基于plc的选煤厂生产设备集中监控系统研究与实现.doc
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8、制设备逐渐进入各企业的情况下,我们有必要对国产选煤厂生产线控制系统的应用现状及发展作进一步探讨。在工业生产中,常常需要对产品进行计数、传送。如果用人工完成不但麻烦,而且效率低,劳动强度大。随着微型计算机控制的普及,特别是PLC的应用,给该类系统的设计带来了极大的便利,在本次设计中,将主要介绍单片机控制传送系统的设计方法。1.1 选煤厂生产线控制系统的发展概述1.1.1 我国传送机的发展我国早期的产品选煤厂生产线输送工序主要是采用手工传送,后来随着科学技术的发展,人们逐渐采用机械化装箱。我国最早使用的选煤厂生产线输送机主要是从国外进口的,20 世纪70 年代中期,天津力生制药厂就曾经进口过意大利
9、生产的全选煤厂生产线输送机,但由于当时我国传送材料的质量及产品制作工艺等都达不到机器传送的要求,使得选煤厂生产线输送机一直无法正常使用。所以,全选煤厂生产线输送机在我国的应用一直无法得到广泛的推进,以致我国产品生产在很长的一段时间内不得不放弃选煤厂生产线输送机而采用手工操作,使生产效率极端低下。20 世纪80 年代后,相关技术水平获得了飞速发展,传送材料的质量及箱子制作工艺等方面的技术有了明显的进步,全选煤厂生产线输送机开始得到了应用与推广。也正是此时,产品选煤厂生产线输送机改变了国外产品一统天下的局面,国产产品选煤厂生产线输送机开始面市并获得了广泛的应用。20 世纪90 年代末期,一些生产量
10、大的生产企业相继开始采用国产的全选煤厂生产线输送机来代替手工传送,同时国内一些相关的企业也在研制与生产功能更加全面的全自动产品选煤厂生产线输送机。1.1.2 国产选煤厂生产线输送机所面临的问题目前,影响我国传送产业发展的主要问题是,产品结构和产业布局不尽合理,中低档产品和设备占较大比重;政府和企业研发资金投入不足,产业技术水平不高,性能要求高的选煤厂生产线输送设备和原辅料主要依赖进口;企业规模小,效益差,产业集中度低,竞争实力不强;法规不健全,标准水平滞后。这种状况,难以适应现代自动传送工业向高技术、国际化、规模化、环保化发展的需要,无法满足我国经济持续、健康、稳定、快速发展对传送工业的需要,
11、不能适应我国产品参与国际大循环的需要。所以我国的选煤厂生产线输送机应在质量方面、适应性方面、可靠性方面以及工作效率方面来缩小我们与国外的差距,实现传送自动化。整体的自动化传送方案的解决,对自动化是一种全新的飞跃,随着这种趋势的发展,各行业都会加入其中,发挥它强大的功能。1.2 总体方案说明图1-1 选煤厂生产线输送控制原理图如图1-1所示,系统有两个选煤厂生产线,即传送选煤厂生产线1和产品选煤厂生产线2。传送箱选煤厂生产线1用来传送产品传送箱,其功能是把已经装满的箱子运走,并且用一只空箱子来代替。为使空箱恰好对准产品选煤厂生产线的末端,使传来的产品刚好落入箱中,在传送箱选煤厂生产线1的中间安装
12、一个光电传感器1,用于检测传送箱是否到位。产品选煤厂生产线2将产品从生产车间传送到传送箱。当某一产品被送带选煤厂生产线的末端,会自动落入箱内,并有检测器2转换成计数脉冲。1.3 国产选煤厂生产线输送发展中所面临的问题1.3.1 从产品质量、性能及应用方面看国产选煤厂生产线输送的差距(1)在质量方面,由于自动选煤厂生产线输送是机械中较为复杂的机械,它包罗了机、电、气、光和其它技术于一体,而目前国内选煤厂生产线输送制造厂无论是产品的最初设计水平,还是后来的加工与装配水平,都与国外同行有着十几年的差距,无法生产出真正有竞争力的产品。(2)在适应性方面,国产自动选煤厂生产线输送的功能比较单一,适应面也
13、比较窄,对待装的形状与体积等均有较严格的规定,一般只适用于一二种,而国内同一生产企业所生产的规格各不相同,产量也不同,这就给相关工作带来一定的困难。而国外选煤厂生产线输送生产厂商特别注重这方面的问题,他们所生产的设备功能更加灵活多变,适用范围也更广。(3)在运行可靠性方面,进口自动选煤厂生产线输送也要高出国产一截,部分国产选煤厂生产线输送的故障率较高。因此,许多生产企业不得不购买多台国产自动选煤厂生产线输送,以防因维修机器而影响正常生产。(4)在工作效率方面,由于国产选煤厂生产线输送的运行速度大多在中低档水平,且自动化程度一般,其生产效率自然不如以生产高档产品著称的国外同类产品,这样就等于无形
14、中增加了企业的成本,降低了企业的利润,造成了极大的浪费。总之,目前国产自动选煤厂生产线输送还存在着适应传送物种类单一、纸盒尺寸的变化范围小、生产速度普遍停留在中低速水平等不完善之处。1.3.2 从整个行业看国产选煤厂生产线输送所存在的问题(1)选煤厂生产线输送的研制是一个复杂的系统工程,需要有雄厚的技术力量、精密的生产工艺等多方面的要求,而目前我国在这方面的投入甚少,行业中的产品生产与基础研究经费的投入比例严重失调,生产厂家只顾眼前利益,不愿投入资金进行基础研究。可以说,选煤厂生产线输送的研发力量薄弱与经费严重不足造成其技术含量低下,无法与国外同类产品竞争,且只能靠低价维持其市场竞争力,无法长
15、期占领市场的现状。(2)在行业中,选煤厂生产线输送低水平重复太多,应变能力不强,国内的大部分生产厂商规模都很小,且大多生产同种类型的设备,在市场上进行低价恶性竞争,而一旦遇上市场要求变动,又无法及时转型,从而极易被市场所淘汰。第2章 PLC原理介绍及设备总体结构介绍2.1 PLC发展历程在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采
16、用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC)。C *人亡讗笺月篰祐C单屷赥朎同了亹斿伌为了仍匠曯化缋窧挶剨嚄皟勽聹犹瀌化缋窏座挶剨嚚嬍吺乐rogrammable Logic Controller 个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为3040%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提
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