毕业设计（论文）-基于PLC的热敏气象探空气球生产线自动化控制系统的设计

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1、摘要本文以热敏化法新型工艺为基础，结合橡胶研究院提出的生产要求，利用成熟的可编程控制技术，对热敏探空气球生产过程的自动化控制进行研究，开发出一套具备手动/自动操作、高性能、高可靠性的热敏气球生产线自动控制系统。该系统的硬件主要由PLC、工控机、触摸屏、球膜、温度控制仪、变频器、制球车、温度/水位传感器等组成。本文主要研究内容有以下几个方面：(1)研究了热敏气球生产线自动控制系统的总体设计。根据热敏化法生产探空气球的新型工艺要求，研究出热敏气球生产线自动控制系统的设备构成和工艺流程。通过对生产线自动控制要求的分析，确定PLC控制方

2、案为热敏气球生产线自动控制系统的实施方案，分析了该自动控制系统的控制原理，并给出了该自动控制系统的主要功能和器件选型。(2)研究了热敏气球生产线自动控制系统的变频调速技术。设计了制球车运动和球膜旋转的变频调速系统，利用USS通信协议实现了PLC与变频器的实时数据通信，实现了制球车运动速度和球膜旋转速度的平滑调节。(3)运用经验法进行了整个控制系统的PLC程序结构设计，并用梯形图编写了整个控制系统的程序。设计了制球车在各个工位的定点识别技术；设计了A/B加热罐对球膜进行喷淋加热的无缝切换控制程序算法；对自动控制系统的抗干扰能力的措

3、施和故障诊断的规律也进行了研究。(4)详细介绍了工业组态软件组态王并运用组态王软件开发了上位机监控程序。利用串行通信，实现了与PLC的实时通信。通过上位机程序的开发，实现了生产线各个设备的运行状况显示、加胶时间/加热时间设置、水位温度显示等功能。另外还实现了制球车动态运行情况的模拟。关键词：可编程控制器；组态软件；变频器；USS通信协议；触摸屏IIIABSTRACTInthispaperstudyingsoundingballoonsthermalproductionprocessautomationcontrolbasedon

4、newtypeheatsensitizingmethod,withtherequirementsoftheRubberResearchInstituteofproduction,usingsophisticatedprogrammablecontroltechnology,Havedevelopedaautomaticcontrolsystemoftheproductionlineofheatsensitizingsoundingballoonwithmanual/automaticoperation,highperforman

5、ce,highreliability.ThesystemhardwaremainlybythePLC,IPC,touchscreen,theballmembrane,temperaturecontroldevice,frequencyconverter,temperature/waterlevelsensorcomponents.Thispaperstudiesinthefollowingareas:(1)studiedtheoveralldesignofthethermalballoonproductionlinecontro

6、lsystem.Accordingtothethermalproductionofanewtypeofsoundingballoonsrequirementsdevelopedthermalballoonautomaticcontrolsystemforproductionlinecompositionandprocessequipment.ThroughtheproductionlineautomationoftheanalysistodeterminePLCcontrolprogrammefortheproductionli

7、neballoonthermalcontrolsystemimplementationplan,theautomaticcontrolsystemofthecontroltheory,andgiventhatthemainfunctionofautomaticcontrolsystemanddeviceselection.(2)studiedtheinvertertechnologyofthethermalballoonproductionlinecontrolsystem.Designasystemtotheballmovem

8、entandballrotation,PLCandinverterachievedreal-timedatacommunicationsusedUSScommunicationprotocols,thesystemhastheballspeedandballmo