基于plc的絲網(wǎng)印刷機控制系統(tǒng)設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 18:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 分設計為通過PLC控制電磁閥的開通或者關閉，來控制整個絲印機的運動，后文會有更詳細的介紹。 (7) 人機操作面板，: 圖 控制面板圖 3 系統(tǒng)的硬件設計 三菱FX2N基本單元的I/O地址分配（） I/O地址分配表名稱代號輸入名稱代號輸出開始通電SB0X0大臂下降YV5Y0斷電停止SB1X1大臂上升YV6Y1手動SB2X2刮刀下降YV1Y2自動SB3X3刮刀上升YV2Y3復位SB4X4印刷KM1Y4大臂下限位SQ1X5回墨KM2Y5大臂上限位SQ2X6回墨刀下降YV3Y6刮刀上限位SQ3X7回墨刀上升YV4Y7刮刀下限位SQ4X8原點指示燈HL1Y8左移限位SQ5X9右移限位SQ6X10刮刀下降SB5X11印刷SB6X12刮刀上升SB7X13回墨刀下降SB8X14回墨SB9X15回墨刀上升SB10X16大臂下降SB11X17大臂上升SB12X18 絲網(wǎng)印刷機的電氣原理圖絲網(wǎng)印刷機的工作流程如下：通電→大臂下降→刮刀下降→印刷→刮刀上升→回墨刀下降→回墨→回墨刀上升→大臂上升→原點復位。其中回墨和印刷公用一個電機，其他為氣缸驅(qū)動控制。根據(jù)流程繪制電氣原理控制圖，： 電氣原理控制圖 圖中中KA0、KAKAKA3分別是通電、手動、自動、復位中間繼電器線圈，分別按下相應按鈕，相應的線圈得電，相應繼電器開關閉合，就能選擇相應的模式。 絲網(wǎng)印刷機的PLC接線圖： PLC接線圖 圖中數(shù)字接口接PLC電源24V的正負極，6和8接負極，另外兩接口接正極。 伺服電機的選型 伺服電機的工作原理是當電機得到一個外來的脈沖，轉(zhuǎn)子就會轉(zhuǎn)動相應的角度，通過相應轉(zhuǎn)動的機構，移動相應的位移。而且伺服電機每轉(zhuǎn)動一個單位角度，就會產(chǎn)生一個相對應的脈沖，這樣就與伺服電機接收脈沖形成一個閉合循壞回路稱為伺服閉環(huán)系統(tǒng)。這樣的伺服循壞系統(tǒng)通過統(tǒng)計發(fā)出和受到脈沖的數(shù)量，來精確的控制電機的轉(zhuǎn)動以達到控制相應位移運動的目的。伺服電機以接入電流的類型分為直流伺服電機和交流伺服電機。與步進電機相比，伺服電機具有質(zhì)輕、力大、響應快、高速度、小慣量、力矩穩(wěn)定、容易實現(xiàn)智能化、其電子換相方式靈活、可以方波換相或正弦波換相、壽命長，輻射小等優(yōu)點，所以在市場上應用比較廣泛[7]。交流伺服電機還可以分為同步伺服電機和異步伺服電機，其中同步伺服電機由于其具有較大的功率區(qū)間，還能提供較大的轉(zhuǎn)動慣量，速度和功率，而在控制領域運用廣泛，基于這些優(yōu)點，在設計時我們選用同步交流伺服電機。 本次設計選用了三菱的PLC，而與之相對應的伺服電機也應選用三菱生產(chǎn)的伺服電機系列。根據(jù)資料顯示，在印刷回墨過程，所以選用三菱公司生產(chǎn)的伺服電機型號為HFSP102,： 伺服電機HFSP102的規(guī)格參數(shù) 適用驅(qū)動器MRJ3100A，MRJ3100B額定輸出功率(連續(xù)特性)(kW)]額定轉(zhuǎn)矩(連續(xù)特性)[]額定速度2000r/min額定電流[A]最大電流[A]最大速度3000r/min最大轉(zhuǎn)矩[]編碼器分辨率262144瞬時允許速度3450r/min PLC的基本結構與選型可編程控制器簡稱PLC，PLC是專為工業(yè)應用，采用了典型的計算機結構，硬件電路主要由中央處理器即CPU、電源、存儲器和專門設計的輸入/輸出接口電路以及編程器等外接口組成，現(xiàn)場控制或檢測元件輸入給PLC各種控制信號，如限位開關、操作按鈕、選擇開關以及其他一些傳感器輸出的開關量或模擬量等，通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器等被控設備的執(zhí)行元件。 （1）CPU模塊CPU是PLC的核心，起中樞神經(jīng)的作用，實質(zhì)上就是微處理器。每臺PLC必須有一個CPU，它可以由PLC系統(tǒng)程序的功能接收并存儲用戶程序和數(shù)據(jù)，并且掃描采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入相應的寄存器。 （2）輸入接口 輸入接口的作用是接收和采集兩種類型的信號，一種是由按鈕、轉(zhuǎn)換開關、行程開關、繼電器觸頭等開關量的發(fā)出信號；另一種是由電位器、測速發(fā)電機和各種變換器產(chǎn)生的連續(xù)變化等模擬量的輸入信號?！ ? （3）輸出接口 輸出接口電路的意義是傳達控制信號給控制各執(zhí)行元件。其實施的主要元件包括接觸器，電磁閥，控制閥（模擬量），調(diào)速裝置（模擬量），指示燈，數(shù)字顯示及報警裝置等。輸出接口電路主要由單片機輸出接口電路和功率放大電路是由兩部分組成，光電耦合器的抗干擾和電氣隔離的使用之間的輸入接口電路和內(nèi)部電路、輸出接口電路。微機輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器，選擇電路和中斷邏輯電路集成在芯片上，CPU通過數(shù)據(jù)總線，輸出的信號送到輸出數(shù)據(jù)寄存器中，功率放大電路放大微電腦輸出信號。 （4）其它接口 如果主機單元的I/O數(shù)量不夠用，一般通過I/O擴展接口電纜與I/O擴展單元相接進行擴充。PLC還常配置銜接各種外圍設備的接口，可通過電纜完成串行通信、EPROM寫入等功能?！ ? （5）編程器 編程器是PLC非常重要的外圍設備，編程器的功能是編輯、調(diào)試用戶輸入的程序，還能在線監(jiān)控PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，以及對人機對話的發(fā)展和PLC的應用與維護是一個必不可少的工具。編程器分為簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器體積小，攜帶方便，直接插在PLC的編程插座上即可，或用專用電纜連接到PLC，便于編程和調(diào)試，但是只能進行聯(lián)機編程，而且不能直接輸入和編輯梯形圖程序，必須將梯形圖程序轉(zhuǎn)化為指令表程序輸入。適用于小型PLC的編程和現(xiàn)場調(diào)試。圖形編程器本質(zhì)上就是一臺便攜式計算機，既能用語句形式編程，又能用梯形圖編程，同時還可以進行脫機編程。目前PLC制造商大都研發(fā)了計算機輔助PLC編程支持軟件，在個人電腦上安裝的PLC編程軟件，可以實現(xiàn)梯形圖編程，編輯和修改用戶程序，用戶程序的雙向傳輸，PLC監(jiān)控運行狀態(tài)是通過PC與PLC之間的通信接口實現(xiàn)?！ ? （6）電源 PLC的內(nèi)部配置了一個高性能的穩(wěn)壓電源，它的作用是將外部供應的交流電轉(zhuǎn)變成直流電提供給CPU、存儲器等滿足所需，同時它也是整個PLC的能源供給中心。PLC內(nèi)部一般安裝一個鋰電池做為備用電池，以防外部電源出現(xiàn)故障時內(nèi)部重要數(shù)據(jù)因斷電而丟失。很多PLC電源還可向外部供給直流24V穩(wěn)壓電源，用于向輸入接口上的接入電氣元件供電，以簡化外圍配置。三菱FX系列可編程控制器是當世界應用廣泛，特點顯著、最具意義的微型PLC
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