基于PLC控制的饮料瓶装箱自动控制系统设计

摘 要

人们对珍惜时间的认识自古到今一直延续到现在，经过我们人类两千多年的探索，人们已经充分了解到时间的重要性，但是随着人们的认识，社会的发展，科技的进步。对时间的把握已经不单单是珍惜时间了，而是对时间的安排，这时就要求我们牢牢地掌握住时间的准确性，但是社会在进步，科技在发展。所以一般的传统的人工进行计数的方式很少出现了，已经不能满足人们及社会的需求，特别是对环境要求很是严格的工业领域，不管是对设备的修理还是人员的操作。这就自动化生产的设计提供了条件，经过几十年的过渡，自动化生产已经发展为企业进行生产不可缺少的一部分，其成本低，稳定性能高，一直以来都受到人们和工业领域的青睐。

该系统是以PLC控制为核心部件，根据设计要求，整个控制工程是主要通过PLC、传感器、机械手、皮带运输机4个模块联合起来，让传感器来检测空箱子和瓶子是否到位，使用PLC控制机械手运动来抓取瓶子并运到指定位置。该系统的结构与以前用硬继电器为主的电气控制来比较，控制操作维护简单、成本低、而且能够使用复杂环境，减少劳动强度，提高企业的效益。

关键词： PLC，机械手，自动装箱控制系统，皮带运输机

Design of automatic control system for beverage bottle packing based on PLC control

ABSTRACT

In modern industrial production, often need to count and packaging, if these complex work by manual work is not only low efficiency and labor intensity big, not suitable for the modernization of production. In this paper, the PLC control system based on the automatic packing of the production line is studied in detail. The system has a mechanical arm and two conveyor belts, namely, the conveyor belt, the conveyor belt and the conveyor belt. The conveying machine hand is used to transfer the beverage bottle, which is to send the beverage to the packing box conveying belt. The package box conveyor belt is used to deliver the product package box, its function is transported the packing box is already full, and replaced with the empty. To make empty just aimed at mechanical openhanded beginning, bottled drinks into the packing box, a photoelectric sensor is arranged in the middle of the package box conveyor belt, used to detect the packing box is in place. A photoelectric sensor is arranged in the middle of the product conveyor belt for conveying the product from the production workshop to the proper place. When the product is sent to the end of the conveyor belt, it will automatically stop and send it to the box. The control system has the advantages of high precision, low cost, strong anti-interference ability, low failure rate, simple operation and maintenance, etc., and has good application value.

KEY WORDS: Programmable controller automatic packing control system conveyor belt control manipulator

目　录

前　言

1.课题背景及研究意义

时间有时候对于我们来说会变得比较陌生，因为他是一个抽象的字眼，但是有时候我们反而会觉得时间又对我们很是熟悉，因为他陪伴我们万万千千人的一生，但是随着社会的不断前进，人们对于时间的把握自古到今也发生了转变，人们已不是单单的对时间的认识和了解，而是对时间的把握。随着工业水平的崛起，对时间的把握的重要性已经体现在了各方各面。但这时人们已经发现现存的通过人为的进行一些操作已经远远不能满足对工业控制方面的要求。然而得益于科学技术的发展，可编程控制器逐渐步入人们的视野，由于用可编程控制器进行控制生产可以达到一些人为操作无法达到的准确性能好、价格相对来说也比较低廉等优点，逐渐替代了以往的以硬继电器为主的电气控制系统，被广泛的应用于各个工业领域，特别是对于生产环境要求很是严格的领域。

这次设计的项目是通过使用机械手像人的手一样可以拿东西的功能，然后让它在工厂中进行生产时与PLC完美的结合起来，就是没有一个人操作下也能让它自觉地工作，让它能够拥有更多的生产需要的地方，企业使用更少的工人，也减少劳动力的劳动强度等更多原来的电气控制没有的强项，这次设计的系统在自动化控制方面具有以下的好处：

摒弃了以往机械式的人为计数缺点，减少人员的使用，内部采用的计数器，误差小。

灵活性好，无其他装置，携带方便，应用范围广。从性能上来说要更加稳定。

2.自动化生产的发展趋势

现在的电气控制大多都采用PLC进行控制的装置，颠覆了我们以前对人为的操作的认识，它的结构简单，价格相对来说也比较低廉，不仅能够满足我们日常生活中的需要，即使是在工业控制的领域，特别是是对生产环境要求比较高的区域，都能够发现他的存在。

这些年社会发展的这么快的同时企业为了跟上社会的脚步，为了满足社会生产的需要，降低生产所需要花的钱，提高自己的经济效益，越来越多老板开始将自动化生产应用到自己的场里。因此，现在越来越多的人开始开发自动化设备，让这样的设备越来越好，对控制系统的要求精度也越来越高

中国现在并没有这么一个能够像美国一样的一些美洲国家和像日本一样的一些亚洲国家发达的自动封箱包装的领域。因此，中国有非常大的潜力飞速的发展成为一个自动化行业领先的国家。让自己的技术更强,这也是未来的发展方向和趋势。

在外国很早以前，企业为了机械加工既能省时间也能减少花钱，采用机械化流水线操作的生产方式，大型自动生产线承担的加工对象也随之改变。但是，由于在加工的时候产品使用的时间短，经常动作容易使较多的继电器生命周期变短，不能保证生产线的稳定性那么平稳。

3.本课题的指导思想

（1）对可编程控制器有了进一步的认识，熟悉了它的开发环境，提高了编程水平。

（2）了解PLC的结构组成有哪些部分，掌握了自动化生产的设计方法和设计思路并能熟悉PLC的工作原理。

（3）对外围电路有了更深的了解，特别是熟悉了元器件的工作原理以及元器件的选用。

第1章 绪论

1.1 机械手与PLC应用的背景

机械手，它是许多现代工业的组成部分，再加上与PLC一起用就开阔了更广更宽的领域。特别是在一些危险而又复杂的环境运用的特别多，它的产生不但降低了人力物力而且提高了生产效率，加上与PLC相互配合，让机械手有了更多的功能和发展空间。

1.2 机械手与PLC应用的意义

机械手与PLC联合使可以按照完成的程序来工作，这样就使机械手的应用范围更加广泛和执行任务更准确，以前几个人做的事情，现在只需一个人就行了。它们的联合使用不但促进了工业的快速发展而且为一些危险的科技探索提供了工具，许多人不方便的工作地点都可以用它替代，从而减少一些生产过程中不必要出现的事故现象，减低企业安全，减少劳动成本，促进企业的经济效益。

第2章 方案的选择与论证

2.1 设计的要求

2.1.1 机械手要完成的动作

机械手开始处于上限位置，当检测开关检测到物体皮带运输机停止时，机械手下来拿到物品后上升到上限位置，然后左移到第二皮带运输机指定位置后下降将物品放到箱子里，机械手上升返回到原来位置，重复进行以上动作。如图2-1：

图2-1机械手控制示意图

自动控制流程和手动控制流程互锁如图2-2所示。

图2-2机械手传送示意图

2.1.2 整个系统要实现的目标

当第一个皮带运输机送电后开始运转并进行运输瓶子，如果第一个皮带运输机瓶子得到光电开关PS1的检测时候就立刻停了下来。接下来本来在左上端原点位置的机械手迅速下降到左下端将瓶子拿起，历经2秒的时间回升到原来位置，然后扭转到右侧制定位置下降，期间保持机械手抓紧，最后将瓶子放到箱子里后上升回到原来位置，开始下一轮抓取，同时用PLC内的计数器加1，机械手这样循环进行下去，知道计数器记到24时装有箱子的皮带运输机开始运行，当PS2检测到下一空箱后停止。按照上面讲的作为一次循环的时间，让系统一直这样不停的进行下去，直到不需要的时候进行断电停止。其工作流程图如图2-3和2-4所示。

图2-3 整体设计

图2-4 循环工作的过程

2.2 方案论证

2.2.1 采用传统继电————接触器电气控制系统

以线路简单，价格低廉而受到广大企业老板青睐的继电—接触器电气控制这么多年以来一直在加工生产的各个角落久盛不衰，随之马上发展成为一个相比较来说可靠的技术管理模块。但是应用在复杂的环境里时，以应用大量中间继电器、时间继电器、接触器等在比较恶劣坏境中时让人感觉美中不足的控制线路复杂、器件多等问题出现了，从而导致检修时使用较多的技术人员，增加人员分配，浪费资源。

2.2.2 采用PLC可编程序控制器控制系统

采用PLC进行设计控制系统，减少了继电—接触器电气控制的线路复杂性、器件多的情况，用PLC所谓的软继电器改变了原来的硬继电器的一些短板。当今社会的发展已让PLC逐渐变成了自动化生产控制系统的必备设备，其重要性越来越也不可估量。

2.2.3 方案比较与选择

虽然继电—接触器电气控制线路简单，价格低廉等一些优点，但是PLC的一些优点恰好弥补了它需要大量的中间继电器、时间继电器，使得线路复杂、稳定性差的缺点。有PLC里面设置了警戒时钟WDT、自诊断等措施能够可以发现不能正常生产的原因。从而让其反应时间变短、跟踪能力强，使得系统能正常运行。以改变程序而形成不同控制系统的特点，形成比较好的共同使用性。而且现场接口容易，设计周期短，降低了很多劳动强度。

因此，本文选择PLC控制系统。

第3章 PLC的结构组成

3.1 PLC的由来

在大规模、超大规模、集成电路技术的快速发展和数据通信技术的越来越好的同时，加上微处理器的出现，从而将PLC即可编程控制器也迅速推向了高潮发展，其发展历程及特点。

表3-1 PLC的历程

3.2 PLC的发展

可编程控制器（Programmable logic Controller）是采用微型计算机作为核心与计算机应用技术相配合产生的系统，为了满足当今社会上的工业的发展应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，将各种指令通过数字或模拟信号输入/输出（I/O）的端口的信号变换来控制生产活动。可编程制器及其相关外部设备的连线，根据便于操作的原则将外部设备连成一个整体，并且按照方便增加外部功能的原则设计。

总而言之，可编程控制器PLC是一台专门满足现在社会的经济发展和企业老板的投资成本等因素设计的一种小型计算机，应用到现在工业的自动化生产的场所，它是将传统的继电器技术，计算机技术和通信技术相融合而形成一种新控制装置。

3.3 PLC的组成和工作方法

3.3.1 PLC的构成

图3-1 PLC的构成

1. 中央处理器（CPU）

中央处理器(CPU)一般由运算器、控制器和寄存器组成。它们都集成在一个芯片内，CPU通过控制总线、地址总线和数据总线与存储单元、输入/输出接口电路相连接。

2. 存储器

PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两个部分。

系统存储器是指用来放置PLC自己本身有的程序的地方。PLC的生产厂家编写并固化在ROM内，不能随便修改。

用户存储器是用来存放满足用户生产产品的需要用正确的PLC编程语言编写的程序的作用。

3. 输入/输出接口单元

PLC的输入和输出信号类型可以是开关量、模拟量和数字量。输入/输出接口单元：一端与与输入和输出的映像寄存器相连，另一端与被控制设备相连。

4. 扩展接口和通信接口

扩展接口的作用是当PLC原来自身不够使用时通过它与另外增加的部分连接起来，使PLC的功能能够满足工作的需要。

通信接口的作用是将内外信息进行相互交换。

5. 电源部分

6. 编程设备

编程设备的作用是进行编写你打算实现的功能的程序，并检查它的正确与否。

3.3.2 PLC的工作原理

PLC的工作原理：PLC在计算机工作原理基础上，采用“按一定顺序一个个扫描，不停的一圈圈的工作下去”的方式进行工作的。

当PLC进行工作后，先进行扫描获得程序一些指令地址等工作后，用户程序按照一定的顺林执行下去，最后寄存输出继电器的状态到锁存器中，按一定的规则控制外部负载。上述3个阶段即为一个周期。

3.3.3 PLC的特点

1. PLC的外部不需要太多的电子电气元器件，因此电气柜的接线比较少。由于PLC系统比较简单，所以对其系统维修时就会很简单，使维修时间会大大缩短，使其可靠性得到很大提升。

2. PLC的冗余设计、失电保护、故障检测和信息保存以及信息的恢复等，提高了其安全性、可靠性。

3. PLC应用简单，容易编程、维修简单等特点，PLC可以与上位机通信来扩展它的功能，也可与集散控制系统(DCS)相组合，构成强大的控制系统，也可以与外部设备进行信息交流。这些扩展的应用使PLC用户得到了极大地简便。

4. 操作便宜是指减少PLC工作者的工作量，编写程序的工作任务、工人的安装调试的工作量减少很多，监管简化许多操作步骤，比如可以减少应用继电器系统的操作步骤，在生产过程可用同一控制台或控制屏控制多个工序过程。

3.3.4 PLC的主要功能和应用

1. PLC最根本、应用范围最多，就是断开与闭合的逻辑控制，它代替以前的继电器电路部分，用以完成逻辑的控制，既可以在单台的设备也可以在多台的设备情况下采用这种逻辑控制进行企业生产。

2. 在现代的工业化生产过程中，变化连续的量是不可避免的，如测量的温度、测定的压力、浮动的液位和变化的速度等都是模拟量。但是自己本身不是直接通过接收模拟量进行控制，而是通过A/D转换和D/A之间的相互转换才能实现控制。生产厂家为了让客户使用起来更加方便，使用者更多，自身配备A/D和D/A转换模块，使可编程控制器也能用于模拟量控制。

3. 运动控制，PLC可以用于多种运动方式的控制，如直线、曲线方式。在控制方面，最开始时，PLC的I/O口直接连接传感电气元件以及系统控制方面，近几年大部分使用专业的运动控制方面的集成块。所有的PLC都有运动控制方面的功能，其应用范围很广，如机械加工、机床的运动、机器人运行、电梯拖动等方面。

4. 数据处理，通过自己里面本来就有的一些指令功能对数据能够单独的完成收集、解析及做出相应的处理。所收集的这些数据信息与存储器中的数据信息参相比较，做出判断并发出相应的信号来完成相应的动作。这些信息也可以通过PLC的信息传送功能传给其他相同设备，或者上位机。

5. 通信及联网，PLC的通信功能是将各个部分联系起来能够进行相互的传递信息。随着计算机技术的发展，工业智能化、网络化发展迅速，PLC的设计和研发对网络、通信的功能进行了强化，使网络、通信适用范围更广。近来这几年生产的PLC通信都改进不小，能够跟上工业快速发展的步伐。

3.4 PLC的选型

根据上面所确定的I/ O 点数 ，且该系统是对开关量，而且对控制速度要求不高，所以可选用西门子S7-200系列的CPU226型可编程控制器PLC作为控制核心，该单元为40点I/O，24点输入，16点输出，满足生产工作的需要。

第4章

硬件设计

4.1 PLC的I/O分布表

表4-1 I/O分布表

4.2 PLC的I/O外部接线端子图

图4-1 外部接线端子图

4.3 检测元件与执行元件的介绍

主要对按钮、接触器、传感器、电机作简要介绍。

1. 按钮

按钮主要用来接通和断开控制电路，它是电气控制的一种主令电器。

根据按钮的用途的不同和不同的触点的分配状况，大概分为动合，动断和复合这三种,当松开它不进行按动时，一般能自主回到原来位置。

本文选动合按扭 ,其结构和符号如图4-2所示。

图4-2按钮开关的结构与符号

2. 接触器

交流接触器 主要以电磁机构、触头系统、支架等部分配合。

直流接触器 由于它的动作原理和结构容易与交流接触器产生混淆不清，特别之处就在于它是让线圈通过直流来控制直流的电器设备。

接触器在选用的时候往往要先要看它所负载的电流类型到底是直流还是交流来决定要直流接触器还是交流的，根据自己的经验来说经常是主触点电压不应该小于弱电回路的额定电压，但还要具体问题具体分析，应根据控制负载种类和使用地方，列如在控制电动机的时候，挑选的主触点的额定电流应该不小于电动机的额定电流；往往还要看线路的复杂情况和电器的个数的多少选选择线圈的电压，大部分都会选电源等级为380V或220V的电压，当线路复杂时从人身和设备安全考虑，可以选择36V或110V电压的线图，增加相应变压器设备。本系统选择CJ-40接触器。

3. 传感器

光电传感器随着社会科技发生的巨大改变和生产自动化程度的提高功能也发生了完善，使用在自动化生产中的地方也越来越多，可以与PLC很好的配合用来检测物品、温度、以及自动装配流水线。

根据我要实现的目标，我们一般情况下会安装光电开关来对产品计数和空箱到位进行检测。

光电开关经常使用的主要有透射型和反射型这两种。

透射型光电开关将分发射器和接收器放在同一水平不同的地方，并且这两个器件面对面放，如果发射器发射的红外线直接射到接收器上，说明没有物体，当有东西挡住射线不能够让接收器收红外光信号的时候束会产生一个脉冲信号。可用于产品计数。其工作原理如4-3所示

图4-3透射型器工作原理

反射型光电开关的本身即是发射体也是接收体，两者的共同体形成一个开关，如果自己能够接受自己发的光，那说明有物体的存在产生的光反作用，反之说明没有物体的通过。利用以上原理来判断皮带运输机上的箱子是否到了准确的检测位置。反射式光电传感器工作原理图示如图4-4。

图4-4反射式原理图

该系统选择反射式光电传感器型号为PM-LF10,其性能参数如表4-2所示。

表4-2光电传感器PM-LF10的性能参数

4. 电动机

当今市场上卖的电机种类五花八门，特别是用在自动化生产线的电动机的样数更是让你自己都搞不清楚有几种。根据这个系统所要实现的条件和各种类型的电动机的结构特点和适应的地方，加上所花的钱综合起来考虑，本系统选择三相步进电动机的电动机，它的部分技术参数如表4-3所示。

表4-3 3S57Q-04056型电动机的性能参数

第5章 软件设计及仿真

5.1自动控制流程图

图5-1 自动控制流程图

5.2 梯形图

5.3 仿真

根据系统需要进行设计的程序部分仿真如下：

图5-2 手动机械手上下左右

以下是自动情况下的仿真，默认状态为手动模式，首先必须进行手动与自动模式的切换之后才能进行启动开始。

图5-3自动开始

图5-4 光电开关检测到瓶子

图5-5 机械手到下限位置

结　论

这次毕业设计中我使用PLC控制机械手和传送带的动作，完成了自己打算实现的过程的基本要求，经过很多次的检查，同学的复查，电脑的仿真检查，让这个系统能够不经常出现毛病，适应比较差的环境下，减少劳动力干活让自己本身不停的一直生产下。本次设计的生产线自动装箱PLC控制系统和单片机系统相比较的话，它的硬件方便简单，花的钱较多，生产的速度快，性能、价格比很高，具有极高的可靠性，社会上发展有很大的潜力。这次设计的系统解决了以前的硬继电器控制硬件电路的不好现象，使用人机界面取代继电器，通过软件的方式控制硬件电路。但是这个设计也有它自己的短处，还有很多的扩展功能没有实现，例如:对产品计数错误的检测功能等等。

通过这次毕业设计，首先所谓的科研是怎么一回事，你设计一个东西能不能使用到企业中给企业带来效益，然后让我们清晰的知道进行一个方案设计需要哪些准备工作，需要从哪些方面入手，需要哪些步骤，同时也更加熟练使用了本专业的一些设计软件，对自己的一些知识的回顾，增加了在思考问题的严谨性。

谢 辞

本科的学习阶段即将进入尾声，这几年的学习生涯中收获甚多，但我的成长离不开周围的人对我的帮助。

首先要感谢的是我的指导老师高老师，高老师在论文的题目的选择，内容整体的设计排版等，以及在电路仿真调试的过程中都给予我很大的帮助，另外，高老师的学识渊博，严谨的治学态度等优点也深深的影响了我们每一个人，在此，我再次向高老师表达我由衷的感谢和敬意。

同样还要感谢我的同学和室友们，在程序的检查、电气元件的选型、以及在使用各种绘图软件的过程中都给予我很大的帮助，在此我感到很欣慰，也对他的帮助表示由衷的谢意。

另外，还要感谢所有的对此论文提出建议和做出批评的老师和朋友。

参考文献

[1] 袁任光. 可编程控制器应用实例. 华南理工大学出版社， 2003

[2] 徐铁. PLC应用技术. 中国劳动社会保障出版社， 2007

[3] 方强、李丽娜、孙宏昌 . PLC可编程控制器技术开发与应用实践. 电子工业出版社，2009

[4] 周渊深. 可编程控制器应用技术. 化学工业出版社， 2002

[5] 廖常初. PLC梯形图的顺序控制设计法. 电子技术杂志， 2001

[6] 何衍庆. 可编程控制器及应用技巧. 化学工业出版社， 2002

[7] 可编程控制器例题及实验指导. 重庆大学出版社， 2001

[8] 张进秋、张中民. 可编程控制器原理及其应用实例. 机械工业出版社， 2003

[9] 郑人杰. 计算机软件测试技术. 北京: 清华大学出版社, 1992

[10] 陈宇. 可编程控制器基础及编程技巧. 华南理工大学出版社， 2000

[11] 王淑英. 电气控制与PLC的应用[M]. 北京：机械工业出版社， 2007

[12] 汤以范. 电气与可编程控制技术[M]. 北京：机械工业出版社， 2004

[13] 王兆义. 可编程控制器教程[M]. 北京：机械工业出版社，2003

[14] 王丽伟. 机械手的PLC控制. 机床电器， 2006

[15] 张群生. 机械手的PLC控制系统. 装备制造技术， 2007

外文资料翻译

PLC and Inverter Technology Trends

1. The development trend of the programmable controller

“PLC is one kind specially for the digital operation operation electronic installation which applies under the industry environment designs. It uses may the coding memory, uses for in its internal memory operation and so on actuating logic operation, sequence operation, time, counting and arithmetic operation instructions, and can through digital or the simulation-like input and the output, controls each type the machinery or the production process. PLC and the related auxiliary equipment should according to form a whole easy with the industrial control system, easy to expand its function the principle to design.”

In the 21st century, PLC will have a bigger development. Technologically speaking, computer technology's new achievement more will apply in the programmable controller's design and the manufacture, will have the operating speed to be quicker, the storage capacity to be bigger, an intelligent stronger variety to appear; Looked from the product scale that further develops to subminiature and the ultra-large direction; Looked from the product overcoatability that the product variety will be richer, the specification to be more complete, the perfect man-machine contact surface, the complete communication facility will adapt each industrial control situation demand well; Looked from the market that various countries will produce the multi-variety product the situation to break respectively along with the international competition aggravating, will present the minority several brand monopoly international market the aspect, will present the international general programming language; Looking from the network state of play, the programmable controller and other industrial control computer network constitution large-scale control system is the programmable controller technology development direction. Present computer collection and distribution control system DCS (Distributed Control System) had the massive programmable controller application. Is following computer network's development, the programmable controller takes the automation directed net and the international universal network important component, outside industry and industry numerous domain display more and more major function.

2. Inverter technology development trends

Inverter into the practical phase of more than 1 / 4 century during this period, the frequency converter technology as the basis of power electronics technology and microelectronics technology manager of a leap in the development, as the new power electronic devices and high-performance microprocessor The application of control technology and the development of increasingly high cost performance of the inverter, more and more small size, but manufacturers are still in constant frequency converter to achieve the further miniaturization and doing new efforts. From a technical point of view, with the frequency converter to further expand the market of the future, with the converter and inverter technology will be on the development of technologies in the following areas further development:

(1) large capacity and small size;

(2) high-performance and multi-function;

(3) enhance the ease-of-use;

(4) increase in life expectancy and reliability;

(5) of pollution-free.

Large capacity and small size of the power semiconductor devices will be with the development of continuous development. In recent years, driven by a voltage power semiconductor devices IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor, isolation gate bipolar transistors) has developed very rapidly and quickly into the traditional use of BJT (bipolar power transistor) and power MOSFET (FET) The various fields. In addition, the IGBT switching device for the IPM (Intelligent Power Module, IPM) and Monolithic Power IC chip will power switching devices and driving circuit, such as the protection of integrated circuits in the same package, with high performance and reliability The merits, with their high current and high pressure of the development of small and medium-sized converter will certainly be more widely used.

With micro-electronics technology and semiconductor technology development, for Inverter CPU and semiconductor devices and a variety of sensors of getting higher and higher. With the frequency converter technology and the development of the growing maturity of the exchange governor, modern control theory are constantly new applications. These have further improved the performance of inverter provided the conditions. In addition, with the frequency converter to further promote the use and support are also constantly made new demands, the frequency converter manufacturers to continuously improve the performance and frequency converter functions in Inverter new efforts to meet user And the need for the fierce competition in the market in an invincible position.

With the frequency converter market continues to expand, how to further enhance the ease-of-use inverter, so that the technical staff and even ordinary non-technical staff can quickly master the use of frequency converter technology has become manufacturers must consider the issue. Because only easy-to-use products can continue to acquire new customers and further expand the market, so the future of the new converter will be more easy to operate.

With the development of semiconductor technology and the development of power electronics technology, the frequency converter used in the various components of the life and reliability are constantly improving, they will make their own life and the frequency converter to further increase reliability.

In recent years, people have attached great importance to environmental issues, and thus a "green products" name. Therefore, the inverter, must also consider its impact on the surrounding environment.

Promote the use of the frequency converter in the early stages of the noise problem was once a big problem. With the low-noise converter IGBT the emergence of this issue has basically been resolved. However, with the noise problem to solve, people's looks and a converter to the surrounding environment and the impact of other continuously explore new solutions. For example, the use of a diode-voltage converter and PWM inverter circuit converter, the frequency converter itself the high harmonics will bring supply voltage and current distortion, and at the same power to affect the other equipment. However, through the use of the frequency converter Rectifier circuit PWM, we can basically solve the problem. Although because of price and control technology and other aspects of the reasons for the current PWM converter has not been promoting the inverter, but, with the frequency converter technology development and the people of the importance of environmental issues.

PLC及变频器技术的发展趋势

1．可编程控制器的发展趋势

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作指令，并通过数字式，模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计。

21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

2. 变频器技术的发展动向

变频器进入实用期已超过了1/4个世纪，在此期间，作为变频器技术基础的电力电子技术和微电子技术都经理了飞跃性的发展，随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而厂家则仍然在不断地为实现变频器的进一步小型化而做着新的努力。从技术方面来看，随着变频器市场的进一步扩大，今后变频器技术将会随着与变频器有关的技术的发展在下面几个方面进一步得到发展：

（1） 大容量和小体积化；

（2） 高性能和多功能化；

（3） 易操作性的提高；

（4） 寿命和可靠性增加；

（5） 无公害化。

大容量化和小体积化将会随着电力半导体器件的发展而不断的到发展。近年来，采用电压驱动的电力半导体器件IGBT（Isolated Gate Bipolar Transistor,隔离门极双极晶体管）发展很快，并在迅速进入传统上使用BJT（双极功率晶体管）和功率MOSFET（场效应管）的各种领域。此外，以IGBT为开关器件的IPM（Intelligent Power Module,智能功率模块）和单片功率IC 芯片将功率开关器件与驱动电路，保护电路等集成在同一封装内，具有高性能和可靠性好的优点，所以随着它们在大电流化和高耐压化方面的发展，必将在中小型变频器中得到更加广泛的应用。

随着微电子技术和半导体技术的发展，用于变频器的CPU和半导体器件以及各种传感器的性能越来越高。而随着变频器技术的发展，交流调速理论日益成熟，现代控制理论也在不断得到新的应用。这些都为进一步提高变频器的性能提供了条件。此外，随着变频器的进一步推广应用，拥护也在不断提出各种新的要求，促使变频器的生产厂家不断地在提高变频器性能和变频器功能方面做出新的努力，以满足用户的需要和争取在激烈的市场竞争中立于不败之地。

随着变频器市场的不断扩大，如何进一步提高变频器的易操作性，使普通的技术人员甚至非技术人员也能很快的掌握变频器的使用技术已经成为厂家必须考虑的问题。因为只有容易操作的产品才能够不断获得新的用户，并进一步扩大市场，所以今后的新型变频器将更加容易操作。

随着半导体技术的发展和电力电子技术的发展，变频器中所使用的各种元器件的寿命和可靠性都在不断提高，这些都将使变频器本身的寿命和可靠性进一步增加。

近年来，人们对环境问题非常重视，并因此而出现了“绿色产品”的名称。因此，对于变频器来说，也必须考虑其对周围环境的影响。

在变频器推广应用的初期，噪声问题曾经是一个比较大的问题。随着IGBT的低噪声变频器的出现，这个问题已经基本上得到了解决。但是，随着噪声问题的解决，人们的目光又转向了变频器对周围环境的其它影响并在不断探索新的解决办法。例如，对于采用了二极管整流电路和电压形PWM逆变电路的变频器来说，变频器本身造成的高次谐波将给电源电压和电流带来畸变，并影响接于同一电源的其它设备。但是，通过在变频器中采用PWM整流电路，就可以基本上解决这个问题。虽然因为价格和控制技术等方面的原因目前采用PWM整流电路的变频器尚未得到推广，但是，随着变频器技术的发展和人们对环境问题的重视，不断减少变频器对环境的影响直至推出真正的无公害变频器也已经成为大势所趋。

1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究

2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究

3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究

4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制

5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究

6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器

7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究

8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现

9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统

10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究

11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究

12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发

13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制

14. 基于单片机的自动找平控制系统研究

15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发

16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发

17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现

18. 一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制

19. 基于双单片机冲床数控系统的研究

20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制

21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制

22. 基于单片机的软起动器的研究和设计

23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究

24. 基于单片机的机电产品控制系统开发

25. 基于PIC单片机的智能手机充电器

26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究

27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究

28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制

29. 基于微型光谱仪的单片机系统

30. 单片机系统软件构件开发的技术研究

31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制

32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制

33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用

34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制

35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制

36. 基于单片机的数字磁通门传感器

37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究

38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究

39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制

40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪

41. 基于单片机的电机运动控制系统设计

42. Pico专用单片机核的可测性设计研究

43. 基于MCS-51单片机的热量计

44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站

45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究

46. 基于单片机的轮轨力检测

47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现

48. 基于单片机的电液伺服控制系统

49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制

50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究

51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究

52. 单片机控制的后备式方波UPS

53. 提升高职学生单片机应用能力的探究

54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究

55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究

56. 基于单片机的多通道数据采集系统

57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制

58. 基于单片机的红外测油仪的研究

59. 96系列单片机仿真器研究与设计

60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造

61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现

62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制

63. 基于单片机的气体测漏仪的研究

64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器

65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究

66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计

67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计

68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统

69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统

70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究

71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践

72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现

73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统

74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究

75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统

76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究

77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用

78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究

79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究

80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发

81. 基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究

82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究

83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现

84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究

85. 基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现

86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现

87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统

88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现

89. 单片机监测系统在挤压机上的应用

90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用

91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用

92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用

93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发

94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计

95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计

96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发

97. 锅炉的单片机控制系统

98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计

99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制

100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现

101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计

102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现

103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制

104. 基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究

105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计

106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究

107. 单片机实现的寻呼机编码器

108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究

109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究

110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究

111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制

112. PIC单片机在空调中的应用

113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究

项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！

项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！

单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！

目　录

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/93ebc951b8f3f90f76c66137ee06eff9aff8493e.html