基于plc的絲網(wǎng)印刷機(jī)控制系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 19:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 板圖 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 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(hào)輸入名稱代號(hào)輸出開始通電SB0X0大臂下降YV5Y0斷電停止SB1X1大臂上升YV6Y1手動(dòng)SB2X2刮刀下降YV1Y2自動(dòng)SB3X3刮刀上升YV2Y3復(fù)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(diǎn)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(jī)的電氣原理圖絲網(wǎng)印刷機(jī)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(diǎn)復(fù)位。其中回墨和印刷公用一個(gè)電機(jī)，其他為氣缸驅(qū)動(dòng)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(dòng)、自動(dòng)、復(fù)位中間繼電器線圈，分別按下相應(yīng)按鈕，相應(yīng)的線圈得電，相應(yīng)繼電器開關(guān)閉合，就能選擇相應(yīng)的模式。 絲網(wǎng)印刷機(jī)的PLC接線圖： PLC接線圖 圖中數(shù)字接口接PLC電源24V的正負(fù)極，6和8接負(fù)極，另外兩接口接正極。 伺服電機(jī)的選型 伺服電機(jī)的工作原理是當(dāng)電機(jī)得到一個(gè)外來(lái)的脈沖，轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，通過相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，移動(dòng)相應(yīng)的位移。而且伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)單位角度，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)應(yīng)的脈沖，這樣就與伺服電機(jī)接收脈沖形成一個(gè)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(jì)發(fā)出和受到脈沖的數(shù)量，來(lái)精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)以達(dá)到控制相應(yīng)位移運(yùn)動(dòng)的目的。伺服電機(jī)以接入電流的類型分為直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。與步進(jìn)電機(jī)相比，伺服電機(jī)具有質(zhì)輕、力大、響應(yīng)快、高速度、小慣量、力矩穩(wěn)定、容易實(shí)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(zhǎng)，輻射小等優(yōu)點(diǎn)，所以在市場(chǎng)上應(yīng)用比較廣泛[7]。交流伺服電機(jī)還可以分為同步伺服電機(jī)和異步伺服電機(jī)，其中同步伺服電機(jī)由于其具有較大的功率區(qū)間，還能提供較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，速度和功率，而在控制領(lǐng)域運(yùn)用廣泛，基于這些優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)我們選用同步交流伺服電機(jī)。 本次設(shè)計(jì)選用了三菱的PLC，而與之相對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)也應(yīng)選用三菱生產(chǎn)的伺服電機(jī)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(jī)型號(hào)為HFSP102,： 伺服電機(jī)HFSP102的規(guī)格參數(shù) 適用驅(qū)動(dòng)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(shí)允許速度3450r/min PLC的基本結(jié)構(gòu)與選型可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC，PLC是專為工業(yè)應(yīng)用，采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，硬件電路主要由中央處理器即CPU、電源、存儲(chǔ)器和專門設(shè)計(jì)的輸入/輸出接口電路以及編程器等外接口組成，現(xiàn)場(chǎng)控制或檢測(cè)元件輸入給PLC各種控制信號(hào)，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量等，通過輸入接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的信號(hào)。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等被控設(shè)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(shí)質(zhì)上就是微處理器。每臺(tái)PLC必須有一個(gè)CPU，它可以由PLC系統(tǒng)程序的功能接收并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)，并且掃描采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入相應(yīng)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(hào)，一種是由按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸頭等開關(guān)量的發(fā)出信號(hào)；另一種是由電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變換器產(chǎn)生的連續(xù)變化等模擬量的輸入信號(hào)?！ ? （3）輸出接口 輸出接口電路的意義是傳達(dá)控制信號(hào)給控制各執(zhí)行元件。其實(shí)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(bào)警裝置等。輸出接口電路主要由單片機(jī)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(jī)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(hào)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(hào)。 （4）其它接口 如果主機(jī)單元的I/O數(shù)量不夠用，一般通過I/O擴(kuò)展接口電纜與I/O擴(kuò)展單元相接進(jìn)行擴(kuò)充。PLC還常配置銜接各種外圍設(shè)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(shè)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(duì)人機(jī)對(duì)話的發(fā)展和PLC的應(yīng)用與維護(hù)是一個(gè)必不可少的工具。編程器分為簡(jiǎn)易編程器和圖形編程器兩種。簡(jiǎn)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(jìn)行聯(lián)機(jī)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(chǎng)調(diào)試。圖形編程器本質(zhì)上就是一臺(tái)便攜式計(jì)算機(jī)，既能用語(yǔ)句形式編程，又能用梯形圖編程，同時(shí)還可以進(jìn)行脫機(jī)編程。目前PLC制造商大都研發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助PLC編程支持軟件，在個(gè)人電腦上安裝的PLC編程軟件，可以實(shí)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(yùn)行狀態(tài)是通過PC與PLC之間的通信接口實(shí)現(xiàn)?！ ? （6）電源 PLC的內(nèi)部配置了一個(gè)高性能的穩(wěn)壓電源，它的作用是將外部供應(yīng)的交流電轉(zhuǎn)變成直流電提供給CPU、存儲(chǔ)器等滿足所需，同時(shí)它也是整個(gè)PLC的能源供給中心。PLC內(nèi)部一般安裝一個(gè)鋰電池做為備用電池，以防外部電源出現(xiàn)故障時(shí)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(jiǎn)化外圍配置。三菱FX系列可編程控制器是當(dāng)世界應(yīng)用廣泛，特點(diǎn)顯著、最具意義的微型PLC。在三菱FX中，除基本的指令表編程方式外，還可以使用梯形圖編程及對(duì)應(yīng)機(jī)械動(dòng)作流程進(jìn)行順序設(shè)計(jì)的SFC順序功能圖編程，而且這些
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