基于plc的自動(dòng)切紙機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 18:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 通計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件，它的編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修簡(jiǎn)單，而且不容易發(fā)生操作和編程錯(cuò)誤。PLC的程序輸入可以直接顯示，若發(fā)現(xiàn)有誤，可以根據(jù)所需要的地址編號(hào)或者接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索，或者程序?qū)ふ也⑦M(jìn)行更改。根據(jù)其硬件和軟件的自診斷能力，維修人員可以很快的找到故障發(fā)生的部位。再者，PLC采用的匯編語(yǔ)言有梯形圖、功能圖表、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性是使編程變得簡(jiǎn)單且廣泛的應(yīng)用和擴(kuò)展。加強(qiáng)了機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)方案的基本訓(xùn)練和設(shè)計(jì)方法[6]。以PLC為控制核心的自動(dòng)化控制系統(tǒng)一定會(huì)成為顯示社會(huì)發(fā)展的主流。綜上所述，研究基于PLC為控制核心的自動(dòng)切紙機(jī)的應(yīng)用更加變得切合實(shí)際而有意義。通過(guò)對(duì)一系列問(wèn)題的剖析，提高對(duì)機(jī)電一體化知識(shí)的應(yīng)用能力，有機(jī)的將理論與實(shí)踐結(jié)合在一起[7]。在專(zhuān)業(yè)課程中必須掌握的知識(shí)、技能，由簡(jiǎn)到繁、由淺入深展開(kāi)講解，這不僅使學(xué)生較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相應(yīng)的理論知識(shí)，還通過(guò)一些實(shí)例來(lái)介紹生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)既能學(xué)到電工基礎(chǔ)的知識(shí)，又能與實(shí)際相結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用的目的[8]。 第二章 切紙機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 切紙機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求（1） 監(jiān)控畫(huà)面對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕，指示燈顯示綠色，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，指示燈紅綠相間閃爍。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（2） PC機(jī)和主站、從站之間采用N:N模式建立連接。（3）紙張所設(shè)定規(guī)格為50毫米，要求達(dá)到一定數(shù)量自動(dòng)停止整個(gè)系統(tǒng)。 切紙機(jī)的加工工藝如下： （1）啟動(dòng)設(shè)備，切紙機(jī)導(dǎo)輥從造紙機(jī)上接到紙板傳到預(yù)想的位置； （2）導(dǎo)輥停止導(dǎo)紙，當(dāng)紙板完全靜止在切紙機(jī)到預(yù)定的位置時(shí)，切刀開(kāi)始切割，刀車(chē)運(yùn)動(dòng)到另一側(cè)后，刀車(chē)電機(jī)與切刀電機(jī)停止； （3）導(dǎo)輥向接紙傳送切割完畢的紙板； （4）紙張傳送結(jié)束，切紙機(jī)導(dǎo)輥又恢復(fù)高速，等待造紙機(jī)下一副紙板的到來(lái)。刀車(chē)再由另一側(cè)向原方向運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行下一次的切割過(guò)程，如此反復(fù)。 切紙機(jī)控制的硬件選型 PLC的類(lèi)型選擇可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，它的種類(lèi)很多，可以從不同的角度進(jìn)行分類(lèi)。按照控制規(guī)模大致可分為微型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)和特大型機(jī)。微型機(jī)的控制點(diǎn)僅有十幾點(diǎn)，比如德維森公司的V80系列PLC本體從16點(diǎn)到40點(diǎn)，西門(mén)子的LOGO僅10點(diǎn)。小型機(jī)控制點(diǎn)可達(dá)100多點(diǎn)，如OMRON公司的C60P可達(dá)148點(diǎn)，CQM1可達(dá)256點(diǎn)。而中型機(jī)的控制點(diǎn)可達(dá)500點(diǎn)以致幾千點(diǎn)，比如德國(guó)西門(mén)子公司的S7300機(jī)最多達(dá)521點(diǎn)等。大型機(jī)的控制點(diǎn)數(shù)一般在1000點(diǎn)以上，比如德維森公司的PPC22系列可擴(kuò)展到2048點(diǎn)，OMRON公司的C1000H、CV1000，當(dāng)?shù)嘏渲每蛇_(dá)1024點(diǎn)，比如美國(guó)的GE公司的9070機(jī)，其控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)24000點(diǎn)，另外還有8000路的模擬量。按照結(jié)構(gòu)，可編程控制器可分為模塊式和箱體式兩大類(lèi)。模塊式是按照功能分為若干模塊，比如輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等。模塊式功能單一，便于系統(tǒng)配置，使PLC更能物盡其用，達(dá)到更高的使用效率。箱體式的PLC是把電源、CPU、內(nèi)存、I/O系統(tǒng)都集中在一個(gè)小箱子內(nèi)。一個(gè)是主體箱，一個(gè)是擴(kuò)展箱。目前市場(chǎng)上PLC的主流產(chǎn)品主要來(lái)自歐美日等國(guó)家。國(guó)內(nèi)的PLC生產(chǎn)廠家規(guī)模都不是太大，而且技術(shù)和機(jī)器性能和國(guó)外比起來(lái)有一定的差距?？紤]到顯示條件的制約，我們采用三菱FX系列PLC。三菱系列PLC對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力比較強(qiáng)，在惡劣的環(huán)境下運(yùn)行也比較穩(wěn)定。其外部通信業(yè)比較簡(jiǎn)單。同時(shí)由于是利用PLC驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，能提高高速脈沖，所以應(yīng)當(dāng)要選擇晶體管輸出型的。所以我們選擇FX1N40MT，如圖21所示。圖21可編程控制器 步進(jìn)電機(jī)的的工作原理及分類(lèi)1. 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱(chēng)為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)累積誤差、跟蹤性能好、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于數(shù)控加工設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線、自動(dòng)控制儀表、計(jì)算機(jī)及辦公室自動(dòng)化設(shè)備。其種類(lèi)很多，如表21所示。 表21 步進(jìn)電機(jī)分類(lèi)表分類(lèi)方式具體類(lèi)型按力矩生產(chǎn)原理 反應(yīng)式：定子上有繞組、轉(zhuǎn)子由軟磁材料組成。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、步距角小，176。、但動(dòng)態(tài)性能差、效率低、發(fā)熱大，可靠性難保證。 永磁式：永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用永磁材料制成，轉(zhuǎn)子的極數(shù)與定子的極數(shù)相同。其特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)性能好、輸出力矩大，但這種電機(jī)精度差，步矩角大（176?；?5176。）。按輸出力矩大小 混合式：混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式的優(yōu)點(diǎn)，其定子上有多相繞組、轉(zhuǎn)子上采用永磁材料，轉(zhuǎn)子和定子上均有多個(gè)小齒以提高步矩精度。其特點(diǎn)是輸出力矩大、動(dòng)態(tài)性能好，步距角小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本相對(duì)較高。 功率式：輸出力矩在按輸出力矩大小5~，可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)等較大負(fù)載。按定字?jǐn)?shù) 單定子式 雙定子式 三定子式 多定子式按各相繞組分布 徑向分布式：電機(jī)各相按照?qǐng)A周依次排列。 軸向分布式：電機(jī)各相按照軸向依次排列。 步進(jìn)電機(jī)是將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或者線位移。一是過(guò)載性好。其轉(zhuǎn)速不受負(fù)載大小的影響，不像普通電機(jī)，當(dāng)負(fù)載加大時(shí)就會(huì)出現(xiàn)速度下降的情況，步進(jìn)電機(jī)使用時(shí)對(duì)速度
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1