基于plc烤漆站电气控制系统设计毕业论文.docx

摘 要 最近一段时间以来，我国的经济发展进入了快车道，人民的生活水平也在很大的程度上得到了提高人们都开始享受生活，所以汽车成了我们必不可少的外出工具，这促使我国的汽车行业迅猛发展，随之而来的汽车服务业也成了新兴产业在汽车服务行业中，洗车和为汽车喷漆是汽车维修最普遍出现的烤漆房就是为汽车喷漆而专门设计的喷漆设备目前为止，国内生产的烤漆房的温度控制大部分都是采用继电接触器，该控制器的精度低，操作步骤十分的繁琐，属于半机械化，这样无法适应现代化的发展需要，所以选用 PLC对烤漆房进行控制，以提高它自动控制水平和降低烤漆房的成本关键词：烤漆房，温度，PLC，控制目 录第一章 绪论 51.1 课题研究的目的 51.2 课题研究意义 51.3 国内外烤漆房控制系统 51.4 烤漆房技术的发展 6第二章 PLC原理介绍及总体结构 82.1 PLC发展历程 82.2 PLC应用现状 82.3 PLC的发展前景 92.4 PLC的分类 92.5 机型的选择 10第三章 烤漆站控制系统总体设计 123.1 PLC的选取及介绍 123.2 PLC的介绍 123.3 西门子S7-300概况 123.4 SIMATIC S7工业软件 13第四章 触摸屏 154.1 触摸屏的选择 154.5 监控软件设计流程图 164.6 触控屏PLC网络组态 16第五章 系统硬件设计 185.1 S7-300PLC的硬件构成 185.2 烤漆房的结构 18第六章 烤漆站系统软件设计 196.1 I/O分配 196.2 程序流程图 20结论 33致 谢 34参考文献 35第一章 绪论1.1 课题研究的目的得益于经济的飞速发展，人类生活水平的不断改善，人类对汽车数量的需求量不断的增长，汽车养护行业也随之应运而生。

因为汽车常常是在潮湿和灰尘的恶劣环境中运行，或者发生碰撞，会使金属器件被侵蚀，老化，或者车身的漆面破坏，使得汽车的使用年限降低此时需要汽车养护行业进行保护，即对汽车进行喷漆，延缓器件的老化，延长使用年限，而且会让汽车的外形更美观，也会带来更多的商业价值但由于汽车设计的外形不一，所以汽车养护行业所需的设备需要不断的更新，以适应汽车养护的需求而传统的人工烤漆方式易造成车子烤漆厚度的不均匀，不美观，对人工劳动力也是一种浪费，而且效率低1.2 课题研究意义现在的汽车为了美观，所以将汽车的外形设计的十分有特点，但这样的特点却给汽车的服务行业带来了困难，传统的汽车服务行业都是半机械化的，特别是在对汽车烤漆时，是人工和机器一起合作，但是这样的工作，使得工作的效率不高，烤漆的质量难以保证，这同时对技术人员的水平也有了很高的要求，这样造成了人才的缺乏，再加上烤漆工作流程的复杂，事故频发，易造成人员身体伤害，给企业单位带来高成本，对于环保方面，也产生不小的影响，这将影响企业单位的声誉，阻碍企业单位的发展因此，怎样发展汽车的喷漆这个新兴行业，怎样让喷漆环保不危害人身健康，弥补技术人员的缺乏就成了摆在我们面前的重要课题。

随着科学技术的不断进步发展，汽车的服务行业也要跟上时代的脚步，汽车烤漆房的出现，无疑是给汽车服务行业带去了希望，它将会引领汽车烤漆业取得巨大发展，这是汽车行业的一大进步1.3 国内外烤漆房控制系统随着科技的不断发展，越来越多地机械化、自动化、电子化检修仪器设备不断产生，而传统的手工作坊作业方式正在被逐步被淘汰汽车维修服务行业就是如此，对于车身损坏的维修，再也不是人工与机器的半机械化作业，而是通过先进的设备进行自动化的维修，就如车身测量及矫正设备、喷/烤漆房和电子调漆设备等自动化设备，从而保证高质量的维修，提高了工作的速度，减少了劳动力，降低了维修的成本，也符合了环保的高质量维修，形成了节约型经营，这样可以在市场经济的冲击下，仍然能很好的生存经营通过查阅文献，了解到国外的烤漆房控制方式大部分都集中在单片机应用方面，他们以单片机为核心部件，通过汇编语言进行编程，将所有的步骤转化为指令，让指令去命令机器进行工作，这样使得机器的执行速度加快，也节省了存储的空间，使得程序和机器之间的逻辑关系更加简洁明了，使得机器能在软件的操作下，完成各种如监控、调整、控制温度、安全处理等方面的任务但是也要看到，在上个世纪的最后一个阶段，偏向于更好的适应现代工业的发展要求是PLC的主要发展方向与目标。

所以说，PLC在自己的控制的能力方面，相继的出现了多种多样的特殊功能单元，大都是用于温度、转速以及位移等等不同的控制场合，PLC的应用广泛，表现为在冶金、机械制造、石油化工、汽车等不同的领域的应用都有了可观的发展成就；从控制的规模上面来说，这个时期的PLC发展了超小型机以及大型机迄今为止，PLC始终处于工业自动化控制领域的重要地位，为各种的自动化控制设备提供比较完善的解决方案，适合于工业企业对自动化的需求，让设备安全可靠的运行，让工业企业用的放心从技术这一层次上面来讲，由于PLC与计算机技术密不可分，所以说计算机技术的新成果会与时俱进的地应用在PLC程序的设计制造领域，能够让PLC拥有更加快捷的运算速度，更加规模的储存空间，可以让功能更强的新程序面世；我们再从产品规模这一层次来讲，PLC会更加的朝着往超小型及超大型的方向发展，这是一个整体的趋势；我们可以从产品的配套性这一领域来讲，PLC的产品的种类会更加的丰富多彩，产品的规格会更加的齐全，人机操作的界面会更加的人性化，通信方面使用的设备等会更好的适应各种自动化控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种的产品的情况，会因国际竞争的加剧而打破，最终会形成个别品牌垄断国际市场的情况，各国的一些产品无法插足，这样会让汇编语言越来越单一，成为国际通用的汇编语言；从网络的发展情况来看，其发展方向是由PLC和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统。

目前的计算机集散控制系统（DCS，Distributed，Control system）中PLC的应用已占据了重要部分随着计算机网络技术的发展，PLC成为国际通用网络和自动化控制网络的重要标识和重要的组成部分，将会在众多领域发挥越来越大的作用分析目前国内外烤漆站电气控制的现状，结合当今工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，其发展是无法取代的本着高质量，执行速度快，人性化和低成本的要求，采取了以计算机为主的PLC电气控制的方案，对烤漆房进行监控和温度的控制用PLC实现对各种流程的控制，这样系统具有很高的可靠性和冗余性1.4 烤漆房技术的发展发展到现在，烤漆站的技术进步，主要可以体现为围绕着烤漆房的技术变化领域：从环保领域来讲，得益于广大的人们群众对于环境保护的要求的不断认识以及提高，提倡环保意识现在都成为了客户们做出自己选择的必要前提；从加热模式领域来说，烤漆房跟从前已经大有不同，再不仅仅是受制于以前那种较为单一的加热模式，反之可以让加热模式朝着多样化的方向进行发展，能够使得加热模式可以出现多种多样的方式并存的环境下，进而来大力的提高它的利用效率；能源提供模式方面，由于自然能源的短缺和昂贵的价格，使得烤漆房单一的能源供给方式，再也不能适应市场的需求，我们应该要随着技术的改进，提供多种的能源方式并存，如天然气、液化气等其他环保、高效的能源将是成为未来的发展的新能源；在模板设计方面，把各种面板都集中在单片机的应用上，单片机会在监控、调整、安全处理等方面显示才能，使得烤房的控制与应用方面会更傻瓜、功能更全。

第二章 PLC原理介绍及总体结构2.1 PLC发展历程可编程序控制器的英文为Programmable Controller，在二十世纪70、80年代一直简称PC发展到了上世纪的90年代，由于得益于计算机技术的飞速发展，也被大家简称为PC；但是同时由于可编程序的概念涵盖实在是太大了，所以说美国的AB公司为例便于区分，首次把那些可编程序的控制器正式的定名为可编程序逻辑控制器，也就是我们所说的PLC（Programmable　Logic Controller）在20世纪末，PLC作为一种新型的事物在以最快的速度向前不断的发展，就在这一关键性的时刻，PLC在数字量的运算能力、处理模拟量的能力、网络能力和人机接口的能力都得到了很到很大的提高，PLC开始逐步踏入过程控制领域，使在过程控制领域处于领先地位的DCS系统的某些应用被PLC取代了1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，美国数字公司在第二年就研制出了第一台可编程控制器，满足了GM公司的装配线要求随着计算机技术和集成电路技术的发展，第五代PLC产品已经出现了PLC的特点：成本低、通用性强、使用方法简单、可以灵活的应用、适用的场合较广、可靠性高、抗干扰性强、软件程序的编写简单等特点。

2.2 PLC应用现状发展到二十世纪六十年代的中期，PLC的产品在各个行业大显身手，主要是在地电力、冶金、化工等领域起到了不可替代的巨大作用，特别是在最近的二十年来，得益于计算机信息技术的飞速发展，推动着PLC、通讯技术、过程控制软件等等技术都获得了十分可观的进步，基于这样的技术发展背景下，PLC被各行各业广泛的应用成为了非常有可能的事情根据有关部门的细致的调查，中国的冶金行业对于自身的设备的投资同比增长接近了50%，冶金设备数量的大幅度的增长，同时也意味着PLC产品在冶金行业的市场的数量在不断的增加，2013年PLC在冶金行业的市场达到216亿元，2014年有望达到300亿元据调查，2003年中国控制类产品市场PLC的占有率已超过50%，而且保持者10%的发展速度比如在中国，PLC在纺织机械上的运用已经有十多年的历史，从最早的进口合成的生产设备到目前的中小型机，PLC无处不在还有循环水系统、空调系统、蒸汽系统、废水处理系统等也都体现了PLC在中国市场的发展2.3 PLC的发展前景现在，软件的更新与发展，出现了DCS和FCS控制系统，它们的性能更加优越，长此以往PLC控制系统也终将会被先进的控制系统所取代，但目前为止和今后相当长的一段时间内，PLC还会与先进的DCS和FCS控制系统共存。

因为它们在发展的同时，PLC也在发展，而且PLC未来的发展将会朝着多样化、多功能化、集成化、智能化、标准化、开放化、小型化的方向发展，接近于现代工业的需求，所以PLC虽然面临着其他自动化控制的挑战，但同时也在吸收他们的优点，改正自己的不足，互相融合，不断创新2.4 PLC的分类PLC产品由于功能各异，造成了种类繁多的情形，各自的规格性能也有大相径庭在此，笔者对其开展一定程度上的分类，一般都是根据PLC的在结构上、功能上和规模上的不同来进行大致的分门别类1、 从结构上，PLC从结构上可分为模块式和整体式；整体式：将电源、CPU、I/O接口等部件都会集装在一个机箱内， 具有构造紧凑、体积小、报价低的特色小型的PLC通常都选用整体式的构造模块式：将PLC各组成部分，别离作成若干个独自的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块大、中型通常选用模块式构造2、 从功能上，PLC的功能不同，可分为低档、中档和高档；等级低：一个逻辑操作，自确诊功用，守时，计数，移位和监控，等基本功用外，您还能够运算，数据传送和对比以及少数的模仿量输入/输出功用首要首要用于顺序操控，逻辑操控或小型单机模仿操控体系的操控。

中档：除了等级低的功用，并且还具有一个长途I / O，子程序，通讯网络，数字体系的变换，运算，数据传送和对比，以及强大的模仿输入/输出功用有的还增加PID操控，中止操控等功用，杂乱的操控体系高级：除了中档功用，。