基于變頻器和plc的卷籠機控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-資料下載頁
2025-06-27 20:54本頁面
【正文】 算比例積分控制算法，計算出來的結(jié)果作為輸出信號傳送PLC的擴展的DA模擬量模塊，來達到控制移動盤電機的變頻器的目的，這樣，就可以保證移動盤電機轉(zhuǎn)動速度與固定盤電機轉(zhuǎn)動速度的變化而發(fā)生變化，使兩個速度保持同步[9]。采用PI控制算法進行調(diào)節(jié)電動機的速度，程序設(shè)計框圖見圖8，圖中把通過由電動機上邊安裝的編碼器采集的運動的轉(zhuǎn)速的脈沖信號，轉(zhuǎn)換成了電機的轉(zhuǎn)動的一些數(shù)字，經(jīng)過速度上下限的處理后，存儲在通過PLC的I/O接口擴展出來的AD擴展模塊中的某圖13 PID程序設(shè)計框圖個DM區(qū)中，來作為我們接下來需要進行的PID運算處理中的Y值[10]。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的P值，送到模擬量輸出的通道，經(jīng)過上下限處理后，換算成三菱E700能夠接收的電壓信號，以此控制移動盤電機的變頻器。以上所使用到的調(diào)節(jié)裝置，也常常被用來處理由于外部電源的波動等不確定因素而引起的外部影響。但外部電源波動所引起的速度差，經(jīng)過一段時間后，會使移動盤移動的比正常速度過快或者過慢，因此在我們在進行設(shè)計PID控制算法時，需要考慮到這些不確定的因素的干擾，利用PID調(diào)節(jié)過程中的積分環(huán)節(jié)I來解決累積誤差，使得移動盤電機和固定盤電機能進行同步控制并且同步精度較高，從而確保控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在生產(chǎn)設(shè)備中移動盤電機和牽引電機分別驅(qū)動原有的電機，調(diào)速則是通過變頻器調(diào)節(jié)，通過交流電機來驅(qū)動。在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)速度波動的現(xiàn)象，速比不能一直穩(wěn)定不變，加工過程會出現(xiàn)箍筋間距變大或者變小情況，影響鋼筋籠的質(zhì)量，受工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)實要求的變化，應(yīng)能方便地進行調(diào)節(jié)，移動盤電機的速度要快速地進行跟蹤和變化采用可編程控制器(PLC)和變頻器進行控制，能較好地穩(wěn)定移動盤電機和牽引電機速比。6自動上料架和自動焊接部分的設(shè)計 自動上料架的設(shè)計自動上料機采用鏈條的方式上料，利用電機帶動鏈條轉(zhuǎn)動，從而使鋼筋被運送到鋼筋支撐架上，在自動上料機的末端，有一個限位器來檢測鋼筋是否被運輸?shù)戒摻钪Я霞苌希瑫r輸出一個是信號給PLC，來驅(qū)動支料架旋轉(zhuǎn)。 自動焊接部分的設(shè)計自動焊接部分采取二氧化碳氣體保護焊的方式，CO2氣體保護焊是通過從保護焊的頂部噴出來的CO2氣體來避免焊接面與空氣接觸，從而達到保護熔池的目的，這是一種目前比較先進的熔焊方式。它采用明弧焊接的方式，操作也很便捷，適應(yīng)于任何位置的焊接。并且有利于實現(xiàn)機械化和自動化焊接，尤其是在空間立體位置上的自動化焊接。電弧在CO2保護氣體的壓縮下熱量全部集中到一起，焊接速度相比較而言很快，熔池小，熱影響的區(qū)域也比較窄，焊件在焊后的變形也很小，抗裂性能也非常好。采用CO2氣體保護焊的焊接方式成本也很低，因為這種氣體是化工廠和一些工廠在生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，來源比較廣泛，價格也不高，普通手工電弧焊綜合成本大概是CO2保護焊的二倍。CO2氣體保護焊采用的電流密度比較大，手工電弧焊在1020A/mm2左右，比手工電弧焊的要高得多，所以在焊接過程中熔焊深度要比手弧焊高23倍，對10mm以下的鋼筋可以直接焊接，同時它的焊絲熔化比較快，熔渣也不用處理，焊接時的速度比手弧焊可以提高到45倍。所以它的生產(chǎn)效率很高。二氧化碳氣體保護焊的電弧熱量比較集中，所以加熱面積比較小，同時CO2氣流還有冷卻的作用，因此焊件在焊接后的變形也很小。二氧化碳氣體保護焊與埋弧焊相比較，抗銹能力比較好，而我們所用到的材料上邊肯定會有或多或少的鐵銹，由于它的抗銹能力比較好，所以在焊接前對焊接件表面不需進行太多的復(fù)雜的清掃，因為它的清潔程度要求并不是太高，從而可以節(jié)省出生產(chǎn)中大量的時間和人力，提高生產(chǎn)效率。在自動焊接部分中也存在一個傳感器，用來感應(yīng)箍筋是否與主筋搭到一起，當搭到一起時，開始自動焊接，根據(jù)箍筋尺寸的不同，采取不同的焊絲，焊接電壓，焊接電流和氣體流量。具體可以根據(jù)下表3箍筋直徑（mm）焊絲直徑（mm）電流（A）電壓（V）CO2流量（L/min）6140160242620101802202527201226028031332016270290343620表3 自動焊接參數(shù)表結(jié)論（1）本次設(shè)計的卷籠機控制系統(tǒng)可以一次完成自動上料、自動擰緊、自動焊接等工序，直至成品。操作簡單，效率高。（2）改變了以往的卷籠機中存在的某些不足之處，實現(xiàn)產(chǎn)品的自動化，機械化生產(chǎn)。參考文獻[1][M].機械工業(yè)出版社,2010.（GB142852006）；[2]FX系列PLC通信手冊；[3]朱善君,、應(yīng)用、維護[M ].北京: 清華大學(xué)出版社, 1992.[4]陳柯，用三菱PLC及其變頻器構(gòu)成多電機變頻太哦蘇系統(tǒng)，湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報，第27卷，第7期：2007年7月。[5] 王菊葉，高瑞敏基于MCGS和PLC的電機測控系統(tǒng)設(shè)計，制造業(yè)自動化，2012,34 (3) :123一125[6]高玉芹，電機轉(zhuǎn)速的高精度快速測量，自動化與儀表，2000,15 (6) :41一44[7][M].機械工業(yè)出版社,2005.[8]宋剛，秦月霞，張凱基于普通編碼器的高精度測速方法日]上海交通大學(xué)學(xué)報，2002,36(8):1169一1172[9]韓亮PLC在電機轉(zhuǎn)速測量中的應(yīng)用，常州工學(xué)院學(xué)報，2012,25 (3) :36一38[10]N. N. Barsoum and J. A. Roland, “Ethernet LabVIEW Control,” Undergraduate Thesis, Curtin University Sarawak Campus, Sarawak, , 2010.[11]National Instruments, “Getting Started with LabVIEW,” Na tional Instruments, Technique Report 373427F01, 2009. 致謝本次畢業(yè)設(shè)計是在程輝老師的指導(dǎo)下才完成的，感謝老師提出的對我有極大的影響和幫助的建議。也同時感謝老師能在百忙之中抽出時間給本次設(shè)計進行詳細的講解分析。感謝本次設(shè)計的同學(xué)們在做畢業(yè)設(shè)計的時候給本次設(shè)計提供的種種幫助。感謝學(xué)校這四年來的培養(yǎng)，讓本次設(shè)計找到了自己的目標。同時本次設(shè)計要感謝父母的無私付出，在這里向他們致以深深的謝意。附錄
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