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螺旋塔式食品冷却装置的研制,设计

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无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书0无锡职业技术学院毕业设计（论文）题目螺旋塔式食品冷却装置的研制英文并列题目DEVELOPMENTOFTHESPIRALTOWERFOODCOOLINGDEVICE院系控制学院班级机电21232班学生姓名李吉林学号2060123218所在团队指导老师（1）向晓汉职称副教授答辩委员会主任主答辩人李吉林二零一五年四月无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书1摘要摘要螺旋塔式食品冷却装置由PLC控制系统、双轴联动系统和转送带转送系统等组成。工作人员可以通过操作触摸屏控制PLC,在驱动接触器,双电机及传送带等,实现对双电机、传送带等执行元件的控制运行。螺旋塔式食品冷却装置的运动过程系统通电后按下启动按钮传送带开始运行,当位于传送带初始端的光电传感器检测到有物体通过时,工作人员根据物体的大小来调节触摸屏上传送带的速度以达到食品冷却的目的,食品通过传送带从螺旋塔的塔顶进入螺旋塔内,在限定的速度下转动,通过一定的时间转送出螺旋塔,如此重复完成一个过程。在此过程中可根据食物的大小来设置所需冷却的时间,或用示教功能来设置速度的参数。关键词PLC；冷却系统；传送带；触摸屏；传感器无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书2ABSTRACTABSTRACTSPIRALTOWERFOODCOOLINGDEVICEISCONTROLLEDBYPLCSYSTEM,BIAXIALLINKAGESYSTEMANDITRANSFERBELTTRANSPORTSYSTEM,ETCSTAFFCANBEOPERATEDBYPLCANDTOUCHSCREENCONTROL,DRIVECONTACTORNDOUBLEMACHINEANDCONVEYORBELT,ETC,REALIZETHECONTROLOFEXECUTIVECOMPONENTSSUCHASDOUBLEMOTORS,CONVEYORBELTRUNNINGTHEMOTIONPROCESSOFSPIRALTOWERFOODCOOLINGDEVICEPRESSTHESTARTBUTTONAFTERTHEPOWERSUPPLYSYSTEMCONVEYORBELTISUPANDRUNNING,WHENTHECONVEYORBELTTOTHEINITIALPHOTOELECTRICSENSORSTODETECTOBJECTSTHROUGH,STAFFWILLADJUSTACCORDINGTOTHESIZEOFTHEOBJECTONTHETOUCHSCREENTOACHIEVETHEPURPOSEOFFOODCOOLINGATTHESPEEDOFCONVEYORBELT,FOODTHROUGHTHECONVEYORBELTFROMTHETOPOFTOWERTOWER,UNDERTHELIMITTHESPEEDOFROTATION,THROUGHACERTAINAMOUNTOFTIMETRANSFEROUTOFTHETOWER,REPEATTOCOMPLETEAPROCESSACCORDINGTOTHESIZEOFTHEFOODINTHEPROCESSTOSETUPTHEREQUIREDCOOLINGTIME,ORUSETHETEACHINGFUNCTIONTOSETTHESPEEDPARAMETERSKEYWORDSPLCTHECOOLINGSYSTEMTHECONVEYORBELTTOUCHSCREENTHESENSOR无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书3目录摘要ABSTRACT一、绪论111机电一体化概论112食品冷却装置的背景及意义213食品冷却装置的国内外研究现状214食品冷却装置的研究内容2二、螺旋塔式食品冷却装置的总体设计321螺旋塔式食品冷却装置的整体设计思路322螺旋塔式食品冷却系统的组成3三、螺旋塔式食品冷却装置的硬件选型及电器控制要求631硬件选型及介绍632电器控制要求9四、螺旋塔式食品冷却装置的电气控制系统的设计841螺旋塔式食品冷却装置控制系统设计思路1042触摸屏工程设计1143变频器参数设置1644PLC控制程序设计1745操作说明39无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书4五、毕业设计小结及致谢40毕业设计小结40致谢42参考文献43无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书5无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书6无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书0一、绪论11机电一体化概论机电一体化技术是20世纪60年代在传统的机械技术基础上,随着电子技术和计算机技术,特别是微电子技术和信息技术的迅猛发展而发展起来的一门新技术。机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术。机电一体化技术从系统的观点出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智能、动力、结构、运动和感知等组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理、接口耦合、运动传递、物质运动、能量转换机理进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下形成物质和能量的有规则运动，在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。机电一体化又称机械电子学，英文为MECHATRONICS,由机械学MECHANICS的前半部分与电子学ELECTRONICS的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本机械设计杂志的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被人们广泛接受和普遍使用。1996年出版的WEBSTER大词典收录了这个日本造的英文单词，这不仅意味着“MECHATRONICS”这个单词得到了世界各国学术界和企业界的认可，还意味着“机电一体化”的哲理和思想为世人所接受。机电一体化发展大致可分为三个阶段（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。（2）20世纪7080年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术通信技术的发展为机电一体化技术的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机技术的发展，为机电一体化的发展奠定了物质基础。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段机电一体化进入深入发展时期。光学、通信技术、微细加工技术进入机电一体化，出现光机电一体化和微机电一体化；同时，人工智能技术、神经网络技术及光纤技术的发展进步，为机电一体化技术提供了发展的新方向。现如今，在现实生活中出现了很多机电一体化产品，例如洗衣机、空调等；在工无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书1业生产中各种机床，工业机器设备等都是机电一体化产品，例如，螺旋塔式食品冷却装置就是运用了机电一体化技术，是机电一体化技术成熟运用的结果。12食品冷却装置的背景及意义目前许多食品加工企业和工厂都需要用到冷却装置对刚加工出来的食物进行冷却后再包装投放到市场,食品冷却一般为了延长食品的保存期限,抑制微生物的繁殖和活动果蔬的呼吸作用使食品的新鲜度能够得到很好的保持,并能使猫些食品如肉类进行一部分的成熟过程,因此,使其更具有柔软,芳香,易消化的特点然而食冷却的工作大都是自然冷却完成，费时费力，同时，食品又都是大批生产的，所以又加大了工作量，也耗费了大量的时间和人力，而且生产成本较高。市场上还没有专门用于食品冷却的自动设备出售，所以食品冷却装置的研制还是很有必要的。食品冷却装置不仅可以使生产实现自动化，而且大大减轻了工作人员的工作量，提高了生产效率，最重要的是降低了生产成本。13食品冷却装置的国内外研究现状不安全的食品是不会被社会认同的，食品的冷却处理是对食品安全的重要保证。食品冷却在食品保存中起着重要的作用，可以说食品冷却装置涉足我们生活中的各种食物保存方面。任何一种食物，都是离不开冷却保存。食品冷却装置也在不断的前行、创新。螺旋塔式食品冷却装置的出现让我们的食品冷却方式进一步的完善，为食物的冷却带来了更便捷、更完美的服务，也给商品市场的发展带来了巨大的动力支持。我国食品冷却装置的研制虽然起步较之国外较晚，但是却有着广阔的发展空间。玲琅满目的食物为食品冷却装置的发展提供了巨大的潜力。因为食品冷却装置对食物的冷却保存以延长食物的食用周期，所以，食品冷却装置变成为食品加工市场中必不可少的应用设备。14螺旋塔式食品冷却装置的研究内容螺旋塔式食品冷却装置，简单地说就是把加工好的食物放到螺旋塔上进行冷却,再传送出来的过程。其工作主流程为通过传送带将产线生产出的食物传入螺旋塔内，然后通过PLC控制电机来控制螺旋塔的旋转速度，在一定的时间内将食物进行冷却并传出螺旋塔。由于制作食物的大小不同，不同体积的食物所需要冷却的时间不同，所以冷却装置需要可以设置螺旋塔旋转速度的功能来实现食品冷却时间的延长，这个功能可在触摸屏输入参数实现，也可通过编码器和触摸屏的示教功能来实现。无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书2二、螺旋塔式食品冷却系统的总体设计21螺旋塔式食品冷却装置的整体设计思路设计主要从环保、节能、经济的角度,同时也要考虑系统的稳定性和可靠性。在材料和器件上的选择,要慎重考虑,确保系统可正常运行,且无须发生经常不必要的损耗。从环保的角度出发,尽量采用环保的器件和材料从经济角度出发,为降低成本务必须使各个元件物尽其用,避免不必要的浪费,使成本增加从系统稳定性和可靠性的角度出发,要使系统能正常运行,且能实现系统的各种功能。因此,在设计时要认真查阅有关资料和手册,全面考虑,认真选择。经分析螺旋塔式食品冷却装置的精度要求较高,由于食品的大小有区别,冷却的时间不同,所以需要2台电机来控制转速来实现。2台电机由PLC控制,食品冷却的时间通过调节触摸屏上变频器的参数来调节食品的冷却时间。螺旋塔结构示意图22螺旋塔式食品冷却装置的组成螺旋塔式食品冷却装置可分为三部分控制部分、驱动部分、执行部分。（1）控制部分无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书3整个系统都是由可编程逻辑控制器PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER,PLC控制的。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物。他克服了继电接触控制系统中的机械触点、可靠性低、耗功高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。本系统选用的PLC品牌是西门子。据分析，本系统使用的点数有16个，包括8个输入点和8个输出点。又因本系统含有旋转编码器和伺服系统，所以PLC需要有高速脉冲输入和高速脉冲输出。西门子S7200CPU224CNAC/DC/继电器有14个高速脉冲计数器（HSC0HSC14），可满足本系统的计数需求，同时CPU224有两个高速脉冲输出点（Q00和Q01）,可使本系统的两台伺服系统同时使用。所以选择西门子S7200CPU226CNAC/DC/继电器。它有24个点，包括14个输入点和10个输出点，可满足本次课题的I/O点讯波特率为96KBAUT、192KBAUT、1875KBAUT（一般使用96KBAUT），拥有内置实时时钟，支出浮点数运算，有256个定时器（4个1MS、16个10MS和236个100MS），计数器256个。（2）驱动部分此系统的驱动部分主要包括链轮传动系统。传动是指机械之间的动力传递。也可以说将机械动力通过中间媒介传递给终端设备，这种传动方式包括链条传动、摩擦传动、液压传动、齿轮传动以及皮带式传动等。传动定义传动传递动力使机器或机器部件运动或运转解释利用中间媒介或机构把动力传递给做功的设备。例机械传动、液传动压传动、皮带传动。传动分为机械传动链轮、流体传动和电力传动3大类。机械传动是利用机件直接实现传动，其中齿轮传动和链传动属于啮合传动；摩擦轮传动和带传动属于摩擦传动。流体传动是以液体或气体为工作介质的传动，又可分为依靠液体静压力作用的液压传动、依靠液体动力作用的液力传动、依靠气体压力作用的气压传动。电力传动是利用无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书4电动机将电能变为机械能，以驱动机器工作部分的传动。各类传动的特点见表。传动机械传动能适应各种动力和运动的要求，应用极广。液压传动的尺寸小,动态性能较好,但传动距离较短。气压传动大多用于小功率传动和恶劣环境中。液压和气压传动还易于输出直线往复运动。液力传动具有特殊的输入和输出特性，因而能使动力机与机器工作部分良好匹配。电力传动的功率范围大，容易实现自动控制和遥控，能远距离传递动力。传动的基本参数是传动比。传动又可分为定传动比传动和变传动比传动两类。变传动比传动又分有级变速和无级变速两类，前者具有若干固定的传动比（见变速器），后者可在一定范围内连续变化。传动首先应当满足机器工作部分的要求，并使动力机在较佳工况下运转。小功率传动常选用简单的装置，以降低成本。大功率传动则优先考虑传动效率、节能和降低运转费用。当工作部分要求调速时，如能与动力机的调速性能相适应可采用定传动比传动；动力机的调速如不能满足工艺和经济性要求，则应采用变传动比传动。工作部分需要连续调速时，一般应尽量采用有级变速传动。无级变速传动常用来组成控制系统，对某些对象或过程进行控制，这时应根据控制系统的要求来选择传动。在定传动比传动能满足性能要求的前提下，一般应选用结构简单的机械传动。有级变速传动常采用齿轮变速装置，小功率传动也可采用带或链的塔轮装置。无级变速传动有各种传动形式，其中机械无级变速器结构简单、维修方便，但寿命较短，常用于小功率传动；液力无级变速器传动精确，但造价甚高。选择传动装置时还应考虑起动、制动、反向、过载、空档和空载等方面的要求。（3）执行部分执行部分主要有传送带。早在上世纪九十年代初期，双面齿同步带（输送带）这样一个概念已逐步形成。在当时，无论从设计上，技术条件上都还不够研制开发双面齿的条件，但已有一些特殊领域的客户已提出使用此类同步带的设想。在当时国际上双面齿同步带已初露端倪，但无法收集相关的技术信息和资料。在这种情况下，奇龙公司推出了双面齿同步带最早的雏形，采用磨削工艺加工双面齿，即在原同步带（输送带）产品带背加厚的基础上，用成形砂轮打磨出近似的齿形。但从用户的使用状况及信息反馈来看，存在很多缺陷，寿命短，不耐磨，齿剥离现象严重，啮合不良等等。在这种情况下，双面齿同步带的开发变得刻不容缓。无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书5特性概述一、高效平带应用于工业领域中的动力传递二、高效龙带和锭带应用于纺织行业中现代的、高效率的机器三、高效糊盒机带、机器带、夹持带四、高精度无缝环形编织带印刷与电子高精度要求传动与输送（输送带）1，实际无伸长，纵向柔性好，尺寸稳定，低噪音，寿命长，带身轻且薄,防静电，耐磨，达到FDA/USDA/HACCP标准食品级，低噪音防油2，所需调节量小，适用于小带轮和刀口转弯免保养，无需再张紧，改善工作环境3，使用经济，易于安装传送带三、螺旋塔式食品冷却系统的硬件选型及电器控制要求31硬件选型及介绍根据产品需要,我们需要以下元器件来完成项目设计的需要控制部分西门子变频器序号名称订货号数量1CPU224XPCN6ES72142BD230XB812触摸屏SMART7006AV66480AC113AX01无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书63MM420037KW/36SE64202UD137AA114MM42015KW/36SE64202UD215AA115变频操作面板BOP6SE64000BP000AA016旋转编码器E6B2CWZ6C10242低压部分7断路器1A/3PC32N3PC1A18断路器3A/3PC32N3PC3A19断路器6A/2PC32N2PC6A110电源接触器LC1D1210M7C111熔断器RT182A212带钥匙电源开关XB5AG21C113维修插座EA9X310114开关电源2ANES5024115接线端子单层25MM3016接地端子25MM317辅材118不锈钢控制柜40060025011编码器编码器（ENCODER）是将信号（如比特编码器流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。A编码器可按以下方式来分类1、按码盘的刻孔方式不同分类无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书7增量型就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号也有发正余弦信号，编码器然后对其进行细分，斩波出频率更高的脉冲，通常为A相、B相、Z相输出，A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出，根据延迟关系可以区别正反转，而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频；Z相为单圈脉冲，即每圈发出一个脉冲。2按信号的输出类型分为电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。3以编码器机械安装形式分类（1）有轴型有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。（2）轴套型轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。4、以编码器工作原理可分为光电式、磁电式和触点电刷式。5、按照使用方式不同还可以分为视频编码器2断路器断路器（英文名称CIRCUITBREAKER，CIRCUITBREAKER）是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。3接触器在电工学上，因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制（某些型别可达800安培）电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象也可用作控制工厂设备电热器工作母机和各样电力机组等电力负载，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大，适用于频繁操无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书8作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。在工业电气中，接触器的型号很多，电流在5A1000A的不等，其用处相当广泛。4熔断器熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。熔断器是一种过电流保护器。熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成。使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，从而起到保护的作用。以金属导体作为熔体而分断电路的电器，串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。具有反时延特性，当过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间短。因此，在一定过载电流范围内至电流恢复正常，熔断器不会熔断，可以继续使用。熔断器主要由熔体、外壳和支座3部分组成，其中熔体是控制熔断特性的关键元件。32电器控制要求各部件用电功率名称品牌型号转速减速比电机功率主传动减速机SEWRF107R77DT90L4NA26M426RPM54415KW辅传动减速机SEWR47DT80K4NA15M615RPM9368055KW1减速机控制器件每台减速机用一台变频器控制调速380V3PH50HZ变频器品牌为西门子或日本富士简易型即可。触摸屏和PLC品牌为西门子断路器和其他电器元件选用施耐德品牌。2电控箱外壳选用不锈钢304板材，厚度15，甲方提供。3电器控制要求无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书9要求PLC触摸屏控制操作界面（品牌为西门子，触摸屏51寸或7寸彩屏）。要求变频器频率可在触摸屏上显示，频率可在触摸屏上调节设置，并且两个变频器的频率连锁，即调节主传动变频器频率，辅助变频器频率也随之自动变频，保证主传动和辅助传动同步。4请参阅设备结构图纸；驱动链轮见图。主驱动减速机链轮链条传动转鼓链轮带动转鼓旋转，转鼓再带动网带运转。辐驱动减速机链轮链条传动辐驱动轴链轮带动辐驱动网带链轮旋转带动网带运转。5网带总长135米，运转一周时间2545分钟，即网带最大速度是54米/分钟，最小速度是30米/分钟。最小分辨速度要求在时间可调范围内保证网带正常运转，这个数值有可能要到现场才能定。四螺旋塔式食品冷却装置的电器控制系统的设计41螺旋塔式食品冷却装置控制系统设计思路在本系统中,由于控制的装置形体较大,同时对精度的要求比较高,而且需要冷却的产量大,所以为了提高本螺旋塔式食品冷却装置的精度和生产效率,本系统采用双电机联动控制来提高设备的精度和生产效率。这样既提高了本螺旋塔式食品冷却装置的精度,又提高了生产效率由于需要冷却的食品大小不同，导致需要冷却的时间也不同，所以需要根据生产需要来调节冷却的时间，通过控制两台电机的速度和K系数来调节需要冷却的时间，这样就需要双电机联动控制来满足不同体积的食物所需冷却的时间的不同需求。电器原理图如下无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书1041螺旋塔电器原理图42触摸屏工程设计触摸屏又称人机界面（HUMANMACHINEINTERFACE,HMI），在控制领域一般用于操作员与控制系统之间相互对话和相互作用的专用设备。利用触摸屏技术，用户只需轻轻触碰界面上的文字就能实现对主机的操作，部分取代或完全取代键盘、鼠标、按键等外部设备。触摸屏是目前最简单、自然和方便的一种人机互交方式。触摸屏工作时，用手或其他物体触碰触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标和文字的位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测器件和触摸屏控制器组成。触摸检测器件安装在显示器的屏幕上，用于检测用户触摸的位置，接收后发送至触摸屏控制器，触摸屏控制器将检测到的信号转换成触电坐标，发送给CPU，它同时接收CPU发送出的命令，并加以执行。触摸屏主要有电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏和表面声波式触摸屏等。在螺旋塔式冷却装置系统中，利用触摸屏来设置主、辅电机的频率、传送带的传送速度、电机K系数和时间，使得工作人员能够更简单的使用螺旋塔式食品冷却装置系统，在本螺旋塔式食品冷却装置系统中使用的是西门子（SIEMENS）触摸屏，如下图42所示，型号为SMART700。无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书11图42SIEMENSSMART700触摸屏本系统的触摸屏工程建立如下启动计算机中的WINCCFLEXIBLE软件；双击“创建一个空项目”选项，弹出“设备选择”对话框，选择型号为SMART700；展开左边“项目”窗格中的“通信”项，双击“连接”，在双击“名称”下面的空白处，自动生成“连接1”，接着在“通讯驱动程序”中选择“SIMATICS7200”，单击保存按钮；选择通信的波特率为“19200”，这个数据与S7200系列PLC的默认波特率一致，选择网络配置文为“PPI”，即通讯协议，由于只有一台PLC，因此默认地址为无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书12“2”，通常不需要改变，但注意这个地址必须与PLC的地址一致；双击“变量”打开变量编辑器，双击“名称”下面的空白处，自动生成变量，将“变量1”重命名为“报警消音”，将“变量2”重命名为“变频故障”，将“变量3”重命名为“参数K”，将“变量4”重命名为“分”，将“变量5”重命名为“辅电机”，将“变量6”重命名为“辅故障”，将“变量7”重命名为“辅频率”，将“变量8”重命名为“秒”，将“变量9”重命名为“年”，将“变量10”重命名为“启动”，将“变量11”重命名为“日”，将“变量12”重命名为“时”，将“变量13”重命名为“时间修正”，将“变量14”重命名为“速度”，将“变量15”重命名为“停止”，将“变量16”重命名为“系统运行”，将“变量17”重命名为“月”，将“变量18”重命名为“主电机”，将“变量19”重命名为“主故障”，将“变量20”重命名为“主频率”；将数据类型依次改为“BOOL”、“WORD”、“REAL”、“INT”、“BOOL”、“BOOL”、“INT”、“INT”、“INT”、“BOOL”、“INT”、“INT”、“BOOL”、“REAL”、“BOOL”、“BOOL”、“INT”、“BOOL”、“BOOL”、“INT”；将“报警消音”的地址改为“M103”，将“变频故障”的地址改为“MW30”，将“参数K”的地址改为“VD124”，将“分”的地址改为“VW218”，将“辅电机”的地址改为“Q01”，将“辅故障”的地址改为“I11”，将“辅频率”的地址改为“VW1010”，将“秒”的地址改为“VW220”，将“年”的地址改为“VW210”，将“启动”的地址改为“M100”，将“日”的地址改为“VW214”，将“时”的地址改为“VW216”，将“时间修正”的地址改为“M102”，将“速度”的地址改为“VD132”，将“停止”的地址改为“M101”，将“系统运行”的地址改为“Q07”，将“月”的地址改为“VW212”，将“主电机”的地址改为“Q00”，将“主故障”的地址改为“I10”，将“主频率”的地址改为“VW1008”，保存以上设置；周期设置为“1小时”、“1分钟”、“1秒”、“10秒”、“100毫秒”、“2秒”、“5秒”“500毫秒”；双击“离散量报警”打开编辑器，双击“文本”下面的空白处，自动生成变量，依次改为“主变频器通讯故障”、“辅变频器通讯故障”、“主电机链条故障”、“辅电机链条故障”，在“类别”中都选择“警告”，在“触发变量”中全选择“变频故障”，触发器地址依次为“M312”、“M313”、“M314”、“M315”，双击“报警设置”中“缓冲区溢出时缓冲区删除的百分比”设为“10”，在“系统报警”中的“持续显示时间”设为“2”秒；双击“项目”窗格下的“画面1”，弹出画面编辑器，在右侧无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书13的工具栏中单击“按钮”，在画面编辑区拖出“按钮”，同样在工具栏中单击“矩形”，在画面编辑区拖出“矩形”，在工具栏中单击“I/O域”，在画面编辑区拖出“I/O域”，插入“电机”动画；选中“按钮”在选中属性窗格中的“常规”属性项，把“状态文本”中的“TEXT”依次改为“启动”、“停止”、“确定”、“报警消音”、“报警记录”、“频率趋势”,在“报警记录”按钮中如下图设置在“频率趋势”按钮中如下设置将所有“I/O域”的模式选项中的“模式”都改为“输入/输出”，将“过程变量”依次改为“速度”、“参速K”、“年”、“月”、“日”、“时”、“分”“秒”；设定触摸屏模式与端口，将工程下载到触摸屏中。无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书14触摸屏主界面无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书15触摸屏报警记录界面无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书16触摸屏频率趋势界面43变频器参数设置本系统选用2台西门子变频器，型号分别位MM420037KW/3和MM42015KW/3。200V240V10，单相/三相，交流，012KW55KW；380V480V10，三相，交流，037KW11KW；模块化结构设计，具有最多的灵活性；标准参数访问结构，操作方便。变频器的参数设置如下P0033开放3级参数主电机参数辅电机频率P00101快速调试P00101P0304380额定电压P0304380P0305375额定电流P0305184P030715KW额定功率P0307055P0308078额定功率因数P0308072P031050额定频率P031050无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书17P03111410R/MIN额定速度P03111360P39001参数诊定P03901P18008载波频率P18004P13001控制方式P13001通讯设定P070002端子控制P070002P100005通讯给频率P100005P20091频率规格化P20091P20107波特率19200P20107P201101,2站号地址P201102P11200000加速时间P11200000P09711参数写EEPROM44PLC控制程序设计根据螺旋塔式食品冷却装置系统做出I/O分配表，如图41。本螺旋塔式食品冷却系统的工作过程如下接通电源并启动PLC,按下启动按钮,主电机和辅电机开始工作,螺旋塔开始工作,通过变频器控制两台电机的频率,来改变螺旋塔运转的速度,如此螺旋塔持续工作完成一个过程，按下停止按钮，螺旋塔停止工作。此程序设计中必须做到1主电机和辅助电机的铭牌数据（额定转速）；2链带的最大速度和最小速度，以及最小分辨率速度；3主电机到主轴之间的各级齿轮减速比；4辅助电机到链带之间的各级齿轮减速比。表41螺旋塔式食品冷却系统I/O分配表输入输出POU符号主变频故障I10主电机Q00初始化SBR0辅变频故障I11辅电机Q01输出控制SBR1启动M100设备运行Q07通讯调度SBR2停止M101系统故障Q10转速SBR3写时间M102频率补偿SBR4故障消音M103参数处理SBR5主_通讯故障M312通讯发送SBR6辅_通讯故障M313BCC校验SBR7无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书18主链故障M314发送完成INT0辅链故障M315接收数据INT1K系数VD124通讯超时INT2K_COPYVD128加速INT3V设定VD132主程序OB1V_COPYVD136成功次数VD140错误次数VD144重试次数VD148主偏差VD600辅偏差VD604主目标VD1000辅目标VD1004主频率VW1008辅频率VW1010主转速VD1012辅转速VD1016根据I/O分配表做程序如下主程序无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书19初始化无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书20无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书21输出控制无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书22通讯调度无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书23无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书24无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书25转速无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书26无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书27无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书28频率补偿无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书29无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书30参数处理无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书31无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书32无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书33通讯发送无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书34BCC校验无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书35发送完成无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书36接收数据无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书37通讯超时无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书38加速无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书3945操作说明1运行控制设备的启动停止依靠触摸屏运行控制的启动与停止按钮控制，变频器通过10秒钟的加速时间加速至目标频率。2设备参数设备的运行参数共有2个，分别为速度与K系数，这两个参数可以在触摸屏上设置，速度的设置范围为30M/MIN45M/MIN，系数K的设定范围为100105，程序从源头保证输入数据的合法性，如果设置的数值不在设定范围之内则会取上下限数值。3参数设定速度的设定只要在设定范围内都为合法，K系数的设定，一般情况下K系数为定值，无需修改，可以设置为103，这是一个经实际调试比较合理的数值，由于设备存在一些无法避免的计算误差，当设备长时间运行后可能会存在微小的误差，可以通过链条的松紧来判断，当链带过松时，可以适当增加K系数，当链条过紧时，可以适当减小K系数，当恢复适当松紧程度时，可以将K设回103，设备会自动实现过度。4参数权限速度设定并没有安全权限，无论如何修改数值始终会在设定范围内，K系数的设定将决定链带的松紧，对设备的运行影响较大，对其设定需要有安全权限，用户名1，密码ABCD。5屏幕显示正常情况下，触摸屏可以显示当前的日期时间，一般情况下导致日期时间有误主要为停机时间过长，导致时间丢失，出现这种情况后可以通过屏上的时间校正来修改当前显示的时间，修改后按确认键修改时间。主、辅电机的工作状态在屏上也有所显示，白色为停机，绿色为启动，各自的频率也会在屏上显示。6报警处理报警共有4个，分别为主、辅变频器本身的报警与主、辅轴的转速报警，当转速各自低于其正常速度的下限时，设备会在2秒内自动停机，报警信息将会在屏上显示，设备停机后，检查设备，一但排除故障后可以关闭报警窗口，同时历史报警的时间与发生时间可以在报警记录中查看，一但出线报警，蜂鸣器工作，此时可以通过屏上的报警消音解除蜂鸣声。7注意事项一、设备启动后变频器的频率显示，主频率大于辅频率，主频率必定小于50HZ，如果等于50HZ说明启动有误，可以先停止后，重新启动一次，一般不可能出现这种情况，但不排除特殊情况。二、设备运行过程中如出现特殊情况需要立即停机的，可以通过电柜上的钥匙开关直接切断电源，停止设备。无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书40五毕业小结及致谢毕业设计小结生活中必不可少的环节，通过这次毕业设计，让我更加深刻的理解书本上的知识，让我原本掌经过几个月的努力,我的毕业设计即将结束。在大学生活中，毕业设计是我们大学握的还不是很熟练的书本知识变得熟练起来，能更加熟练地使用PLCS7200编程软件和WINCC组态软件，并能在其中较为熟练地使用各种指令和功能编写、调试一些普通的程序，使程序可以正常运行。首先，拿到项目，先了解本项目中要做内容，根据项目内容查阅相关资料，确定设计思路，根据设计思路完成项目整体设计方案，根据设计方案完成电器原理图和一些不是很标准机械图纸等，然后按照电器原理图接线，在接线过程中，我发现实践和理论是有很大差距的。在图纸上看接线是很简单的，但在实际上接线是很复杂的，涉及到线路的布局与开线等，在接线过程中我也遇到了一些接线问题，在接变频器的时候由于变频器上有些触点需要一些专用的电缆，在不注意的情况下就会接错电缆，造成返工浪费时间，在PLC与其它元器件的接线中，由于用线较多，有时会接错端子，造成线路出错，这时需要用到万用表进行检测找出接错的端子，在接触摸屏时，按钮是和触摸屏设计在一起的，所以，按钮是与触摸屏串接在一起的，这是就需要在接线时要做好编码，按编码号依次接线以防止接线错误烧坏触摸屏造成不必要的损失，在主电路上，电源接线要一一对应，以防