【正文】 原則 （ a）型式的確定 主要是確定極數(shù)和電流種類，電流種類有系統(tǒng)主電流種類確定。 開關(guān)電源 （ 1）適用范圍 開關(guān)電源是一種新 型的直流穩(wěn)壓電源，適用于交流供電不大于 260V，頻率為50~60Hz 的場(chǎng)合，使用于微機(jī)產(chǎn)品、通訊設(shè)備、儀器儀表及家用電器等各種需支流供電的電子設(shè)備中。 為了標(biāo)明各個(gè)按鈕的作用，避免誤操作，通常將按鈕做成不同的顏色。 （ a）本設(shè)計(jì)中接近開關(guān)包括鋼釘在軟管中通過時(shí)的金屬檢測(cè)傳感器 9 個(gè)和木板檢測(cè)傳感器 1 個(gè)，因?yàn)樗麄兙O(shè)在 DC24V 回路中，且經(jīng)過對(duì)檢測(cè)設(shè)備作用的分析，再通過查歐姆龍相關(guān)產(chǎn)品手冊(cè)得到接近開關(guān)選擇歐姆龍的 E2E 8MD（檢測(cè)距離 8mm177。 （ 1）變頻器選型原則 （ a）變頻器類型選擇 變頻器可分為通用型和專用型，一般的機(jī)械負(fù)載和要求高過載情況，選擇通用型變頻器。 （ 3）變頻器電源過濾器選型計(jì)算 電源過濾器的額定工作電流大于等于電機(jī)額定電流，因?yàn)榕裴旊姍C(jī)額定電流 是，輸送電機(jī)額定電流時(shí) ，據(jù)此結(jié)合產(chǎn)品規(guī)格表 36 選型 ［ 8］ 。 （ d）繞線式電動(dòng)機(jī)，熔體額定電流 =(～ )電動(dòng)機(jī)額定電流。大型 PLC 的軟、硬件功能極強(qiáng)， 具有極強(qiáng)的自診斷功能 。當(dāng)系統(tǒng)條件滿足： 自動(dòng)手動(dòng)模式開關(guān)處于手動(dòng) ， 排釘電機(jī)旋鈕 、 液壓泵啟動(dòng)旋鈕 、 輸送電機(jī)運(yùn)行旋鈕 、 離合器閉合旋鈕 、 排釘電機(jī)運(yùn)行旋鈕 、 振動(dòng)器卡旋鈕 、 排釘氣缸工作旋鈕 、 液壓升壓旋鈕 以及排釘電機(jī)接觸器開旋鈕處于關(guān)閉時(shí)，程序執(zhí)行手動(dòng) /自動(dòng)切換并處于手動(dòng)狀態(tài)；否則報(bào)警燈亮。 下面圖 41 是自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng) PLC 程序圖。當(dāng) PLC 送電開機(jī)時(shí)開機(jī)條件有任意一個(gè)或多個(gè)不滿足時(shí)“切換程序”不執(zhí)行。 輸送電機(jī)運(yùn)行旋鈕處于“通”位置時(shí)，輸送電機(jī)接觸器開旋鈕命令不可執(zhí)行，當(dāng)輸送電機(jī)運(yùn)行旋鈕處于“斷”位置時(shí)，輸送電機(jī)接觸器開旋鈕命令可執(zhí)行，此時(shí)輸送電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行期間，電機(jī)接觸器開旋鈕關(guān)閉命令無效，只有當(dāng)輸送電機(jī)運(yùn)行旋鈕關(guān)閉后 2S，方可關(guān)閉電機(jī)接觸器。 觸摸品組態(tài)軟件安裝 為了使用維綸觸摸屏，我們首先安裝 EasyBuilder8000 組態(tài)軟件。 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 6 總 結(jié) 通過一個(gè)學(xué)期的緊張忙碌，畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作已經(jīng)接近尾聲。 （ 3） 分步設(shè)計(jì)。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。 在此要感謝我們的指導(dǎo)老師張強(qiáng)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝同學(xué)們給我的幫助。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。 畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。 （ 2） 確定方案。 各功能指令都能發(fā)送與接受。 在使用 Modbus 協(xié)議時(shí)，計(jì)算機(jī)與 S7200 之間通訊直接使用 PPI 通訊電纜即可。 圖 45 自動(dòng)模式重復(fù)循環(huán)條件判斷 主設(shè)備操作部分 旋開液壓升壓旋鈕，液壓泵開命令不可以執(zhí)行，當(dāng)它處于斷的狀態(tài)時(shí)液壓泵開命令才可執(zhí)行，此時(shí)液壓泵電機(jī)啟動(dòng)， 10S 后，液壓升壓旋鈕可以打開，此時(shí)關(guān)閉液壓泵命令失效，只有當(dāng)先關(guān)閉液壓說升壓旋鈕 后才可關(guān)閉液壓泵，或者按下急停按鈕，立即無條件停止液壓泵電機(jī)。 圖 42 部分初始化部分梯形圖 漏釘檢測(cè)部分 送釘步 信號(hào)存在或手動(dòng)推釘信號(hào)存在時(shí)復(fù)位 至 漏釘檢測(cè)標(biāo)志 表 41。 關(guān)于報(bào)警程序， 剛開機(jī)時(shí)，只要開機(jī)條件有任意一項(xiàng)不滿足，則報(bào)警等亮，或者按下急停按鈕則報(bào)警，前者當(dāng)把開機(jī)條 件重新滿足時(shí)則報(bào)警消除，對(duì)后者，只要把開機(jī)條件滿足 時(shí)也可消除。 本設(shè)計(jì) 選擇 CPU 226， 24 輸入點(diǎn) /16 輸出點(diǎn)。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 （ b）多臺(tái)直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，總保護(hù)熔體額定電流 =(～ )各臺(tái)電動(dòng)機(jī)電流之和。 （ 2）變頻器選型計(jì)算 因?yàn)樽冾l器額定工作功率要與電機(jī)額定功率匹配，所以排釘電機(jī)變頻器額定工功率應(yīng)大于等于 ，輸送電機(jī)功率應(yīng)大于等于 。 變頻器 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調(diào)的交流電源，從而控制被控電機(jī)在希望的轉(zhuǎn)速下工作。 接近開關(guān)又稱無觸頭開關(guān)，它不僅可代替有觸頭行程開關(guān)完成行程控制和限位保護(hù)，還可用于高頻計(jì)數(shù)、測(cè)速、液面控制、加工程序的自動(dòng)銜接 等的非接觸式開關(guān)。在電路中用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)以控制接觸器、繼電器、電磁起動(dòng)器等。 （ 2）本設(shè)計(jì)中接觸器選型計(jì)算 表 32 產(chǎn)品規(guī)格表 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 （ a）液壓泵電機(jī)接觸器 KM KM2 和 KM3 選型計(jì)算 對(duì)于星三角啟動(dòng)的電機(jī)，接觸器額定電流 =（ ~）倍的電機(jī)啟動(dòng)電流 ==， 據(jù)此選擇接觸器型號(hào)為 LC 1D6510Q5C， 線圈電壓 AC110V 50HZ （ 3臺(tái)） 。 （ 3）離合器、制動(dòng)器斷路器選型計(jì)算 因?yàn)閭魉碗姍C(jī)功率是 P=，其輸出轉(zhuǎn)矩為 M=P/（ 2Л n） =5500/（ 2 1450） = 據(jù)此由離合器產(chǎn)品規(guī)格表 32， 選擇離合器為： （控制電壓 DC24V，線圈功率 6W） 。其中有油泵星三角啟動(dòng)接觸器 KM KMKM3，排釘電機(jī)接觸器 KM4，輸送電機(jī)接觸器 KM5，電磁離合器接觸器 KM6，電磁制動(dòng)器接觸器 KM7，油泵運(yùn)行指示燈 D1，排釘電機(jī)運(yùn)行指示燈 D2，輸送電機(jī)運(yùn)行指示燈 D3。兩個(gè)回路都由電器 組成。 輸送線：如果沒有檢測(cè)到有木板信號(hào)且橫梁處于上限位位置時(shí)，離合器閉合，輸送線運(yùn)行，進(jìn)行木板運(yùn)送，當(dāng)木板檢測(cè)器檢測(cè)到木板時(shí)，離合器分開，一段時(shí)間后，制動(dòng)器制動(dòng)，制動(dòng)持續(xù)一段時(shí)間，之后自動(dòng)停止制動(dòng)，并發(fā)出定位氣缸允許定位和橫梁允許打釘信號(hào)，當(dāng)橫梁打完釘后處于上限位位置且無檢測(cè)木板信號(hào)則離合器重新閉合，帶動(dòng)木板檢測(cè)信號(hào) 限位信號(hào) PLC 橫梁液壓缸 排釘氣缸 定位氣缸 排釘電機(jī) 液壓泵電機(jī) 輸送帶電機(jī) 離 合 器 制 動(dòng) 器 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 輸送帶運(yùn)行，將打完釘?shù)哪就邪暹\(yùn)走同時(shí)將待打釘?shù)哪景暹\(yùn)到指定打釘位置，如此往 復(fù)。檢測(cè)開關(guān)和傳感器檢測(cè)到的信號(hào)作為 PLC 的輸入信號(hào)（ I 地址），都要接 24V 的直流電源上，將這些數(shù)字信號(hào)傳到 PLC 以后， PLC 會(huì)根據(jù)所輸入的程序和輸入信號(hào)，讓一些輸出的繼電器接通工作。 (3)推釘氣缸 推釘氣缸主要用來把漏釘槽處的鋼釘推下，使之漏于下方的軟管，在軟管的導(dǎo)向作用下到達(dá)打釘位置，在軟管經(jīng)過時(shí)將通過軟管附近的鋼釘檢測(cè)傳感器，推釘氣缸行程的左端和右端分別設(shè)各有一個(gè)限位器。此時(shí)木板已經(jīng)超出了定位線，當(dāng)木板定位傳感器第一次檢測(cè)到有木板通過時(shí)，定位氣缸不動(dòng)作，當(dāng)氣缸動(dòng)作傳感器檢測(cè)到有木料時(shí)，定位氣缸將木板推回，準(zhǔn)確停止在定位線上，此時(shí)定位檢測(cè)傳感器第二次檢測(cè)到有木板，此時(shí)木板定位結(jié)束，定位氣缸返回，定位結(jié)束。釘子在排釘槽中排好以后，到達(dá)一個(gè)斜滑道推釘口上，推釘口上有一個(gè)推釘氣缸，氣缸的行程很小，只有10 毫米，當(dāng)釘子在滑到口上排好以后，推釘氣缸開始動(dòng)作把釘子推下，釘子通過皮軟管漏到打釘槽中，每一根皮軟管上都按有一個(gè)傳感器，用來檢測(cè)是不是每一個(gè)皮軟管里都有釘子漏下，當(dāng)推釘氣缸由左限位（起始位）到達(dá)右限位（終了位）后，在右限位延時(shí)（停留） 秒后再退回到左限位，保證釘子都能被推下。 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)介紹 本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)是能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)打釘機(jī)大批量生產(chǎn)包裝箱用木托盤的一種機(jī)電一體化裝備，涉及機(jī)械、電氣、控制、液壓氣動(dòng)等多種技術(shù)。 (4) 木托盤的應(yīng)用 木托盤、貨架、叉車是物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的三大基礎(chǔ)元素。托盤是用于集裝、堆放、搬運(yùn)和運(yùn)輸?shù)姆胖米鳛閱卧?fù)荷的貨物和制品的水平平臺(tái)裝置 ［ 2］ 。復(fù)合材料平托盤和木托盤上升比例較大。s basic structure design, including nailing institutions and feeding agencies。 本論文主要完成以下工作：首先收集和分析木托盤自動(dòng)打釘機(jī)的工作原理，擬定其控制系統(tǒng)方案；隨后進(jìn)行木托盤自動(dòng)打釘機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括打釘機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)；然后根據(jù)控制系統(tǒng)方案，完成各種裝置和元器件的選型、校核，設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件線路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的線路原理圖，并對(duì)低壓電器、電纜（電力、控制、 通信）以及控制柜裝置進(jìn)行學(xué)習(xí)，并了解了各種低壓電器的使用方法和控制原理；其次介紹了 PLC(可編程程序控制器 )的基本組成、工作原理、主要特點(diǎn)；綜合以上的知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用做出了總體方案、控制策略以及硬件配置和軟件實(shí)現(xiàn)方法。經(jīng)過調(diào)研分析合理地確定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，根據(jù)系統(tǒng)功能選擇西門子系列（ PLC）的產(chǎn)品，結(jié)合該產(chǎn)品及其編程特點(diǎn)編制軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 above the practical application of knowledge and onsite to make the overallprogram, control strategies, as well as hardware configuration and software implementation. Which also charted a variety of low voltage electrical, servo motors, touch screen and each function module wiring circuit. Analysis and the use of PLC programming method, the principle of motor speed and a variety of various low voltage monly used electrical ponents. Reasonable Through research and analysis to determine the system, according to the system function to select a series of Siemens (PLC) products, bined with the product and its programming features of the development of software for automatic control. The same time, the structure of the system, hardware configuration, the touch screen to set the software application described. KEY WORDS: automatic nailing machine， PLC， control system design， automatic processing III 目 錄 摘要 ????????????????????????????????? I ABSTRACT??????????????????????????????? II 1 概 述 ???????????????????????????????? 1 課題背景資料 ?????????????????????????? 1 木托盤資料 ? ??????????????????????? 1 托盤分類 ????????????????????????? 1 木托盤加工 ????????????????????????? 2 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)介紹 ?????????????????????? 3 課題設(shè)計(jì)目標(biāo) ??????????????????????????? 3 2 打釘機(jī)控制系統(tǒng)的總體方案 ???????????????????????? 4 自動(dòng)打釘機(jī)工作原理 ???????????????????????? 4 工作示意圖 ????????????????????????? 4