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基于plc的汽車變速器生產(chǎn)線——深孔鉆床試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-wenkub

2023-03-09 10:11:06 本頁面
 

【正文】 度和生產(chǎn)效率。因此本課題研究對(duì)普通繼電器控制的深孔鉆床進(jìn)行 plc 改造 [2] 。t adapt to the modern production needs of the defect, through the electrical transformation methods, including redraw electrical diagrams, to layout wiring, keep external mechanical part of electrical system upgrading the line. Take it to a higher degree of automation, more low failure rate, more convenient for effect, and really improve the car production efficiency. Keywords: automobile production line, the deep hole drilling machine, PLC, electric transformation 4 目錄 第一章 緒論 ............................................. 6 設(shè)計(jì)背景: ........................................ 6 深孔鉆床簡介 ........................................... 6 、氣壓傳動(dòng): ............................................ 8 試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容: .......................... 9 第二章 深孔鉆床實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置總體介紹 ..................... 10 工藝流程: ....................................... 10 各部分系統(tǒng)關(guān)系: ................................. 10 主要元器件: ..................................... 10 、 SIEMENS SIMATIC S7300 .............................. 10 、 REXROTH ( )驅(qū)動(dòng)器,濾波器 ........... 11 、 SIMATIC OP7.......................................... 13 、空氣開關(guān) ............................................. 14 、接觸器 ............................................... 14 、 PILZ 安全繼電器 ...................................... 14 、變壓器 ,接近開關(guān),液位傳感器,壓力傳感器等各類傳感器 ,氣動(dòng)三聯(lián)件 ...................................................... 15 、 SIEMENS STEP7 軟件簡介: ....................... 15 、 Protool 軟件簡介 ............................... 16 第三章 :電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................... 16 、電氣設(shè)計(jì)的一般原則 .............................. 16 機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和邏輯設(shè)計(jì)方法 .......... 18 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 ............................................ 18 邏輯分析設(shè)計(jì)法簡介 .................................... 18 元器件選型 : ...................................... 19 、電氣圖: ....................................... 20 、電機(jī)控制電路: ....................................... 20 、 380vdc— 24vdc 變壓電路: ............................. 21 、安全繼電器回路: ..................................... 22 、伺服驅(qū)動(dòng)控制電路: ................................... 23 、輸入輸出表 ......................................... 24 第四章: PLC 程序設(shè)計(jì)(部分,詳見附錄) ................ 26 5 參考文獻(xiàn): ............................................. 31 第五章:致謝 ........................................... 32 第六章:附錄 ........................................... 32 6 第一章 緒論 設(shè)計(jì)背景: 輸出軸作為汽車變速箱中的重要組成部分,對(duì)其進(jìn)行深孔加工的精度要求很高,其中最重要的問題是切削排屑和冷卻潤滑,而傳統(tǒng)的加工工藝很難滿足甚至達(dá)不到 精度,效率和材料上的要求。 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 所在學(xué)院: 自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院 專 業(yè): 自動(dòng)化 設(shè)計(jì) (論文 )題目: 基于 PLC的汽車變速器生產(chǎn)線 —— 深孔鉆床試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師: 2021 年 1 月 5 日 2 摘要 隨著汽車行業(yè)在中國的蓬勃發(fā)展,汽車生產(chǎn)線更加高效化的研究越來越引人關(guān)注, 可編程控制器( PLC)具有體積小,適用范圍廣,靈活性強(qiáng),適應(yīng)力強(qiáng)等特點(diǎn),在工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)方面都得到了廣泛的應(yīng)用,汽車生產(chǎn)行業(yè)在中國正直春天,但是我國的很多機(jī)床設(shè)備都是上個(gè)世紀(jì)的外國淘汰設(shè)備,很難再適用于如今的汽車生產(chǎn)需要,為了滿足工藝需要,對(duì)其進(jìn)行升級(jí)改造是科學(xué)合理而又經(jīng)濟(jì)的選擇 本文以深孔鉆床為例子,探索如何改造升級(jí)汽車生產(chǎn)線上的老舊機(jī)床,使其在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用,本文致力于研究使用西門子公司的 S7300 系列 PLC,以及相應(yīng)的編程軟件 STEP7,運(yùn)用邏輯編程法來編程,發(fā)現(xiàn)并改善原有機(jī)床不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)需要的 缺陷 ,通過電氣改造的方法,包括重新繪制電氣圖,重新布局接線,保留外部機(jī)械部分的情況下對(duì)電氣系統(tǒng)經(jīng)行升級(jí)改造。而對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn)的過程中,對(duì)加工設(shè)備的 PLC 改造是關(guān)鍵一步。 PLC 能方便地實(shí)現(xiàn)各種各樣的順序控制模式, PLC“軟繼電器”是可以被無限次使用的,所以我們不必考慮涉及到的 I/O 點(diǎn)的多少,并且PLC 的內(nèi)部存儲(chǔ)器能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)際輔助繼電器,定時(shí)器,計(jì)數(shù)器等元件的功能,因此能夠簡化外部繼電器。 深孔鉆床簡介 1 深孔鉆床 deephole drilling machine 定義: 用特制的深孔鉆頭,鉆頭作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng),工件旋轉(zhuǎn)鉆削深孔的鉆床 。能夠方便的加工各種形式的深孔,對(duì)于各種特殊形式的深孔,比如交叉孔、斜孔、盲孔及平底盲孔等也能很好的解決。傳統(tǒng)的加工方法由于工藝系統(tǒng)剛度,切削排出及冷卻潤滑的問題。左圖為最常用的二種深孔鉆削加工刀具:槍鉆和 BTA 單管鉆 。目前只能憑經(jīng)驗(yàn),通過聽聲音、看切削、觀察機(jī)床負(fù)荷及壓力表、觸摸震動(dòng)等外觀現(xiàn)象來判斷切削過程是否正常。由于孔深,切屑經(jīng)過的路線長,容易發(fā)生堵塞,造成鉆頭崩 8 刀。這點(diǎn)在槍鉆機(jī)床中更為突出。 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)是 :工作壓力低 ,一般為 ~ 兆帕,氣體粘度 小,管道阻力損失小,便于集中供氣和中距離輸送,使用安全,無爆炸和電擊危險(xiǎn),有過載保護(hù)能力;但氣壓傳動(dòng)速度低,需要?dú)庠础鈩?dòng)控制閥用來調(diào)節(jié)氣流的方向、壓力和流量,相應(yīng)地分為方向控制閥、壓力控制閥和流 量控制閥。 ( 2)空氣的黏度很小,只有液壓油的萬分之一,流動(dòng)阻力小,所以便于集中供氣,中、遠(yuǎn)距離輸送。 ( 5)氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡單,便于加工制造,使用壽命長,可靠性高。本次改造是在原有邏輯控制順序的基礎(chǔ)重新編寫程序,在完成基本動(dòng)作的同時(shí)加入兩個(gè)側(cè)面鉆頭,要重新繪制的電氣圖,接線圖,互連圖 本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)要求對(duì)原有繼電器系統(tǒng)的深孔鉆床進(jìn)行改造升級(jí),實(shí)現(xiàn) PLC 控制 ,加入檢測識(shí)別故障功能 ,最終使得這臺(tái)機(jī)床功能更加齊全,更加集約化。由于 S7300 簡單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力,使得應(yīng)用十分靈活。 各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合以用于擴(kuò)展 。 功能模塊 (FM)用于高速計(jì)數(shù),定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)控制 )和閉環(huán)控制 。 SIEMENS S7300 313 PLC,包括: 導(dǎo)軌 : S7300 的機(jī)架 電源 (PS):將電網(wǎng)電壓( 120/230V)變?yōu)?S7300 所需的工作電壓 24V DC。功率器件普遍采用以 智能功率模塊 ( IPM)為核心設(shè)計(jì)的 驅(qū)動(dòng)電路 ,IPM 內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路 ,同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護(hù)電路 ,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路 ,以減小啟動(dòng)過程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。整流單元( ACDC)主要的拓?fù)潆娐肥? 12 三相全橋 不控整流電路 。 對(duì)電機(jī)的要求 從最低速到最高速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小,尤其在低速如 ,仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象。 電 機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。又稱隨動(dòng)系統(tǒng)。只要在線圈兩端加上一定的電壓,線圈中就會(huì)流過一定的電流,從而產(chǎn)生電磁效應(yīng),銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈 簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)(常開觸點(diǎn))吸合。 、變壓器 ,接近開關(guān),液位傳感器,壓力傳感器等各類傳感器 ,氣動(dòng)三聯(lián)件 、 SIEMENS STEP7 軟件簡介: 西門子 STEP7 是用于 SIMATIC S7300/400 站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn) 軟件 ,可使用梯形圖邏輯、功能塊圖和語句表進(jìn)行編程操作。 MPI接口集成 modem 支持 : 內(nèi)置 modem 功能,可進(jìn)行遠(yuǎn)程編程、診斷或數(shù)據(jù)傳輸 。 、 Protool 軟件簡介 ProTool 適用于大部分 HMI 硬件的組態(tài),從操作員 面板到標(biāo)準(zhǔn) PC都可以用集成在 STEP 7 中的 ProTool 有效地完成組態(tài)。 在滿足機(jī)床生產(chǎn)的前提下,力求使控制線路簡單,經(jīng)濟(jì)。使用 PLC 控制系統(tǒng),由于 PLC“軟繼電器”的觸點(diǎn)是可以無限次使用的,因此在編程時(shí),不必考慮點(diǎn)多少的問題,且 PLC 的輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等功能元件,都是由 PLC 內(nèi)部的存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)的,所以減少了許多外部的繼電器 [7]。 對(duì)常開、常閉按鈕及行程開關(guān)的處理,繼電器控制電路中,一般起動(dòng)用常開按鈕,停機(jī)用常閉按鈕,改用 PLC 控制后,起動(dòng)和停止按鈕均采用常開按鈕,以符合大多數(shù)人的編程習(xí)慣 。 而將熱繼電器的常閉觸點(diǎn)直接串接在 PLC 外部的控制電路中,由硬件電路實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)功能,這種方法可節(jié)約 PLC 的輸入點(diǎn),但無法實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警功能 [8]。根據(jù)動(dòng)作級(jí)數(shù)來確定使用繼電器的數(shù)目,若動(dòng)作級(jí)數(shù)為 n,則必須使用 n1 個(gè)繼電器控制 。 18 機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和邏輯設(shè)計(jì) 方法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝亞牛設(shè)計(jì)出控制線路。 ( 4) 需要反復(fù)修改草圖,需要模擬試驗(yàn),設(shè)計(jì)速度慢。對(duì)復(fù)雜線路的設(shè)計(jì),特別是數(shù)控生產(chǎn)自動(dòng)線,組合機(jī)床等控制線路的設(shè)計(jì),采用邏輯設(shè)計(jì)法比經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法更為方便與合理。如此便一目了然了。而 41,42 閉合則給一路信號(hào)提示急停被拍下,只有松開急停按鈕,并且按下復(fù)位鍵 S07 是 X1, X2 得一下電,安全繼電器就又正常工作了。 通過必要的方法,包括上述的抗干擾方法,能有效地消除干擾,得到穩(wěn)定的進(jìn)給系統(tǒng)。近年來國外公司紛紛推出各自的數(shù)字接口協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)如日本發(fā)那科公司推出串行伺服總 線 (FSSB),德國西門子公司推出 ProfibusDP總線,日本三菱推出 CClink 總線,德國力施樂推出 SERCOS 總線 [13]。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 ks v*3t nGK8!z89Am Y
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