基于PLC的装配线空压控制系统改造设计开题报告

本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称 基于 PLC 的装配线空压控制系 统的改造设计学生姓名 专业 应用电子技术教育 学号指导教师姓名 所学专业 机电一体化 职称完成期限 一、选题的目的意义目前，在现代生产力不断提高的情况下，空压站建设是一项 重要的辅助工程。在很多生产场所所有空压站配备的主要设备为离心式空气压缩机、冷冻式空气干燥器，通 过储气罐、连接管道和阀门等组成压缩空气供气系统，并配套冷却系 统、 仪 表空气系统，计算机检测系统，以实现空压站为生产一线保证不同压力、不同 负荷的用气需求。在此前提下确保合格的供气品质， 满足稳定的气源压力，自动调节供气流量等是空压站自 动控制的基本任务。随着自动化水平的不断提高，关于建设无人 值守空压站的讨论，是一个 发 展过程中的必然的课题。二、国内外研究现状空压机控制系统经历了以下两个阶段：传统的空压机控制系统采用压风系统采用开环方式， 压力系 统通过压力调节器来控制空压机的载荷与卸荷。当风包压 力超过设定的上限值时 ,压力调节器控制空压机卸荷 ,当风包压力低于设定的下限值时 ,压力调节器控制空压机载荷 ,空压机和电动机满负荷运转。这种运行方式存在如下的缺点：(1)压风系统采用开环控制方式 ,供风压力在上、下限之间波动 ,不能保证恒压供风。 (2)空压机的电动机直接起动或电动机转子串电阻起动 ,起动时电流很大 ,对电网和机械设备造成很大的冲击 ,缩短机械设备的寿命。 (3)空压机空运转时 ,其拖动电 机还保持运转 ,其消耗的电能约为其额定值的 30 %左右 ,严重地浪费电能。随着电子技 术和计算机控制技术广泛的 应用，采用 plc 与变频器的协调控制，变频器设有压力闭环控制和开环控制手动调节两种控制方式 ,有一个选择开关可以进行选择。正常工作时 ,采用压力闭环控制方式 ,使用压力变送器检测 空压机的实际供风压力 ,并将其与供风压力的设定值相比较 ,用比较得到的差值调节空压机的转速 ,保持空压机的供风压力恒定为设定值。在变频器控制柜的柜 门上设有供风压力设定的 电位器和数字显示 ,操作司机可方便地设定供风压力。三、主要研究内容（1）PLC的选型， 变频器的选型。（2）控制方案的设计。（3）传感器接线形式与 PLC 的 I/O 接口的设计；（4）系统的手动/自动转换、在线监控及在现场调试、驱动通风机的电机过热保护，故障报警设计。（5）PLC程序的编制。（6）系统可靠性设计。（7）安装调试分析。四、毕业论文（设计）的研究方法或技 术路线1. 基于 PLC 的装配线空压控制系统的改造设计方案传统设计通常是采用压风系统采用开环方式， 还要加上相 应的软件。随着 现代工业自动化水平的不断进步，以及各种工 艺要求的大幅提高， 传统控制方式明 显无法满足相应的要求。采用 plc 与变频器的 协调控制，采用压力闭环控制方式 ,使用压力变送器检测空压机的实际供风压力 ,并将其与供 风压力的设 定值相比较 ,用比较得到的差 值调节空压机的转速 ,保持空压机的供风压力恒定为设定值。2.主要的技术指标及要求（1）PLC 容量和性能要与任务相适应 ；（2）PLC 运行速度要满足实时控制的要求；（3）传感器接线形式要与 PLC 的 I/O 接口相匹配；3.需要完成的工作（1）掌握空压机控制系统的传统设计方法及存在的问题和改进的方法；（2）空压机控制系统的总体框架设计，初步使用 plc 进行设计；（3）控制系统的软件框架设计；（4）系统集成调试；（5）总结主要参考文献与资料1 刘瑞国，陈艳，彭延生。煤 矿机电J 。变速调速技术在矿上空气压缩机中的应用。2005，1 2 石景丽，刘荣军，朱 平._压缩机技术J 变频调速技术在压缩机节能一 改造上的应用1998，3 3 林 梅，吴业正压缩机自动阀M 西安：西安交通大学出版社，1991 4 黄立培，张学变频器应用技术及电动机调速M 北京：人民邮电出版社，19985 廖常初S7-300400 PLC京：机械工业出版社， 2005 6 崔 坚. 西门子工业网络通京：机械工业出版社20047 李方园变频器行业应用实践北京 ：中国电力出版社 ，2006 8 李方园变频器 自动化工程实践北京：电子工业出版社，2007 9 张燕宾，胡纲衡，唐瑞球使用 变频调速技术培训教程北京：机械工业出版社，2004，8 10 吴忠智，吴加林 变频器应用手册( 第2版)北京：机械工业出版社，2003 11 吴忠智，黄立培，吴加林调速用变频器及配套设备选用指南北京：机械工业出版社，200212 贾世胜，朱学军，等通风 系统调整中常见问题及对策J山西煤炭， 2002，(2)13 丁纪凯，许逸舟基于PLC和现场总