指令， 1 号机械臂在左移或右移状态时， 2号槽有货提， 电，取 2 号开盖保持。1号机械臂在左移或右移状态时， 3号槽有货提， 3号开盖保持。 1号机械臂在左移或右移状态时， 4 号槽有货提， 4号开盖保持。 1号机械臂在左移或右移状态时， 5号槽有货提 ， 电，放 6号开盖保持。 （ 5）机械手取料、放料梯形图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2械手取料、放料梯形图 上料有货提， 电， 失电状态即机械手停止动作， 1 号机械手在待机状态，同时 电，机械手在上位原点传送数值 1 到数值存储器 ，传送数值 2 到数值存储器 ( 1号机取料位、 1号机放料位 )； 1 号槽有货提， 1号机械手在待机状态，同时 械手在上位原点传送数值 2 到 数值存储器 ； 2 号槽无料时传送数值 3到 ； 2号槽有料、 3 号槽无料时传送数值 4 到 号槽有料、 3号槽有料、 4号槽无料时传送数值 5到 2 号槽有货提，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 电， 失电状态即机械手停止动作， 电， 1 号机械手在待机状态，同时 械手在上位原点时传送数值 3到数值存储器 送数值 6到数值存储器 ； 3号槽有货提， 电， 失电状态即机械手停止动作， 电， 1 号机械手在待机状态，同时 电，机械手在上位原点时传送 数值 4 到数值存储器 ，传送数值 6到数值存储器 4号槽有货提， 机械手停止动作， 电， 1 号机械手在待机状态，同时 械手在上位原点时传送数值 5 到数值存储器 ，传送数值 6到数值存储器 ； 5 号槽有货提， 电， 失电状态即机械手停止动作， 电， 1号机械手在待机状态，同时 电，机械手在上位原点时传送数值 6到数值存储器 送数值 7到数值存储器 （ 6） 1号机械手手动控制梯形图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 21号机械手手动控制梯形图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1#机械手进入手动状态。 1号机械手上升，输出 号机械手提拉上升 )，上升到位或 1 号机械手保护动作时，机械手停止工作。 电时， 1#机械手提拉上升 锁 ,输出 号机械手提拉下降 )，下降到位或 1 号机械手保护动作时，机械手停止工作。 1 号机械手在各槽位点时同时上升到位或下降到位且输入一脉冲信号 ，辅助继电器 电同时自保持。 电或 1 号机械手横移左行、常按 1号机械手左移按钮 1 号机械手横 移右行互锁，输出 1 号机械手横移左行）。常按 1号机械手横移左行互锁，输出 1号机横移右行）。 1号机横移左行 21动作时， 1号机横移刹车 出 号机横移慢速 )。 1号机提拉上升 25动作时， 1号机提拉刹车 出 号机横移慢速 )。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章 回顾与展望 如果说 20 世纪 60 年代初期发展起来的 要是以它的高可靠性