基于plc和hmi的全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) [ 論 文 ]</p><p>　　題 目： 基于PLC和HMI的全自動(dòng)太陽能玻</p><p>　　璃上片機(jī) </p><p>　　Title Automatic Loading Series for Solar </p><p>　　En

2、ergy Based on PLC and HMI </p><p>　　院 系： 電氣與電子工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　姓 名： XXX </p><p>　　

3、指導(dǎo)教師： XXX </p><p>　　2012年 01 月 10 日</p><p>　　摘要：自動(dòng)上片機(jī)是光伏行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的前段重要設(shè)備。在太陽能生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮越來越重要的作用，因此開發(fā)一種全自動(dòng)，快速無損傷的自動(dòng)上片設(shè)備顯得尤為重要。</p><p>　　本文基于目前的太陽能行業(yè)，討論太陽能電池生產(chǎn)過程

4、中使用的上片機(jī)設(shè)備，闡述了全新的，基于PLC與HMI的全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)（以下簡稱全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)）在太陽能行業(yè)的廣闊市場(chǎng)。詳細(xì)介紹了全自動(dòng)上片機(jī)的整個(gè)外圍電氣硬件，內(nèi)部電氣軟件，以及動(dòng)作控制流程，安全控制過程等。從電氣圖紙的設(shè)計(jì)，到軟件控制過程的設(shè)計(jì)等，都做詳細(xì)說明。最終通過本文設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)備本身有一個(gè)透徹的認(rèn)識(shí)和掌握。另外分析了全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)電氣自動(dòng)化的模塊化、集成化、人性化、開放性、高安全控制等特點(diǎn)。最后展望了全自

5、動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)設(shè)備的優(yōu)化方向，以及未來的發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　在全行業(yè)自動(dòng)化大潮的推動(dòng)下，全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)必然會(huì)有很大的發(fā)展空間。全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)在這種情況下朝著自動(dòng)化，智能化的方向發(fā)展。相信在未來一定能越來越低成本，越來越自動(dòng)化。</p><p>　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制 傳輸 反饋 伺服系統(tǒng)</p><p>　　Abstract: The

6、automatic machine as photovoltaic industry production line of paragraph important equipment, is playing an important role in production system in solar energy.So developing a fully automatic, fast no damage of equipment

7、is needs immediately.</p><p>　　This article is based on the present solar energy industry, Discuss solar cells used in the production process of the machine, Expounds a new viewpoint that based on PLC and HM

8、I of automatic solar glass piece of machine in the wide market of solar industry; and explain introduction of the automatic machine on the periphery electric hardware, internal electrical software, and control process of

9、 action modules, security control process, etc. There are specific details. From the design of electric </p><p>　　In all the industry automation propelled by the tide, automatic solar glass piece of machine

10、will have very big development space.In this situation, Automatic solar glass piece of machine will be geared to automation, intelligentized. And will more and more low cost, the more automation.</p><p>　　Ke

11、y words: Automatic Control Transmission Feedback Servo System </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>&

12、lt;b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 中國太陽能行業(yè)自動(dòng)化裝備的現(xiàn)狀及前景1</p><p>　　1.2 太陽能行業(yè)玻璃上片機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 基于PLC與HMI的全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)設(shè)計(jì)的目的及其意義2</p><p>　　2 全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的整體

13、結(jié)構(gòu)3</p><p>　　2.1 整體框架圖3</p><p>　　2.2 電氣控制單元4</p><p>　　3 全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)電氣控制過程6</p><p>　　3.1 整體電氣控制概述6</p><p>　　3.2 上片控制流程7</p><p>　　3.3

14、 上片后傳輸控制0110</p><p>　　3.4 上片后傳輸控制0212</p><p>　　4 全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)安全保護(hù)設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.1 系統(tǒng)安全控制14</p><p>　　4.2 可視化故障處理系統(tǒng)14</p><p>　　5 全文總結(jié)16</p>

15、<p><b>　　6.1結(jié)論16</b></p><p>　　6.2 本文的不足16</p><p><b>　　致 謝17</b></p><p><b>　　附 錄18</b></p><p><b>　　附錄一18</b>

16、;</p><p><b>　　附錄二20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 中國太陽能行業(yè)自動(dòng)化裝備的現(xiàn)狀及前景</p><p>　　進(jìn)入二十一世

17、紀(jì)以來，我國光伏設(shè)備行業(yè)步入了快速發(fā)展階段。2009年我國主要太陽能電池制造商太陽能設(shè)備銷售收入達(dá)到20.21億元。其中，太陽能晶硅生產(chǎn)和加工設(shè)備達(dá)到13.16億元，占太陽能電池設(shè)備銷售收入的65.1%；晶硅太陽能電池芯片制造設(shè)備達(dá)到7.05億元，占太陽能電池設(shè)備銷售收入的34.9%。</p><p>　　2010年我國晶硅太陽能設(shè)備大幅度增長，13家主要太陽能電池設(shè)備制造商太陽能設(shè)備銷售收入達(dá)到36.8億元，比

18、2009年增長了82.1%。其中，太陽能晶硅生產(chǎn)設(shè)備銷售收入23.2億元，比上年增長93.3%，占太陽能電池設(shè)備銷售收入的63.0%。</p><p>　　中國光伏設(shè)備企業(yè)從硅材料生產(chǎn)、硅片加工到太陽能電池芯片的生產(chǎn)以及相應(yīng)的純水制備、環(huán)保處理、凈化工程建設(shè)，已經(jīng)初步具備成套供應(yīng)能力，部分產(chǎn)品如擴(kuò)散爐、等離子刻蝕機(jī)、單晶爐、多晶鑄錠爐等開始少量出口，可提供10種太陽能電池大生產(chǎn)線設(shè)備中的8種，其中有6種已在國內(nèi)生

19、產(chǎn)線上占據(jù)主導(dǎo)地位，2種與進(jìn)口設(shè)備并存但份額正逐步增大。此外，全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)、全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)、自動(dòng)分揀機(jī)、平板式PECVD則依賴進(jìn)口或者部分進(jìn)口。</p><p>　　利用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、為人類創(chuàng)造潔凈的可再生能源是未來的大趨勢(shì)，并且隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，太陽能產(chǎn)業(yè)必將迎來新一輪的發(fā)展高潮，這也將使光伏設(shè)備發(fā)展在未來一段時(shí)期內(nèi)被看好。</p><p>　　1.2 太陽能玻璃上

20、片機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀</p><p>　　太陽能玻璃上片機(jī)作為光伏行業(yè)生產(chǎn)線前段重要設(shè)備，在太陽能生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮越來越重要的作用，因此在進(jìn)口，消化和借鑒的同時(shí)，開發(fā)一種全自動(dòng)，快速無損傷的自動(dòng)上片設(shè)備就顯得頗為重要。</p><p>　　面對(duì)如此巨大的太陽能設(shè)備市場(chǎng)，前段重要設(shè)備自動(dòng)上片機(jī)也迅速發(fā)展，在經(jīng)歷了機(jī)械式，繼電器式，半自動(dòng)化過程，自動(dòng)上片機(jī)越來越自動(dòng)化，越來越安全，耐用。在目前狀態(tài)下，

21、越來越低的設(shè)備成本，同樣是企業(yè)的利潤空間。自動(dòng)化設(shè)備的平均投入成本會(huì)隨著使用時(shí)間的推移越來越低。全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)使得設(shè)備更加的智能，耐用。</p><p>　　太陽能玻璃上片機(jī)在太陽能自動(dòng)化裝備行業(yè)中如此重要，同樣延伸到太陽能相關(guān)設(shè)備，甚至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)。我們深深思索，在強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以自動(dòng)化終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如大面積太陽能設(shè)備、高速高精高性能上片機(jī)、典型自動(dòng)化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)自動(dòng)

22、化相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決自動(dòng)化系統(tǒng)中電氣控制核心部件和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電機(jī)系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。依靠自動(dòng)化創(chuàng)造可靠性的產(chǎn)品，依靠自動(dòng)化創(chuàng)造價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。</p><p>　　1.3 基于PLC與HMI的全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)設(shè)計(jì)的目的及其意義</p><p>　　全自動(dòng)上片機(jī)作為太陽能行業(yè)的前段設(shè)備，在整個(gè)太陽能的生產(chǎn)過程

23、中起著至關(guān)重要的作用。上片機(jī)的性能，決定了前段產(chǎn)品的良品率，進(jìn)而影響原材料的使用成本，因此一臺(tái)好的自動(dòng)上片機(jī)，能最大程度的保證企業(yè)的原材料使用率，最大成度的節(jié)約公司成本?；赑LC與HMI的全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)（以下簡稱全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)）在此基礎(chǔ)上提出，并進(jìn)行研究。</p><p>　　全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)在強(qiáng)調(diào)自動(dòng)化的同時(shí)，同樣考慮了人性化的操作，人性化的維護(hù)界面。使設(shè)備實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化，智能化，高安

24、全。上片機(jī)自動(dòng)化的結(jié)論可以為相關(guān)電氣自動(dòng)化制圖標(biāo)準(zhǔn)，軟件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，HMI設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考，同時(shí)也為自動(dòng)化裝備核心系統(tǒng)國產(chǎn)化提供試驗(yàn)支持，提供借鑒平臺(tái)，具有重大的應(yīng)用價(jià)值。</p><p>　　在高精尖裝備研發(fā)方面，自動(dòng)化設(shè)備制造一定要產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶緊密結(jié)合，自動(dòng)化設(shè)備制造要以“做得出、用得上、創(chuàng)利潤”為目標(biāo)，按行業(yè)意志實(shí)施攻關(guān)，為整個(gè)行業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。</p><p>　　2

25、全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的整體結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.1 整體框架圖</p><p>　　全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的上片機(jī)構(gòu)，直線傳輸機(jī)構(gòu)，都采用鏈條傳動(dòng)。升降機(jī)構(gòu)取片后，直線傳輸部分用鏈條向后段傳輸玻璃。采用了鏈輪鏈條傳動(dòng)加關(guān)節(jié)曲柄機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)吸盤臂，代替以前設(shè)備中普遍的老式液壓結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)玻璃自動(dòng)取放。整個(gè)控制平臺(tái)具有運(yùn)行平穩(wěn)，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，同時(shí)摒棄以往的液壓結(jié)構(gòu)，具有無液壓漏油，密

26、封要求低等優(yōu)點(diǎn)。采用伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)搭配組成運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)，由伺服電機(jī)帶動(dòng)鏈條運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的位置控制和時(shí)時(shí)位置反饋，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確定位。圖2-1和圖2-2分別是全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的正視圖和側(cè)視圖。</p><p>　　從圖2-1中可以看出：該設(shè)計(jì)采用了雙邊模塊化、左右對(duì)稱的設(shè)計(jì)。便于設(shè)備準(zhǔn)確與下一工位對(duì)接，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)校。圖2-1下部為上料臺(tái)，有外部叉車直接送入，內(nèi)部設(shè)有機(jī)械卡位，外部叉車可以直接

27、把玻璃堆料送入指定位置。</p><p>　　圖2-1 全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的正視圖</p><p>　　從圖2-2中可以看出：全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)模塊可單獨(dú)拆卸，對(duì)接。電氣控制通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接，方便控制和拆卸。全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)從左到右的依次為：</p><p>　　第一部分：上片后傳輸控制02</p><p>

28、;　　第二部分：上片后傳輸控制01</p><p>　　第三部分：自動(dòng)上片控制</p><p>　　圖2-2 全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的側(cè)視圖</p><p>　　2.2 電氣控制單元</p><p>　　全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)主要控制部分，基于工業(yè)巨頭德國西門子PLC (Programmable Logic Controller，即可編程

29、邏輯控制器）和HMI(Human Machine Interface，即人機(jī)界面)。</p><p>　　從圖2-2可以看出此設(shè)備從左到右為上片后傳輸控制02、上片后傳輸控制01、自動(dòng)上片控制。三段控制均采用了伺服控制系統(tǒng)，閉環(huán)數(shù)據(jù)采集。圖2-3是全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的主控制電路簡圖。</p><p>　　從圖2-3可以看出：全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的電路系統(tǒng)通過斷路器，接觸器，緊急停按鈕

30、上電控制。PLC通過PROFIBUS總線通訊給驅(qū)動(dòng)器發(fā)送控制指令，由驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)動(dòng)作，同時(shí)PLC通過PROFIBUS總線通訊收集驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行狀態(tài)，反饋給PLC進(jìn)行處理和運(yùn)算。</p><p>　　具體到上片機(jī)的取片部分伺服系統(tǒng)控制圖，請(qǐng)查看附錄一。</p><p>　　全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)整機(jī)設(shè)備掃描周期控制在30ms以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)快速的外部數(shù)據(jù)采集。采用速度模式與位置模式并用的控制格局，

31、實(shí)現(xiàn)位置，速度精確反饋。伺服系統(tǒng)采用德國PARKER伺服驅(qū)動(dòng)器與意大利WINMI伺服電機(jī)，使得控制更加精準(zhǔn)。數(shù)字輸入輸出采用與PLC配套的西門子快速的數(shù)字量輸入輸出控制模塊，使得信號(hào)采集更加準(zhǔn)確迅速。采用了西門子斷路器，接觸器，漏電保護(hù)開關(guān)，報(bào)警器等安全保護(hù)。 </p><p>　　圖2-3 全自動(dòng)玻璃上片機(jī)的主控制電路簡圖</p><p>　　3 全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)電氣控制過程&

32、lt;/p><p>　　3.1 電氣控制概述</p><p>　　圖3-1為電氣控制系統(tǒng)框架圖。從圖3-1可以看出：系統(tǒng)主要采用現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS為通訊協(xié)議，全集成自動(dòng)化控制。HIM為客戶提供參數(shù)修改和系統(tǒng)信息顯示的操作界面。而PLC與驅(qū)動(dòng)器1，驅(qū)動(dòng)器2，驅(qū)動(dòng)器3，驅(qū)動(dòng)器4，驅(qū)動(dòng)器5采用現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)PLC與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)之間通過安全可靠屏蔽電

33、纜連接，實(shí)施運(yùn)動(dòng)單元的位置，速度準(zhǔn)確控制，時(shí)時(shí)的信息狀態(tài)反饋。</p><p>　　圖3-1 電氣控制系統(tǒng)框架圖</p><p>　　3.2 上片控制流程</p><p>　　全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)開啟后，首先檢測(cè)電網(wǎng)是否缺相，相許電壓波動(dòng)范圍，可以人為自行調(diào)整電壓波動(dòng)范圍。相許電壓全部沒問題后，系統(tǒng)上電，然后檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器1，2，3有沒有問題。檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器沒問題，電

34、機(jī)1開始找零位（其他位置相對(duì)于零點(diǎn)走設(shè)定好的位置）。初始化完成并且上片機(jī)構(gòu)上料臺(tái)有料，上片機(jī)執(zhí)行上片動(dòng)作。上片完成后，此時(shí)玻璃處于等待狀態(tài)，等待上片機(jī)構(gòu)下一工位傳輸控制01要玻璃時(shí)，上片機(jī)電機(jī)2,3啟動(dòng)開始傳輸玻璃。傳輸完成后電機(jī)2,3停止，開始準(zhǔn)備自動(dòng)取下一片玻璃。如果其中任何一個(gè)動(dòng)作沒有執(zhí)行，或者執(zhí)行有誤，設(shè)備自動(dòng)報(bào)警。圖3-2是全自動(dòng)玻璃上片機(jī)上片控制流程框圖。</p><p>　　3.3 上片后傳輸控制

35、01</p><p>　　全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)開啟后，首先檢測(cè)電網(wǎng)是否缺相，相許電壓波動(dòng)范圍，可以人為自行調(diào)整電壓波動(dòng)范圍。相許電壓全部沒問題后，開啟上片后傳輸控制01，然后系統(tǒng)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器4沒有問題。設(shè)備向上一站發(fā)出要玻璃信號(hào)。</p><p>　　第一種情況是下一站需要玻璃：在本站向上一站要玻璃時(shí)，檢測(cè)下一站是否需要玻璃，如果下一站同時(shí)需要玻璃，此時(shí)玻璃從上一站直接傳入下一站傳輸控制0

36、2，在本站不做停留。傳輸完成后電機(jī)4停止。</p><p>　　第二種情況是下一站不需要玻璃：在本站向上一站要玻璃時(shí)，檢測(cè)下一站是否需要玻璃，如果下一站不需要玻璃，此時(shí)玻璃從上一站傳入本站，在本站停留。傳輸完成后電機(jī)4停止。</p><p>　　如果其中任何一個(gè)動(dòng)作沒有執(zhí)行，或者執(zhí)行有誤，設(shè)備自動(dòng)報(bào)警。圖3-3是全自動(dòng)玻璃上片機(jī)上片后傳輸控制01流程框圖。</p><p

37、>　　3.4 上片后傳輸控制02</p><p>　　全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)開啟后，首先檢測(cè)電網(wǎng)是否缺相，相許電壓波動(dòng)范圍，可以人為自行調(diào)整電壓波動(dòng)范圍。相許電壓全部沒問題后。開啟上片后傳輸控制01，然后系統(tǒng)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器5沒有問題。設(shè)備向上一站發(fā)出要玻璃信號(hào)。上一站玻璃處于就位位置，那么上一站的玻璃傳入本站，在本站停留。傳輸完成后電機(jī)5停止。如果其中任何一個(gè)動(dòng)作沒有執(zhí)行，或者執(zhí)行有誤，設(shè)備自動(dòng)報(bào)警。<

38、/p><p>　　玻璃在本站停留后等待與下一站其他設(shè)備做聯(lián)機(jī)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)的自動(dòng)控制。圖3-4是全自動(dòng)玻璃上片機(jī)上片后傳輸控制02流程框圖。</p><p>　　4 全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)安全保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 系統(tǒng)安全控制</p><p>　　（1）全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)采用電網(wǎng)相序檢測(cè)和電網(wǎng)電壓波動(dòng)保護(hù)裝置，使得設(shè)備用電

39、更加安全。</p><p>　?。?）嚴(yán)格的過載，過熱保護(hù)開關(guān)，防止設(shè)備過載時(shí)對(duì)外部機(jī)械的損傷。</p><p>　　有了這層保護(hù)，在設(shè)備發(fā)生過載故障時(shí)，電氣過載過熱開關(guān)及時(shí)切斷電源，保護(hù)重要設(shè)備。更好的漏電保護(hù)開關(guān)，當(dāng)人員發(fā)生誤操作觸摸到電氣元件時(shí)，漏電開關(guān)會(huì)及時(shí)斷開電源，保護(hù)人員安全，防止漏電傷人情況，使設(shè)備更安全，更人性化。</p><p>　?。?）穩(wěn)定的接

40、地和屏蔽設(shè)計(jì)，大大降低了外部設(shè)備對(duì)本機(jī)的干擾，更好的保證信號(hào)的采集，數(shù)據(jù)采集，總線通訊等順利穩(wěn)定的傳輸。</p><p>　?。?）設(shè)備玻璃門，關(guān)鍵安全部位加裝了雙重安全常閉開關(guān)，安全光幕，防止設(shè)備在迅速動(dòng)作時(shí)，有人員的闖入。</p><p>　　此類安全控制信號(hào)全部為雙常閉信號(hào)，當(dāng)信號(hào)為零，或者傳感器因損壞無信號(hào)給到PLC時(shí)。設(shè)備會(huì)緊急停止當(dāng)前動(dòng)作，保護(hù)人員安全。</p>

41、<p>　?。?）電機(jī)動(dòng)作，伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，例如電機(jī)過熱，電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器會(huì)根據(jù)軟件設(shè)置，自動(dòng)停止傳輸，防止貴重電氣元件發(fā)生損壞。并且在自動(dòng)控制里，電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)的電流，電機(jī)發(fā)生故障時(shí)的動(dòng)作，都可以是開放的，在軟件里面都可以設(shè)置。開放式的設(shè)計(jì)方式，可以使用戶在不同條件下，根據(jù)需要實(shí)施不同的設(shè)置。</p><p>　　4.2 可視化故障處理系統(tǒng)</p><p>

42、　?。?）可視化的操作界面方便故障的快速診斷。</p><p>　　針對(duì)每一個(gè)控制單元，系統(tǒng)HMI觸摸屏都增加了可視化界面。擁有各個(gè)對(duì)象的手動(dòng)控制，可視監(jiān)控。在自動(dòng)上片機(jī)的操作頁面，系統(tǒng)擁有自動(dòng)上片機(jī)的電機(jī)狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)，電機(jī)位置值的精確監(jiān)控，I/O的精準(zhǔn)監(jiān)控。以下舉例說明，其他對(duì)象類似：</p><p>　　自動(dòng)上片機(jī)構(gòu)故障處理過程：當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警燈會(huì)閃爍紅色，蜂鳴器會(huì)發(fā)出均勻

43、的間歇報(bào)警蜂鳴，提示設(shè)備出現(xiàn)故障。此時(shí)設(shè)備由于自動(dòng)保護(hù)會(huì)停止運(yùn)行，電機(jī)停止在當(dāng)前位置不動(dòng)。</p><p>　　操作人員可打開自動(dòng)上片機(jī)的HMI的報(bào)警頁面，查看具體的報(bào)警信息。根據(jù)報(bào)警信息的提示，準(zhǔn)確找到故障位置，然后準(zhǔn)確定位，如果故障為外部機(jī)械故障，直接移除后，恢復(fù)到起始位置，重新運(yùn)行設(shè)備即可。此類故障處理可視，并且簡單，很容易排除故障。如果故障比較隱蔽，則首先找到故障對(duì)象，排除外部機(jī)械故障后，對(duì)應(yīng)本對(duì)象，找到

44、與其相關(guān)的電氣元件。首先檢查電器元件沒有問題，電源供應(yīng)沒有問題，沿著電源進(jìn)入動(dòng)作對(duì)象。排除這些后，如果故障依然存在，則需要在HMI上找到上片機(jī)構(gòu)的手動(dòng)專用調(diào)試頁面。在專用頁面查看電機(jī)位置，驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)，查看實(shí)際需要的電機(jī)位置，零點(diǎn)位置是否發(fā)生變化，是否觸碰到機(jī)構(gòu)限位開關(guān)，是否電機(jī)發(fā)生失控沖頂。</p><p>　　排除這些故障后，如果依然存在問題，那就懷疑控制器本身存在問題，導(dǎo)致根源部分發(fā)生故障，這時(shí)需要仔細(xì)處理。

45、如果依然無法排除，則需要更換電氣元件。</p><p>　?。?）可視化的操作界面，方便故障的快速診斷的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，故障信息可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行存儲(chǔ)，方便設(shè)備人員查看，跟蹤設(shè)備問題。</p><p>　　針對(duì)故障信息的存儲(chǔ)，HMI還特地開放了信息存儲(chǔ)的條數(shù)，存儲(chǔ)時(shí)間，存儲(chǔ)位置等條件的自行設(shè)置。具體到全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)報(bào)警信息舉例，查看附錄二。附錄二舉例說明一些故障信息的編碼，故障信息的

46、中英文對(duì)照，以及故障處理辦法。</p><p>　　故障代碼是用數(shù)字編排的特制信息。利用自行設(shè)置的存儲(chǔ)位置，可與本地U盤連接，存儲(chǔ)不同格式。支持多種存儲(chǔ)格式，例如.TXT,.xls,等等。這樣的信息可以隨時(shí)導(dǎo)入電腦，進(jìn)行更加方便的操作，這樣可以依據(jù)不同的數(shù)字編碼，在電腦上實(shí)現(xiàn)更快速的報(bào)警信息游覽。</p><p><b>　　5 全文總結(jié)</b></p>

47、<p><b>　　5.1 結(jié)論</b></p><p>　　本文針對(duì)太陽能自動(dòng)上片機(jī)的需求，研究出一種新的全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)自動(dòng)控制方法，并以此為基礎(chǔ)開發(fā)了新型控制系統(tǒng)。在這類新型系統(tǒng)中，以新的全自動(dòng)上片機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)高精度軌跡控制奠定信息基礎(chǔ)。通過對(duì)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行位置閉環(huán)控制，速度閉環(huán)控制，開放的設(shè)計(jì)界面和軟件設(shè)計(jì)，既有效提高了設(shè)備的精度，保證了上片機(jī)的可靠穩(wěn)定工作

48、，降低維護(hù)周期，降低普通設(shè)備的檢修頻繁性，徹底排除了傳動(dòng)誤差對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡精度的影響，有效保證了實(shí)際軌跡與希望軌跡的一致性。在此基礎(chǔ)上，通過信息化誤差校正，有效提高了檢測(cè)裝置的精度。從而使全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)全天候24小時(shí)運(yùn)行。因此可以獲得較好的成本控制。</p><p>　　在實(shí)際的生產(chǎn)和應(yīng)用過程中證明，全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)具有良好的設(shè)備效果。提高了產(chǎn)品的良品率，該項(xiàng)成果為太陽能自動(dòng)上片的控制精度與速度探索出一

49、條有效的途徑，實(shí)現(xiàn)安全，高效的控制。 從我國太陽能設(shè)備的國情角度出發(fā)，以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以提高我國自動(dòng)化裝備綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠提高我國自動(dòng)化裝備發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝備的跨躍式發(fā)展。</p><p>　　5.2 本文的不足</p><p>　　本文最大的

50、不足就是沒有能夠?qū)崿F(xiàn)PLC與HMI對(duì)上位機(jī)的無縫隙接合。在實(shí)際的生產(chǎn)線操作系統(tǒng)中，整廠智能監(jiān)控系統(tǒng)，通過上位機(jī)與PLC或者HMI進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng)TCP/TP通訊，時(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)，供工廠整體控制。本機(jī)受限于PLC，HMI通訊接口的限制，此功能暫未實(shí)現(xiàn)，這也是在日后設(shè)計(jì)自動(dòng)化設(shè)備時(shí)考慮的一個(gè)方向。</p><p>　　修正這一缺陷后，通過智能的信息采集，更好的提供數(shù)據(jù)給工廠，掌握水，電，氣使用情況，以及原材料使用情況

51、，成品率等，更好的為以后降低成本，提高利潤提供數(shù)據(jù)支持。</p><p>　　在以后的太陽能自動(dòng)上片機(jī)發(fā)展中可能還有更好的解決方案，我還需要更多的努力進(jìn)取完善這一方案！</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在導(dǎo)師xx老師的指導(dǎo)下完成。從論文的選題、結(jié)構(gòu)到資料的整理等各個(gè)環(huán)節(jié)，各項(xiàng)工作都得到了導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)。在

52、撰寫論文的過程中，在學(xué)習(xí)論文的相關(guān)內(nèi)容中，導(dǎo)師淵源的知識(shí)學(xué)術(shù)，都對(duì)學(xué)生的論文完成起到了至關(guān)重要的作用，令學(xué)生受益匪淺，謹(jǐn)此表示學(xué)生最誠摯的感謝。</p><p>　　同時(shí)也要感謝xx師兄，感謝他們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)過程中給我的指導(dǎo)。</p><p>　　在攻讀本科的這些時(shí)間內(nèi)，從學(xué)校網(wǎng)站，學(xué)校老師等得到了大力支持和幫助，為此向他們致謝。</p><p>　　最后向本論文的評(píng)

53、閱人和參加答辯工作的各位老師致以最真誠的謝意。</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　附錄一</b></p><p>　　基于PLC與HMI的全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的伺服控制系統(tǒng)舉例簡圖：</p><p>　　本附錄只做部分舉例說明，更加詳細(xì)的電路圖請(qǐng)參看說明書。&

54、lt;/p><p>　?。?）取片電機(jī)伺服控制系統(tǒng)舉例 </p><p>　　附圖2-1 伺服控制系統(tǒng)舉例01</p><p>　?。?）傳送電機(jī)伺服控制系統(tǒng)舉例 </p><p>　　附圖2-2 伺服控制系統(tǒng)舉例02</p><p><b>　　附錄二 </b></p><p

55、>　　基于PLC與HMI的全自動(dòng)太陽能玻璃上片機(jī)的報(bào)警信息舉例說明：</p><p>　　本附錄只做部分舉例說明，更加詳細(xì)的報(bào)警信息請(qǐng)參看HMI，或者說明書。</p><p>　　附表1 報(bào)警信息舉例說明</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　楊興瑤. 低壓電器控制線路和網(wǎng)絡(luò)通信. 北

56、京: 中國電力出版社, 2006 </p><p>　　陳學(xué)庸. 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè). 北京: 中國電力出版社, 1996</p><p>　　曹繩敏. 電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料. 北京: 中國電力出版社, 1995</p><p>　　孟祥萍. 電力系統(tǒng)分析. 北京: 高等教育出版社, 2004</p><p>　　王永華. 現(xiàn)

57、代電器控制及PLC應(yīng)用技術(shù)（第2版）. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2008</p><p>　　漆漢宏. PLC電氣控制技術(shù)（第2版）. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2007</p><p>　　王建華. 電氣工程師手冊(cè). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2006</p><p>　　韓禎祥. 電力系統(tǒng)分析（第5版）. 杭州: 浙江大學(xué)出版社, 2011</p

58、><p>　　G. Neeser, G. Thiele, G. Aldrovandi. Operational Test on Thyristor Modules for the Gezhouba-Shanghai HVDC Transmission Project. IEEE/CSEE Joint Conference on High Voltage Transmission Systems in China, O

59、ctober 17~22,1994</p><p>　　S. Tanaba, S. Kobayashi. Operational Test method on valves sections for HVDC thyristor valve. CIGRE Tokyo Symposium, May 22~24, 1995</p><p>　　Hans Berger. Automating i

60、n STEP 7 Basic with SIMATIC S7-1200. Hardware Components, Programming with STEP 7 Basic in LAD and FBD, Visualization with HMI Basic Panels. October .Wiley-VCH, 17~22, 2011</p><p>　　廖常初. 西門子工業(yè)自動(dòng)化系列教材?西門子人機(jī)界面