1、 - 1 - 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电气工程及自动化 空调生产线电气控制系统设计 一、课题研究意义及现状 自动生产线简称为自动线 。是一种能够实现产品生产过程自动化的机器体系。它是按照一定的工艺顺序排列若干台自动机床，然后用工件传送装置和控制系统连接起来进行自动加工的连续工作。从而提高工作效率及劳动生产率，并降低生产成本，提高产品的精度与工艺 。 从二十世纪二十年代开始，我国的机械制造业中开始出现自动生产线。由于现代化工业技术的飞速发展，特别是电子元件等行业的突飞猛进，企业对生产与其对应的产品配件的生产效率和产品精度 的要求就越来越严格。因此对落后的技术与陈旧的设备进行改革，使其在
2、生产过程中能符合更高的自动化要求，从而为企业减免不必要的麻烦与损失，进而提高经济效益与生产效益。采用自动生产线能够在有限时间内生产出大量的产品，工艺先进，可靠而且稳定。自动生产线又被人们称为自动线，所谓自动线就是能使得生产过程自动化的体系。它可以通过传送系统和控制系统来操控生产零件，并伴有巡查和信号控制系统来监控零件。通过这样一套完整的系统来进行自动化的加工，检测，装卸及运输。实现了产品生产的高度连续化及连续自动化的生产线 。 自动生产线通过一套完 整的体系来控制系统进行自动化的加工，在大批量的生产过程中采用自动生产线还具有提高劳动生产率，改善生产条件，缩短了生产周期，降低生产成本等众多优势。
3、是可以为企业创造经济效益和保障产品均衡性的重要制造设备。 近几年，由于空调制造业的迅速发展，空调的品种越来越多，功能越来越大。基于市场对空调生产多规格、小批量的需求，空调生产线系统必须能够满足多品种、多机型定频和变频空调室外机出厂的要求，且能完成空调室外机的电量和非电量参数以及结果数据分析处理，同时操作界面必须简单、方便。 本课题 基于 PLC和变频器、触摸屏等技术控制 对空调生产线进行电气系统的设计具有很强的现实意义 。 早些年的空调生产线采用传统的继电接触器进行控制，有些手动，有些是半自动，自动化程度低，可靠性差，生产效率低。现在的空调生产线一般均采用可编程控制器及变频器进行控制，自动化程
4、度大大提高，生产效率也得到了显著的提升。本课题结合大学四年所学的电气拖动及自动控制等专业知识，对家用空调生产线的电气控制系统进行设计对培养综合实- 2 - 践能力有着很好的作用。 二、课题研究的主要内容和预期目标 本课题 设计空调生产线（包含总装线、进抽真空过渡线、抽真空环线、进性能测试过渡线、性能测 试环形线、出性能测试过渡线、包装线）的电气控制系统。完成主电路原理图、梯形图、 I/O地址表、 PLC及外部接线图、电气柜内部元件布局图的设计与绘制，完成相关器件的选型。 具体指标要求： （ 1）总装线长 40m，电机 1.5KW，变频调速，速度 1 3m/分； （ 2）进抽真空过渡线长 8m，
5、电机 0.55KW，变频调速，速度 1 3m/分； （ 3）抽真空环线， 30 工位、 30 只泵， 0.75KW/只，转一周 20 分钟； （ 4）进性能测试过渡线长 5m，电机 0.55KW，变频调速，速度 1 3m/分； （ 5）性能测试环形线长 5m， 30 工位， 0.75KW/只，变频调速，实时显示电流、温度、压力； （ 4）出性能测试过渡线长 5m，电机 0.55KW，变频调速； （ 5）包装线长 20m，电机 1.5KW，变频调速，速度 1 3m/分； （ 6）每条线设置在线停止按钮； （ 7）抽真空环线及性能检测环线工况为连续 /步进，线体设减速及停止限位开关。 毕业设计的预
6、期目标 ： 熟悉家用空调生产线的工作流程及企业要提出的控制要求，深入学习 PLC 的应用并 利用PLC 和变频器、触摸屏等技术实现家用空调生产线电气控制系统的设计 。完成硬件电路原理图、 I/O 地址表、梯形图、接线图 等，完成系统的实验室模拟调试。 三、课题研究的方法及措施 根据系统的设计要求，系统的核心控制部件为可编程控制器，由于 PLC 主要有整体式和模块式两种结构型式。而模块式 PLC 的功能扩展灵活方便 ,在 I O 点数、输入点数与输出点数的比例、 I O 模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，考虑到扩展性等优点，本系统选择模块式的结构型式。 PLC 系统的安装方式分为集中式、远
7、程 I O 式以及多台 PLC 联网的分布式。由于本课题不需要远程控制，对家用空调生产流水线来说，控制流程要求相对较低，不需要上位机控制，因此本系统选择集中式的 安装方式。 系统的总体框图如下图所示。 系统由 PLC 来控制，它的主要输入信号有按钮、限位开- 3 - 关和光电开关，主要输出信号有信号指示灯和电动机、阀门。按钮主要用来控制电机的启动和停止，限位开关用作流水线物体传输时的保护。 按 钮限 位 开 关光 电 开 关指 示 灯接 触 器电 磁 阀输入模块输出模块P L C四、课题研究进度计划 第一阶段（ 9 月 30-11 月 11日）： 企业实习，明确任务，收集资料，确定总体设计方案
8、，完成外文翻译、文献综述及开题报告； 第二阶段（ 11 月 12 日 -11 月 28 日）：完成电路设计，器件的选择与论文初步草稿； 第三阶段（ 11 月 29 日 -12 月 14 日）：完成 PLC 控制系统硬件设计和接线、主电路原理图、 I/O 地址表、梯形图、接线图、布局图的设计与绘制，实验室模拟调试，撰写设计报告与论文，获得指导教师收验通过； 第四阶段（ 11 月 15 日 -11 月 30 日）：撰写毕业论文，完善与修改毕业论文； 做好论文答辩的 PPT 资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。 五、参考文献 1 胡学林 .电气控制与 PLCM.北京：冶金工业出版社 ,1997
9、年 11 月 . 2 易继锴 .电气传动自动控制原理与设计 M.北京：北京工业大学出版社 ,1997 年 10 月 . 3 金续曾 .电机电气控制线路图册 M.北京：中国水利水电出版社 ,1999 年 2 月 . 4 齐占庆 .机床电气控制技术 M.北京：机械工业出版社 .1997 年 5 月 . 5 电宇 .PLC 远程监控运输机械电气控制系统 D.武汉理工大学 ,2002 年 3 月 . 6 巫莉 .电气控制与 PLC 应用 M.中国电力出版社 ,2008,5(1):344. 7 阮友德 . PLC、变频器、触摸屏综合应用实训 M.北京 :中国电力出版社 ,2009.1. 8 天津电仪职大
10、 . 自动生产线技术 M. 北京：电子工业出版 社 ,1995. 9 天津电仪职大 . 自动生产线技术 M. 北京：电子工业出版社 ,1995. 10 王鸿博 .YL-335A自动生产线控制系统 J.机械工程与自动化， 2009（ 4） 11 刘美俊，李永坚 .设计电气控制线路时应注意的几个问题 J.电气时代， 2002（ 05） 12 殷洪义 .可编程序控制器选择设计与维护 M.北京：机械工业出版社， 2003， 1. 13 郭宗仁，吴变锋等 .可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术 M.北京：人民邮电- 4 - 出版社， 2002， 9. 14 储云峰 .可编程序控制器原理及应用 M.北京：机械工业出版社， 2007， 1.
