【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 到碰到下限位器，且復(fù)位鋼釘檢測(cè)信號(hào)，然后返回上限位位置，然后再次判斷上述條件，如果存在再次下降，如此往復(fù)。 排釘氣缸：橫梁到達(dá)下限位碰到下限位器后，如無(wú)卡釘現(xiàn)象則推釘氣缸向右運(yùn)動(dòng)，直到碰觸右限位器，停止一段時(shí)間，保證準(zhǔn)確將鋼釘推下，之后自動(dòng)返回，到左限位位置，當(dāng)橫梁到達(dá)下限位信號(hào)發(fā)生后再次向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)行推釘操作，如此往復(fù)。 定位氣缸：當(dāng)檢測(cè)到離合器分開(kāi)且制動(dòng)器停止制動(dòng)信號(hào)和橫梁在上限位位置，則定位氣缸下降到達(dá)下限位位置， 確保把木板推到預(yù)定理想打釘位置，然后自動(dòng)返回上限位位置。等待新的定位信號(hào)，當(dāng)再次檢測(cè)到上述信號(hào)后則又重新下降實(shí)現(xiàn)木板定位操作，如此往復(fù)。 輸送線：如果沒(méi)有檢測(cè)到有木板信號(hào)且橫梁處于上限位位置時(shí)，離合器閉合，輸送線運(yùn)行，進(jìn)行木板運(yùn)送，當(dāng)木板檢測(cè)器檢測(cè)到木板時(shí)，離合器分開(kāi)，一段時(shí)間后，制動(dòng)器制動(dòng)，制動(dòng)持續(xù)一段時(shí)間，之后自動(dòng)停止制動(dòng)，并發(fā)出定位氣缸允許定位和橫梁允許打釘信號(hào)，當(dāng)橫梁打完釘后處于上限位位置且無(wú)檢測(cè)木板信號(hào)則離合器重新閉合，帶動(dòng)木板檢測(cè)信號(hào) 限位信號(hào) PLC 橫梁液壓缸 排釘氣缸 定位氣缸 排釘電機(jī) 液壓泵電機(jī) 輸送帶電機(jī) 離 合 器 制 動(dòng) 器 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 輸送帶運(yùn)行，將打完釘?shù)哪就邪暹\(yùn)走同時(shí)將待打釘?shù)哪景暹\(yùn)到指定打釘位置，如此往 復(fù)。 手動(dòng)模式 手動(dòng)模式啟動(dòng)后，按下橫梁下降按鈕，橫梁下降，松開(kāi)按鈕橫梁停止運(yùn)行，再次按下再次運(yùn)行，直到橫梁碰觸到下限位器，可實(shí)現(xiàn)打釘操作。按下橫梁上升按鈕，橫梁上升，松開(kāi)按鈕橫梁停止運(yùn)行，再次按下再次運(yùn)行，直到橫梁碰觸到上限位器。 按排釘氣缸按鈕，排釘氣缸在左限位移動(dòng)到右限位，保持 后，則立即自動(dòng)返回，實(shí)現(xiàn)一次排釘操作。 按下定位氣缸，若橫梁處于上限位，且離合器分開(kāi)狀態(tài)，則定位氣缸下降，直到碰觸下限位器停止，松開(kāi)按鈕，定位氣缸返回上限位位置。 當(dāng)機(jī)械在原點(diǎn)位置（上橫梁處于上限位且定位氣缸在 上限位且排釘氣缸不動(dòng)作），點(diǎn)按手動(dòng)進(jìn)料按鈕，離合器閉合，輸送線運(yùn)行，輸送線開(kāi)始運(yùn)送木板，當(dāng)木板檢測(cè)器檢測(cè)到木板時(shí)，離合器分開(kāi)，一段時(shí)間后制動(dòng)器開(kāi)始制動(dòng)，制動(dòng)保持一段時(shí)間，然后停止制動(dòng)，完成木料運(yùn)行。 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 3 控制系 統(tǒng)硬件部 分 設(shè)計(jì) 電氣控制系統(tǒng)組成 控制 線路設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)包括控制主電路和控制電路（二次回路），主電路由電動(dòng)機(jī)、（接通、斷開(kāi)、控制電動(dòng)機(jī)的）接觸器主觸點(diǎn)等電器元件組成（電流大）?？刂齐娐酚山佑|器線圈、繼電器等電器元件組成（電流小）。兩個(gè)回路都由電器 組成。 控制 線路圖及說(shuō)明 (1)電源電路 如圖 31 所示，供電系統(tǒng)的變配電所中承擔(dān)受電、變壓、輸送和分配電能任務(wù)的電路，分別為 PLC、離合器、制動(dòng)器、主回路、二次回路供電。其中主回路為 380V 三相交流電，二次回路為 110V 交流電，其他為 24V 直流電 ［ 7］ 。 圖 31 電源電路 圖 (2)主回路 如圖 32 所示，制動(dòng)器及離合器采用普通接線法。輸送電機(jī)及排釘電機(jī)采用濾波器及變頻器控制啟動(dòng)及停止。油泵電機(jī)采用星三角形啟動(dòng)方式。各電路均有斷路保護(hù)。陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 圖 32 主回路線路圖 (3)二次回路 如圖 32 所示，二次電路是為保證一次電路正常、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而裝設(shè)的控制、保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)察、指示及自動(dòng)裝置的電路。其中有油泵星三角啟動(dòng)接觸器 KM KMKM3，排釘電機(jī)接觸器 KM4，輸送電機(jī)接觸器 KM5，電磁離合器接觸器 KM6，電磁制動(dòng)器接觸器 KM7，油泵運(yùn)行指示燈 D1，排釘電機(jī)運(yùn)行指示燈 D2，輸送電機(jī)運(yùn)行指示燈 D3。電路保護(hù)為具有延時(shí)動(dòng)作的限流保護(hù)器 FR。 圖 33 二次回路線路圖 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 電器 元件列表 如表 31 所示，表中元器件為本設(shè)計(jì)所要使用的類型及數(shù)量 表 31 電器元件列表 類型 位置 型號(hào) 數(shù) 量 斷路器 液壓泵電機(jī) 3VT8100N50TMA/3P+MX 1 排釘電機(jī) 3VT8100N10TMA/3P+MX 1 輸送電機(jī) 3VT8100N25TMA/3P+MX 1 電磁離合器 5SJ6 電磁制動(dòng)器 5SJ6 1A/2P 1 接觸器 液壓泵電機(jī) LC 1D65 10 Q 5C 3 排釘電機(jī) LC 1D12 10 Q 5C 1 輸送電機(jī) LC 1D32 10 Q 5C 1 電磁離合器 CJX19 1 電磁制動(dòng)器 CJX19 1 電磁 離合器 熔斷器 液壓泵電機(jī) NH00032A/400VACgGgL 1 排釘電機(jī) NH00010A/400VACgGgL 1 輸送電機(jī) NH00050A/400VACgGgL 1 電磁制動(dòng)器 1 指示燈 XB7EVF4LC(紅 ) 3 開(kāi)關(guān)電源 ABL1REM24025 1 控制變壓器 NDK100 1 控制開(kāi)關(guān) XB5AS542C 急停按鈕 1 限位開(kāi)關(guān) E2E 8MD 9 接近開(kāi)關(guān) XCMD2110M12 6 繼電器 液壓泵電機(jī) LRD32C 1 變頻器 排釘電機(jī) 6SE70161EA61 1 輸送電機(jī) 6SE70213EB61 1 異步電動(dòng)機(jī) 液壓泵電機(jī) Y160M4 1 排釘電機(jī) Y100L14 1 輸送電機(jī) Y132S4 1 PLC 西門(mén)子 S7200CPU226 1 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 主要 電器 元件計(jì)算與選型 斷路器 （ 1）斷路器的選用原則 （ a）斷路器的額定電壓 =線路的額定電壓； （ b）斷路器的額定電流與過(guò)電流脫扣器的額定電流 =線路計(jì)算負(fù)載電流； （ c）斷路器的額定短路通斷能力 =線路中最大短路電流，注意進(jìn)出線端的短路通斷能力是否相等； （ d）斷路器欠電壓脫扣器的額定電壓 =線路的額定電壓；選擇型配電斷路器需考慮短延時(shí)短路通斷能力和延時(shí)梯級(jí)的配合； （ e）選擇電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器需考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流并使其在啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)不動(dòng)作?；\型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流按 8~15 倍額定電流計(jì)算； （ f）漏電保護(hù)斷路器需選擇合理的漏電動(dòng)作電流和漏電不動(dòng)作電流。注意能否斷開(kāi)短路電流，如不能斷開(kāi)短路電流則需和適當(dāng)?shù)娜蹟嗥髋浜鲜褂谩? （ 2）電機(jī)斷路器的選擇計(jì)算 液壓泵電機(jī)額定工作電 壓 U=380V，功率 P=11KW，則額定工作電流： I=P/（ U COS(Ф ) η =11000/(380 )= 電機(jī)的啟動(dòng)電流： Ist=（ 5～ 7）倍的電機(jī)額定電流 = 6 = 所以 QF1 選擇正泰斷路器 3VT8100N50TMA/3P+MX。 同理，排釘電機(jī)額定工作電流 I=2200/（ 380 ） = Ist= 6 = 所以 QF2 選擇正泰斷路器 3VT8100N10TMA/3P+MX。 同理，輸送電機(jī)額定工作電流 I=5500/（ 380 ） = Ist= 6 = 所以 QF3 選擇正泰斷路器 3VT8100N25TMA/3P+MX。 （ 3）離合器、制動(dòng)器斷路器選型計(jì)算 因?yàn)閭魉碗姍C(jī)功率是 P=，其輸出轉(zhuǎn)矩為 M=P/（ 2Л n） =5500/（ 2 1450） = 據(jù)此由離合器產(chǎn)品規(guī)格表 32， 選擇離合器為： （控制電壓 DC24V，線圈功率 6W） 。 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 制動(dòng)器制動(dòng)扭矩選 擇大于等于 3 倍的電機(jī)工作轉(zhuǎn)矩，即 3 = 以上。根據(jù)制動(dòng)器產(chǎn)品規(guī)格表選擇制動(dòng)器為 型（額定制動(dòng)力矩為 6NM，工作功率 13W，電壓DC24V） 由此選擇離合器斷路器為正泰斷路器 5SJ6 ，制動(dòng)器斷路器為正泰斷路器5SJ6 1A/2P 型 接觸器 （ 1）接觸器選擇原則 （ a）型式的確定 主要是確定極數(shù)和電流種類，電流種類有系統(tǒng)主電流種類確定。三相交流系統(tǒng)一般選用三極接觸器，當(dāng)需要同時(shí)控制中性線時(shí)，則選用四極交流接觸器，單相交流和直流系統(tǒng)中則常有兩極和三極并聯(lián)的情況。一 般選用空氣電磁式接觸器：易燃易爆場(chǎng)合選用真空接觸器（防爆型）。 （ b）主電路參數(shù)的確定 主電路參數(shù)的確定主要是額定工作電流、額定工作電壓、額定通斷能力和耐受過(guò)載電流能力。 接觸器的額定電壓 =負(fù)載回路的電壓； 接觸器的額定電流 =被控回路的額定電流；對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載可按經(jīng)驗(yàn)公式： Ic(接觸器主觸點(diǎn)電流 )=Pn（電動(dòng)機(jī)的額定功率） /(K（經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取 1~） *Un（電動(dòng)機(jī)的額定電壓） )吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的電壓想一致 （ c）輔助電路參數(shù)的確定 一般應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)控制要求確定所需的輔助觸頭種類 （常開(kāi)和常閉）、數(shù)量和組合形式，同時(shí)應(yīng)注意輔助觸頭的通斷能力和其他額定參數(shù)。 （ d）電壽命和使用類別的選擇 根據(jù)具體需要來(lái)選用。 （ 2）本設(shè)計(jì)中接觸器選型計(jì)算 表 32 產(chǎn)品規(guī)格表 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 （ a）液壓泵電機(jī)接觸器 KM KM2 和 KM3 選型計(jì)算 對(duì)于星三角啟動(dòng)的電機(jī)，接觸器額定電流 =（ ~）倍的電機(jī)啟動(dòng)電流 ==， 據(jù)此選擇接觸器型號(hào)為 LC 1D6510Q5C， 線圈電壓 AC110V 50HZ （ 3臺(tái)） 。 （ b）排釘電機(jī)接觸器 KM4 選型計(jì)算 同理，接觸器額定工作電流 I= = 據(jù)此選擇接觸型號(hào)為 LC 1D12 10 Q 5C， 線圈電壓 AC110V 50HZ （ 1 臺(tái)） （ c）輸送電機(jī)接觸器 KM5 選型計(jì)算 接觸器額定電流 I= = 所以選擇接觸器型號(hào)為 LC 1D32 10 Q 5C， 線圈電壓 AC110V 50HZ （ 1 臺(tái)） （ d）電磁離合器、電磁制動(dòng)器接觸器選型計(jì)算 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可以根據(jù)正泰選型手冊(cè)選擇離合器和制動(dòng)器的接觸器型號(hào)為CJX19 線圈電壓 AC110V 50HZ （ 2 個(gè)） 。 開(kāi)關(guān)電源 （ 1）適用范圍 開(kāi)關(guān)電源是一種新 型的直流穩(wěn)壓電源，適用于交流供電不大于 260V，頻率為50~60Hz 的場(chǎng)合，使用于微機(jī)產(chǎn)品、通訊設(shè)備、儀器儀表及家用電器等各種需支流供電的電子設(shè)備中。 （ 2）直流開(kāi)關(guān)電源選型計(jì)算 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，制動(dòng)器功率和離合器功率分別 13W、 6W，另外還有接近開(kāi)關(guān)（ 9個(gè)）和 PLC 輸入輸出繼電器需要改電源提供電能，但不能準(zhǔn)確計(jì)算出上述兩項(xiàng)所需功率，所以從不影響工作的角度估計(jì)所需的供電總功率為 40W。 據(jù)此，查施耐德選型手冊(cè)，得到直流開(kāi)關(guān)電源型號(hào)為 ABL1REM24025（輸入電壓AC220V，輸出電壓 DC24V，額定電流 ，額定功率 60W），型號(hào)說(shuō)明如圖 34。 圖 34 ABL1REM24025 開(kāi)關(guān)電源型號(hào)說(shuō)明 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 控制變壓器 考慮變壓器所要帶動(dòng)的后續(xù)電器是 7 個(gè)接觸器線圈，和 3 個(gè)指示燈 ， 經(jīng)查手冊(cè)每個(gè)接觸器線圈功率最大為 5W，指示燈 ，總計(jì)功率為 5 7+3 = 所需變壓器容量 P/COS（∮） =據(jù)此查正泰控制變壓器手冊(cè)得到變壓器型號(hào)為 NDK100 輸入 AC380V 輸出AC110V。 指示燈 指示燈包括油泵運(yùn)行指示燈和排釘電機(jī)運(yùn)行指示燈和輸 送電機(jī)運(yùn)行指示 3 個(gè)，且均在 AC110V 回路中，所以選擇指示燈為 XB7EVF4LC(紅 ) （ 3 個(gè)） 。 主令電器 （ 1）控制按鈕 控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用十分廣泛的主令電器。在電路中用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)以控制接觸器、繼電器、電磁起動(dòng)器等?？刂瓢粹o的結(jié)構(gòu)種類很多，可分為普通掀鈕式、蘑菇頭式、自鎖式、自復(fù)位式、旋柄式、帶指示燈式和鑰匙式等，