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正文內(nèi)容

電氣工程與自動化畢業(yè)設(shè)計--基于mcgs的貼面熱壓機控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)

2025-07-11 05:41 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 序,改變控制方案而不拆動硬件。能適應(yīng) 各種惡劣的運行環(huán)境,抗干擾能力強,可靠性強,遠(yuǎn)高于其他各種機型 。正是 PLC 的這些特點使得 PLC 被廣泛的應(yīng)用在鋼鐵、石油、電力、建材、機械、汽車、 輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂的各個行業(yè)。 TPC 人機界面介紹 機界面( Human Machine Interaction,簡稱 HMI),是人與計算機之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口,是 計算機系統(tǒng) 的重要組成部分。是指人和機器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領(lǐng)域或稱界面所說人機結(jié)合面,信息交換,功能接觸或互相影響,指人和機器的硬接觸和軟觸,此結(jié)合面不僅包括點線面的 直接接觸,還包括遠(yuǎn)距離的信息傳遞與控制的作用空間。人機結(jié)合面是 人機系統(tǒng) 中的中心一環(huán)節(jié),主要由安全工程學(xué)的分支學(xué)科 安全人機工程學(xué) 去研究和提出解決的依據(jù),并過安全工程設(shè)備工程學(xué),安全管理工程學(xué)以及 安全系統(tǒng) 工程學(xué)去研究具體的解決方法手段措施安全人機學(xué)?,F(xiàn)在大量運用在 工業(yè) 與 商業(yè) 上,簡單的區(qū)分為 “ 輸入 ” ( Input)與 “ 輸出 ” ( Output)兩種,輸入指的是由人來進行 機械 或設(shè)備的操作,如把手、開關(guān)、門、指令(命令)的下達或保養(yǎng)維護等,而輸出指的是由機械或設(shè)備發(fā)出來的通知,如故障、警告、操作說明提示等,好的人機接口會幫助使用者更簡單、更正確、更迅速的操作機械,也能使機械發(fā)揮最大的效能并延長使用壽命,而目前市面上所指的人機接口則多界狹義的指在 軟件 人性化的操作接口上。 基于 MCGS 的 貼面熱壓機 控制系統(tǒng)設(shè)計 5 第二章 貼面熱壓機 系統(tǒng)構(gòu)成與功能分析 PLC(可編程序控制器)及 HMI(人機界面)工業(yè)控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)貼面熱壓機系統(tǒng)的可視化、可調(diào)化以及可視化控制。 熱壓系統(tǒng)升溫快,加熱系統(tǒng)、導(dǎo)熱系統(tǒng)輕精心分段設(shè)計,熱耗能低、導(dǎo)熱均勻機構(gòu)設(shè)地合理,配件加工精密度高,工藝參數(shù)調(diào)整范圍寬,控制過程設(shè)計合理,能滿足各種貼面生產(chǎn)的工藝要求。 壓機的控制要求 為實現(xiàn) 木板 的準(zhǔn)確切割、 壓制 ,對該系統(tǒng)提出了以下具體要求: 有手動和自動兩種模式, 操作指示一目了然,并有幫助功 能,指示操作; 自動的進行位置的校準(zhǔn) ; PLC 和界面修改自由,方便功能調(diào)整和技術(shù)升級,永不落后; 菜單化的操作界面,并有操作提示,操作極奇簡單; 系統(tǒng)運行中也可以調(diào)整各種參數(shù); 產(chǎn)量 : 1200 張 /天 。 貼面熱壓 機結(jié)構(gòu)圖 貼面熱壓機 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 21 所示。 其組成部件在圖中標(biāo)明。對于本系統(tǒng)而言,先由升降臺將木板升起,再由滾筒傳送木板,經(jīng)過除塵機構(gòu)除塵,再由傳送帶把木板送至下一個升降臺,升降臺升起,木板 由進出板一體機壓制,出來之后刮邊,最后由移載機將木板升起,檢測質(zhì)量,然后把優(yōu)劣 木板分別放到正品升降臺,次品升降臺。 圖 21 貼面熱壓機 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 貼面熱壓機系統(tǒng)的控制功能的要求 通過 HMI 觸摸屏實現(xiàn) 壓機 系統(tǒng)的控制及監(jiān)控。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 6 系統(tǒng)具有手動和自動控制。 系統(tǒng)可以實現(xiàn) 木板前后移動,速度的控制 。 在手動狀態(tài), 按工藝流程 按下啟動按鈕,對應(yīng)其電機啟動。按下其停機按鈕對應(yīng)的電機停機。 在自動狀態(tài),按下啟動按鈕, 整個系統(tǒng)就可以自動進行木板的加工 。 貼面熱壓機系統(tǒng) 技術(shù)參數(shù)的要求 通過 HMI 觸摸屏可以進行 壓力的 顯示及設(shè)定,對 壓力 實現(xiàn)可知、可觀、可設(shè)定的控制 功能。 實現(xiàn) 壓力 的控制 ,使其在設(shè)定值上下波動。 對 木料 進行檢測,判斷是 有木板 還是 沒有木板 狀態(tài)。 可以 實現(xiàn)對整個工作過程的實時監(jiān)控 。 貼面熱壓機系統(tǒng) 設(shè)計分析 明確系統(tǒng)所要達到的功能、動作流程以及技術(shù)要求。 硬件的設(shè)計,包括 PLC 的選型、 HMI觸摸屏的選擇,等的選擇等。 上位機的組態(tài)設(shè)計。 程序設(shè)計,包括系統(tǒng)的工作過程分析和程序設(shè)計框圖, I\O的分配 , PLC 程序的編寫,控制程序的清單及注釋。 其他元件的選擇及功能調(diào)試 基于 MCGS 的 貼面熱壓機 控制系統(tǒng)設(shè)計 7 第三章 貼面熱壓機系統(tǒng) 的硬 件設(shè)計 貼面熱壓機的工作流程 圖 31 貼面熱壓機 工作示意總圖 如圖 31所示,貼面熱壓機工作流程可簡述為 四 個部分 : 啟動后, 木板由升降臺升起,再在推桿的作用下把木板送經(jīng)除塵機,進行除塵; 除塵之后,經(jīng)過傳送帶,移栽機,升降臺,到達進出板一體機 ,木板在進出板一體機中被壓制; 出了進出板一體機,調(diào)整木板的位置,刮邊機啟動進行刮邊; 刮邊之后,木板經(jīng)傳送帶抵達移裝載機處,由移栽機吸起來,進行木板的質(zhì)檢,再分別將木板放置到相應(yīng)的位置。 貼面熱壓機 PLC的選型 西門子 S7 的家族 編程控制器系列包括小型 PLC( S7200)系列,中低性能系列( S7300)和中高性能系列( S7400)。結(jié)合本系統(tǒng)的控制及 性能要求,本文采用小型 S7200 系列 。 S7200 的分類 S7200 PLC 是小型模塊式的 PLC,整機 I\O 點數(shù)從 1040 點,在小型自動化設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。從 CPU 模塊的功能來看,西門子 S7200 系列小型可編程序控制器發(fā)展至今,大致經(jīng)歷了兩代。 第一代產(chǎn)品 CPU 模塊為 CPU 21X,主機都可進行擴展,它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的 CPU單元: CPU 21 CPU 21 CPU 215 和 CPU 216。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 8 第二代產(chǎn)品其 CPU 模塊為 CPU 22X,是二十一世紀(jì)初投入市場的,其速度快,具有較強的通信能力。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的 CPU 單元: CPU 22 CPU 22 CPU 224和 CPU 226,除 CPU 221 之外,其他都可加擴展模塊。 S7200 擴展模塊簡介 ( 1) I\O擴展模塊: 數(shù)字量 I\O擴展模塊: EM22 EM222 和 EM223。 模擬量 I\O擴展模塊: EM23 EM232 和 EM235。 ( 2)通信模塊: EM277( PROFIBUSDP\MPI)、 EM241 模擬音頻調(diào)制解調(diào)器模塊)、CP2431(以太網(wǎng)模塊 ) 、 CP2431IT(帶因特網(wǎng)功能的以太網(wǎng)模塊 )、 CP2432( ASInterface 主站模塊)、 MD720( GPRS 通信模塊)。 ( 3)功能模塊: EM253(定位模塊)、 SIWAREX MS(稱重模塊 )。 CPU 型號的選擇 不同的 CPU模塊的性能有較大的差別,在選擇 CPU 模塊時應(yīng)考慮 CPU 集成的 I\O點和模塊的擴展能力、程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器的容量, CPU 集成的高速計數(shù)器、高速輸出和中斷的功能,在滿足要求的前提下盡量降低硬件成本。 本文采用新型 6ES7 2162BD230XB8, 24 輸入 /16 輸 出 共 40 字量 I/O 點 , 可連接 7個擴展模塊, 有兩個模擬電位器, 路數(shù)字量 I/O 點或 38 路模擬量 I/O 點 , 1024bytes字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間, 有兩個 RS485 通信口,單項高速脈沖輸出頻率提高到 180K,2相高速計數(shù)器頻率提高到 80K,有 PID自整定功能。這種新型 CPU 增強了 S7200 在運動控制、過 程控制、位置控制、數(shù)據(jù)監(jiān)視和采集(遠(yuǎn)程終端應(yīng)用)和通信方面的功能。 I\O 模塊的選型 選擇 I\O 模塊之前,應(yīng)確定哪些信號需要輸入給 PLC,哪些負(fù)載由 PLC 驅(qū)動,是數(shù)字量還是模擬量,是直流量還
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