【文章內(nèi)容簡介】 托架、 2托架、滑塊選用單頭電磁鐵的二位四通閥再淮安信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 6 通過對他們置位、復(fù)位，就可以可靠地達(dá)到要求。要想在管材加熱時，盡量提高其控溫精度及減小溫度的波動，那么就要對管材進(jìn)行內(nèi)外加熱，內(nèi)加熱的調(diào)節(jié)控制采用固態(tài)調(diào)壓器進(jìn)行較簡單的調(diào)節(jié)，而外加熱就要采用智能溫控儀表來控制。安全方面就要做好聯(lián)鎖保護(hù)，在本課題中 的轉(zhuǎn)管電機(jī)要正、反轉(zhuǎn)，這里就需要加上正、反轉(zhuǎn)的觸頭聯(lián)鎖，在主電路中用低壓斷路器進(jìn)行保護(hù) 。 其次進(jìn)行軟件方面控制要求的分析。 1） 工作方式選擇： 自動、回原位、卸管、調(diào)整、模擬演示 2） 當(dāng)工作方式選擇在自動、卸管、模擬演示擋時，機(jī)床必須在原位，方可進(jìn)行工作，否則需用調(diào)整或回原位方式將其復(fù)原位。 3） 加熱、擴(kuò)口工位可同時工作，也可以只是其中一工序工作；但移送架一定要在兩工序都在原位時才能工作； 4） 輸管：該工序只要平移臺Ⅰ工位無管、切割機(jī)來管已到達(dá)設(shè)定位置、移送架沒有工作時，即開始輸管； 5）必要的聯(lián)鎖、保護(hù)、顯示； 6）控制裝置要求可靠性高、簡單經(jīng)濟(jì)、使用維修方便。 對 于加熱、擴(kuò)口工位可同時工作，也可以只是其中一工序工作，這里加熱、擴(kuò)口同時工作就要用并行序列，然而又要各自可以工作，那就要在并行序列的基礎(chǔ)上加上跳轉(zhuǎn)指令，跳過不工作的那個工序。由于輸管是一個隨機(jī)的工序，那它的程序應(yīng)該獨(dú)立開來，把托架、移送架、加熱爐、擴(kuò)口車放在一起作為一個整的工序。這樣只要平移臺Ⅰ工位無管、切割機(jī)來管已到達(dá)設(shè)定位置、移送架沒有工作時，即開始輸管，而加熱爐、擴(kuò)口機(jī)可以同時工作，也可以獨(dú)自工作，提高了效率。另一方面，聯(lián)鎖不緊要在硬件方面注意，在軟件程序中也要進(jìn)行聯(lián)鎖。由于正、反轉(zhuǎn)之間停留的時間很短 的話會使電機(jī)燒掉的，因此在設(shè)計(jì)正、反轉(zhuǎn)程序時要注意在程序中設(shè)置正、反轉(zhuǎn)之間的停留時間 。在設(shè)計(jì)回原位的程序中，為了使得轉(zhuǎn)換條件能很可靠的得到響應(yīng)，要利用好時間繼電器。 本課題總體方案有三個方案：繼電器接觸器控制系統(tǒng)方案、工控機(jī)控制系統(tǒng)方案和可編程控制器控制方案。對于本課題這四個方案都有它們各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 繼電器接觸器控制系統(tǒng)方案 繼電器接觸器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 繼電器接觸控制系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)，相對而言，比較便宜了，在簡單要求不高的場合，環(huán)境不是太惡劣的情況下才會選用它。繼電器的電 路具有直觀性，方便易學(xué)。 第二章 控制 要求分析與方案的確定 7 繼電器接觸器控制系統(tǒng)的缺點(diǎn) 隨著時代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，生產(chǎn)的需要，繼電器接觸器控制系統(tǒng)的很多缺點(diǎn)已經(jīng)暴露出來。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)是針對一定的生產(chǎn)機(jī)械、固定的生產(chǎn)工藝而設(shè)計(jì)，采用硬件接線方式安裝而成，其連線多而且復(fù)雜、體積大、功耗大，只能完成既定的邏輯 (或順序 )控制、定時、計(jì)數(shù)等功能，即開關(guān)量控制；一旦改變生產(chǎn)工藝過程，繼電器控制系統(tǒng)必須重新配線，因而適應(yīng)性差，且體積龐大，安裝維修都不方便；另外，繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限而且會磨損、腐蝕，壽命短，可靠性差，系統(tǒng)的靈活 性和可擴(kuò)展性受到很大限制，導(dǎo)致繼電器接觸器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高故障率。 工控機(jī)控制系統(tǒng)方案 工控機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)能夠和傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接接口，能夠在惡劣的環(huán)境下可靠運(yùn)行，其總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富，有實(shí)時操作系統(tǒng)的支持。 工控機(jī)控制系統(tǒng)的缺點(diǎn) 使用工業(yè)控制機(jī)的人員技術(shù)水平要求較高，一般應(yīng)具有一定的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識。工業(yè)控制機(jī)在整機(jī)結(jié)構(gòu)上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。接口電路要自行設(shè)計(jì)。 PLC控制系統(tǒng)方案 PLC 控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 可編程控制器（ PLC）是一種數(shù)字運(yùn)輸操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用一類可編程的貯存器，用于起內(nèi)部存貯程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制定時計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式輸入輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。從上述定義可以看出， PLC 是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，除了能完成各種控制功能外，還有與其他計(jì)算機(jī)通信聯(lián)網(wǎng)的功能?？删幊炭刂破鞯闹饕攸c(diǎn) 有： 編程方法簡單易學(xué)； 功能強(qiáng)，性能價格比高； 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)； 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少； 維修工作量小，維修方便； 體積小，能耗低。這樣 PLC 就帶來了很多的好處。首先，可編程控制器除了外部接點(diǎn)外，內(nèi)部提供了無窮多的各類觸點(diǎn)、輔助繼電器（尤其是許多特殊輔助繼電器），其功能大大的擴(kuò)展了。因是計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，其程序的易修改性、可靠性、通用性、易擴(kuò)展性、易維護(hù)性都大大提高了，加上其體積小巧，安裝、調(diào)試方便，使設(shè)計(jì)加工周期大大縮短。從我國國淮安信息職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 8 情來看， 進(jìn)行技術(shù)改造的一次性投資雖大一些，但使用可編程控制器后，控制盤自身的耗電僅為原來的幾十分之一，一年節(jié)省的電費(fèi)就可以將投資收回。由于開發(fā)、調(diào)試周期大大縮短，因此很容易做到高產(chǎn)量、短交貨期，對加速資金周轉(zhuǎn)大有幫助。又由于是采用標(biāo)準(zhǔn)件，對于售后服務(wù)和日常維護(hù)備品、備件也大為方便，并且，可編程控制器可重復(fù)利用。 對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用可編程控制器后，只要初步確定 I/O 點(diǎn)總數(shù)，即定下機(jī)型及模塊。這就使制定采購計(jì)劃大為方便。至于最終細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，由軟件即可完成。 近幾年來，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展及普及， PLC 聯(lián)網(wǎng)、通信能力很強(qiáng) ，不斷有新的聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)推出。 PLC 可與個人計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行通信，可用計(jì)算機(jī)參與編程及對 PLC 進(jìn)行控制和管理，使 PLC 用起來更方便。一臺計(jì)算機(jī)可控和管理多臺PLC。 PLC 與 PLC 之間也可通信，可有一對一，一對多通信。 PLC 還可與因特網(wǎng)連接進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。 相對于繼電器接觸器控制系統(tǒng)， PLC 采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲器中，只需改變程序，就能容易改變或增加系統(tǒng)功能。它還能進(jìn)行模擬量控制，聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分級控制。而且 PLC 所謂“軟繼電器”實(shí)質(zhì)上是存儲器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點(diǎn)數(shù)量是無 限的，觸點(diǎn)不會磨損，壽命長，可靠性高， PLC 系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性好。 PLC 體積小，功耗低，安裝維護(hù)方便；相對于工控機(jī)控制系統(tǒng)， PLC 是專門為工廠現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境而設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)上采用整體密封或插件組合型，有一系列抗干擾措施，在工業(yè)現(xiàn)場使用可靠性很高；用于連接現(xiàn)場設(shè)備的硬件接口是 PLC 的組成部分，無須重新設(shè)計(jì)。 PLC采用梯形圖語言編程，技術(shù)人員易學(xué)易懂。 PLC 控制系統(tǒng)的缺點(diǎn) PLC 控制系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)就是懂 PLC 這方面的人才較少，所以現(xiàn)在各高校紛紛開了這方面的課程，培養(yǎng)這方面的人才。 綜上所述，結(jié) 合本課題的具體情況，選用可編程控制器控制方案是很合適的。既然控制系統(tǒng)選用 PLC 控制系統(tǒng)方案，那么下面就進(jìn)行 PLC 的選擇。第三章 PLC 選擇 及確定 9 第三章 PLC 選擇及確定 確定輸入 /輸出設(shè)備、統(tǒng)計(jì) I/O點(diǎn)數(shù) 輸入點(diǎn) 輸入點(diǎn) (共 37 點(diǎn) )如表 31 所示 ： 表 31輸入點(diǎn) 序列 符 號 定義號 功能 備 注 1 SQ1 X000 輸送檢管 2 SQ2 X001 1工位檢管 3 SQ3 X002 2工位檢管 4 SQ4 X003 加熱爐后限 原位 5 SQ5 X004 轉(zhuǎn)管架上限 原位 6 SQ6 X005 擴(kuò)口車后限 原位 7 SQ X006 擴(kuò)口車前限 8 SQ8 X007 滑塊縮回 原位 9 SQ9 X010 夾具松開 原位 10 SQ10 X011 1托架上限 11 SQ11 X012 1托架下限 原位 12 SQ12 X013 2托架上限 13 SQ13 X014 2托架下限 原位 14 SQ14 X015 移送架前限 15 SQ15 X016 移送架后限 原位 16 SQ16 X017 推板前限 17 SQ17 X020 推板后限 原位 18 KT1 X01 輸送計(jì)時 19 KT2 X022 轉(zhuǎn)管計(jì)時 20 KT3 X023 加熱計(jì)時 21 KT4 X024 成型計(jì)時 22 KT5 X025 冷卻計(jì)時 23 SB1 X026 啟動按鈕 24 SB2 X027 停止按鈕 25 SQ18 X030 加熱爐前限 26 SA11 X031 工作方式選擇：自動 27 2 X032 回原位 淮安信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 10 28 3 X033 卸管 29 4 X034 調(diào)整 30 5 X035 模擬演示 31 SA2 X036 調(diào)整設(shè)備選擇：輸管、加熱 /擴(kuò)口 32 SA31 X037 調(diào)整項(xiàng)目選擇：輸管 /擴(kuò)口車 33 2 X040 1托架 /夾具 34 3 X041 2托架 /滑塊 35 4 X042 轉(zhuǎn)管 /成型 36 5 X043 加熱爐 /推板 37 SQ19 X044 輸送架上限 原位 輸出點(diǎn) (共 28 點(diǎn) )如表 32 所示 ： 表 32輸出點(diǎn) 1 KM2 Y000 真空泵電機(jī) AC220V 2 KM3 Y001 輸送電機(jī) AC220V 3 KM4 Y002 轉(zhuǎn)管架電 機(jī)正轉(zhuǎn) AC220V 4 KM5 Y003 轉(zhuǎn)管架電機(jī)反轉(zhuǎn) AC220V 5 HL1 Y004 PLC 運(yùn)行指示燈 DC24V 6 HL2 Y005 原位指示燈 DC24V 7 YV3 Y006 移送架后退 DC24V 8 YV4 Y007 移送架前進(jìn) DC24V 9 YV5 Y010 加熱爐前進(jìn) DC24V 10 YV6 Y011 加熱爐后退 DC24V 11 YV7 Y012 夾具夾緊 DC24V 12 YV8 Y013 夾具松開 DC24V 13 YV9 Y014 推板前進(jìn) DC24V 14 YV10 Y015 推板后退 DC24V 15 YV12 Y016 擴(kuò)口車前進(jìn) DC24V 16 YV13 Y017 擴(kuò)口車后退 DC24V 17 YV14 Y020 滑塊漲開 DC24V 18 YV15 Y021 轉(zhuǎn)管架向下 DC24V 19 YV16 Y022 輸送架向下 DC24V 20 YV17 Y023 1托架抬起 DC24V