基于PLC的切片机的电气控制.doc
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基于PLC的切片机的电气控制.doc
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学号:
毕业设计说明书
题目:
基于PLC的切片机的电气控制
ElectricalControloftheSlicingMachineBasedonPLC
学院机电学院专业机械设计制造及其自动化班级
学生指导教师(职称)(副教授)
完成时间2015年3月12日至2015年6月1日
摘要
摘要
随着科学技术的发展,泡沫塑料切片机在现在加工行业中应用越来越广泛。
泡沫塑料是由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料,具有质轻、隔热、吸音、减震等特性,且介电性能优于基体树脂,用途很广。
几乎各种塑料均可作成泡沫塑料,发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。
本文是介绍可编程序控制器泡沫塑料切片机的结构及工作原理上,设计了一个关于PLC控制的泡沫塑料切片加工控制器。
主要设计切片控制器的硬件电路图、控制程序方框图,并对一些相关的元器件及PLC进行了选型分析和设计。
这次所设计的泡沫塑料切片机主要操作对象是工业中的塑料泡沫,采用的是自动化控制技术,从生产而言,基本上实现了泡沫塑料切片机在生产过程中的半自动化和自动化。
与以前手工切片机相比在效率上有明显的提高。
关键词:
泡沫塑料;半自动控制;自动控制;切片机;可编程控制器
I
Abstract
Withthedevelopmentofscienceandtechnology,applicationandfoamcuttingmachineintheprocessingindustryisnowmorewidely.Thispaperisthispaperintroducesthestructureandworkingprincipleoftheprogramcontrollerfoamcuttingmachine,aPLCcontrolfoamautomaticslicingprocessingcontrollerisdesigned.Foamisconsistsofalargenumberofmicroporousgasliquiddispersioninsolidplastictoformakindofhighpolymermaterial,whichhasthecharacteristicsoflightweight,heatinsulation,sound-absorbing,shockandanddielectricpropertiessuperiortothebaseresin,awiderangeofuses.Almostallkindsofplasticcanbemadeintofoam,foamingmoldinghasbecomeanimportantareaofplasticprocessing.Maindesignautomaticslicingcontrollerhardwarecircuitdiagram,controlprogramblockdiagram,andtheselectionofanalysisanddesignofsomerelatedcomponentsandPLC.Thedesignofthefoamautomaticslicingmachinemainoperationobjectisindustrialplasticfoam,theisautomaticcontroltechnology,fromtheproduction,basicallyrealizedfoamcuttingmachineintheproductionprocessautomation.Comparedwiththepreviousmanualslicerhasobviousimprovementinefficiency.
Keywords:
foam;semi-automaticcontrol;automaticcontrol;slicingmachine;programmablecontroller
-I-
目录
目录
摘要 I
Abstract II
第一章概述 1
1.1泡沫塑料切片机的发展状况 1
1.2本毕业设计的目的 1
1.3本毕业设计的主要内容及要求 2
第二章硬件设计 4
2.1切片机对电气控制的特性要求 4
2.1.1控制方式 4
2.1.2选择最佳控制方案 4
2.2PLC概述 4
2.2.1PLC发展及应用概况 4
2.2.2PLC的基本组成及特点 6
2.2.3PLC的基本工作原理 7
2.3PLC常用机型介绍 9
2.4PLC的分类 10
2.5PLC的选型 10
2.5PLC系统的设计 14
2.6主电路的设计 17
2.7.1电机的原理与选择 18
2.7.2接触器 19
2.7.2.1交流接触器 20
2.7.2.2直流接触器 21
2.7.3继电器 22
第三章软件设计 24
3.1PLC控制系统设计 24
3.2系统统控制的I/O图 25
3.4程序说明 26
结论 32
致谢 33
参考文献 34
III
附件 35
外文资料 35
中文翻译 40
III
第一章概述
第一章概述
1.1泡沫塑料切片机的发展状况
泡沫塑料切片机作为生产切削的主要机械,它的功能是将泡沫塑料切成厚度一定的一片片,其驱动部分由台面,刀架,转轮,刀片,滑套以及左,右丝杆组成。
其基本工作原理是:
台面带动泡沫塑料向前行,到达后限位时刀架下移切片,之后刀架上移,台面后退返回初始位置,周而复始。
早期的切片机每次切片后进给量是通过时间继电器控制普通的三相异步电动机来实现的,靠电磁刹车停止进给,但由于三相异步电动机的转速因负载的不同而变化,所以每次进给量是不相同的,最终造成压力不均,致使切片厚度不同,甚至无法切片。
也有通过调整微动开关的位置来控制进给电机的停止,来实现压力控制,但由于微动开关调整要凭借经验,所以也不利于调整。
随着工控技术的不断发展,可编程序控制器的性能价格比越来越高,步进电机受脉冲控制,位移量取决于脉冲数,而PLC又具有脉冲输出、脉冲控制功能,PLC与步进电机很容易实现位置控制功能。
由PLC控制步进电机,构成开环控制来实现精确进给。
1.2设计目的
通过实际的设计,使我们所学的理论知识与生产实践更紧密地结合起来,从而避免大学四年的本科学习即将结束,毕业设计是其中最后一个重要环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。
在作毕业设计的过程中,可以综合性地运用几年内所学知识去分析、解决问题,所学知识得到疏理和运用,使自己的实践动手、动笔能力得到锻炼,增强了即将跨入社会去竞争、去创造的自信心。
本毕业设计是在学完可编程控制器课程之后综合利用所学可编程控制器知识完成一个可编程控制器应用系统设计。
该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题,巩固和加深“可编程控制器原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力,基本掌握可编程控制器应用电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力,加深对可编程控制器软硬知识的理解,获得初步的应用经验,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
本课题把PLC作为开发工具,泡沫塑料切片机进行系统的控制设计。
设计要求具备了一定的PLC硬,软件的设计能力。
通过本课题的设计,使我们了解了用PLC进行设计的基本方法和步骤。
由于设计主要是独立完成的,因此培养了我们分析问题、综合运用知识去解决问题的能力,以及独立工作的能力。
此外,设计脱离实际,使毕业设计更有针对性。
显然,本课题作为毕业设计题目是很有意义的。
本题目中,主要对切片机的控制系统进行综述并设计,确定切片机控制系统的总体方案,阐述切片机的工作原理,通过对PLC的选取与控制设计,从而实现泡沫塑料切片机的手动,自动控制。
毕业设计的目的是培养实际应用的能力,具体要求是:
(1)熟悉常用控制电器的结构原理、用途,具有合理选择、使用主要控制电器的能力。
(2)熟悉掌握继电接触器控制线路的基本环节,具有阅读和分析电气控制线路的工作原理的能力。
(3)掌握PLC的基本原理及编程方法,能够根据工艺过程和控制要求进行系统设计和编写应用程序。
(4)增强电气设计的安全观念,有必要的保护措施。
1.3本毕业设计的主要内容及要求
泡沫塑料切片机的功能是将泡沫塑料切成厚度一定的一片片。
其驱动部分由台面、刀架、转轮、切片、滑套以及左右丝杆组成。
切片过程为:
先将泡沫块放在台面上 台面后退到限定位置 刀架下移一定位置量并锁住 台面带动泡沫块一起前移到限定位置刀架下移切片旋转随之切割出一定厚度的海绵 台面后移至限位,同时刀架上移动到初始位置。
不断重复上述过程。
本设计的软件设计:
系统的控制部分由手动程序、单机半自动、全线全自动程序设计等组成。
1
图1-1泡沫塑料切片机
43
第二章硬件设计
第二章硬件设计
2.1切片机对电气控制的特性要求
2.1.1基本方式
泡沫塑料切片机的控制采用手动控制,自动和半自动三种工作方式。
2.1.2选择最佳控制方案
可编程控制器(简称PLC),是随着现代社会生产的发展和技术的进步,现代工业生产自动化水平的日益提高及微电子技术的飞速发展,在继电器控制的基础上产生的一种新型的工业控制装置,是将微型计算机技术、自动化技术及通信技术融为一体,应用到工业控制领域的一种高可靠性控制器,是当代工业生产自动化的重要支柱。
本设计用PLC进行设计。
2.2PLC概述
可编程序控制器的英文为ProgrammableController,在二十世纪70-80年代一直简称为PC。
由于到90年代,个人计算机发展起来,也简称为PC;加之可编程序的概念所涵盖的范围太大,所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器(PLC-ProgrammableLogicController),为了方便,仍简称PLC为可编程序控制器。
有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统,强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。
2.2.1PLC发展及应用概况
PLC自问世以来,经过40多年的发展,在美、德、日等工业发达国家已成为重要的产业之一。
世界总销售额不断上升、生产厂家不断涌现、品种不断
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