【導(dǎo)讀】控制、液壓氣動等多種技術(shù)。本課題的任務(wù)是根據(jù)自動打釘機(jī)的工作原理，研究設(shè)計(jì)其。電氣控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)打釘機(jī)打釘作業(yè)的自動化?？刂葡到y(tǒng)方案；隨后進(jìn)行木托盤自動打釘機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括打釘機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)；然后根據(jù)控制系統(tǒng)方案，完成各種裝置和元器件的選型、校核，設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件線路設(shè)計(jì)，出了總體方案、控制策略以及硬件配置和軟件實(shí)現(xiàn)方法。其中還詳細(xì)繪出了各種低壓電。器、伺服電機(jī)、觸摸屏以及各功能模塊的實(shí)際接線電路。電機(jī)調(diào)速原理以及各種各種低壓常用電氣元器件的使用。經(jīng)過調(diào)研分析合理地確定系統(tǒng)

　　

【正文】 復(fù)位，和打釘允許標(biāo)志 復(fù)位，和自動初始化允許標(biāo)志 復(fù)位，或者下列條件出現(xiàn)時 也產(chǎn)生同樣效果，即輸送電機(jī)沒有運(yùn)轉(zhuǎn)或者排釘電機(jī)沒有運(yùn)轉(zhuǎn)或者液壓系統(tǒng)沒有處于高壓狀態(tài)。當(dāng) PLC 送電開機(jī)時開機(jī)條件有任意一個或多個不滿足時“切換程序”不執(zhí)行。 圖 44 切換部分手動到自動切換判斷 手動操作部分 模式選擇開關(guān)旋至手動模式下，按下橫梁上升按鈕，橫梁上升，松開后停止，再按下再次上升，知道上限位，按下橫梁下降按鈕，橫梁下降，松開后停止，再按下再次下降，知道下限位。 點(diǎn)按排釘氣缸按鈕，排釘氣缸從左限位向右運(yùn)動到右限位位置，并保持 ，自動返回。 按下手動定位按鈕，若橫梁在上限位且離合 器分開，則定位氣缸下降，知道下限位停止，松手后定位氣缸返回上限位。 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 當(dāng)機(jī)械處于原點(diǎn)位置時，點(diǎn)按手動進(jìn)料按鈕，離合器閉合，輸送線運(yùn)料，知道檢測到有木板時離合器分開，制動器制動，制動保持 后松開。 自動操作部分 PLC 送電開機(jī)后，如果觸摸屏啟動按鈕按下，且 9 個鋼釘全部漏下，這時如果橫梁在下限位則開始上升，同時 后如果釘子未卡住，則排釘氣缸向右推釘，氣缸到了右限位后保持 ，之后返回左限位，這時如果橫梁處于上限位且釘夠且定位氣缸在上限位，且木板檢測信號存在，則橫梁下降打釘，到了下限為后， 自動返回，同時如果釘未卡住，則排釘氣缸又一次推釘操作，此時如果鋼釘全部漏下，且木板檢測信號存在信號發(fā)生，則橫梁又一次下降打釘，如此往復(fù)。 圖 45 自動模式重復(fù)循環(huán)條件判斷 主設(shè)備操作部分 旋開液壓升壓旋鈕，液壓泵開命令不可以執(zhí)行，當(dāng)它處于斷的狀態(tài)時液壓泵開命令才可執(zhí)行，此時液壓泵電機(jī)啟動， 10S 后，液壓升壓旋鈕可以打開，此時關(guān)閉液壓泵命令失效，只有當(dāng)先關(guān)閉液壓說升壓旋鈕 后才可關(guān)閉液壓泵，或者按下急停按鈕，立即無條件停止液壓泵電機(jī)。 排釘電機(jī)運(yùn)行旋鈕處于“通”位置時，排釘電機(jī)接觸器 開旋鈕命令不可執(zhí)行，當(dāng)排釘電機(jī)運(yùn)行旋鈕處于“斷”位置時，排釘電機(jī)接觸器開旋鈕命令可執(zhí)行，此時排釘電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行期間，電機(jī)接觸器開旋鈕關(guān)閉命令無效，只有當(dāng)排釘電機(jī)運(yùn)行旋鈕關(guān)閉后 3S，方可關(guān)閉電機(jī)接觸器。 輸送電機(jī)運(yùn)行旋鈕處于“通”位置時，輸送電機(jī)接觸器開旋鈕命令不可執(zhí)行，當(dāng)輸送電機(jī)運(yùn)行旋鈕處于“斷”位置時，輸送電機(jī)接觸器開旋鈕命令可執(zhí)行，此時輸送電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行期間，電機(jī)接觸器開旋鈕關(guān)閉命令無效，只有當(dāng)輸送電機(jī)運(yùn)行旋鈕關(guān)閉后 2S，方可關(guān)閉電機(jī)接觸器。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 圖 46 主設(shè)備操作部分判斷推釘氣缸是否卡住 報(bào)警部分 剛開機(jī)時，只要開機(jī)條件有任意一項(xiàng)不滿足，則報(bào)警等亮，或者按下急停按鈕則報(bào)警，前者當(dāng)把開機(jī)條件重新滿足時則報(bào)警消除，對后者，只要把開機(jī)條件滿足時也可消除。，機(jī)器正常運(yùn)行過程中，若按下急停按鈕，則所有程序停止工作，并進(jìn)入初始化，報(bào)警燈亮，只有當(dāng)回復(fù)開機(jī)條件時報(bào)警燈熄滅，此時設(shè)備才可重新工作。 圖 46 報(bào)警部分缺釘或開關(guān)未復(fù)位報(bào)警判斷 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 5 人機(jī)界面 設(shè)計(jì) 觸摸屏選型 在設(shè)計(jì)自動打釘機(jī)是，我們將采用威綸通觸摸屏進(jìn)行控制盒監(jiān)控，代替?zhèn)鹘y(tǒng)面板控制與監(jiān)控。在使用 西門子 S7200 時，在不增加其它通訊接口模塊時，威綸通觸摸屏可以通訊 PPI 協(xié)議與 S7200 直接通訊。但這種通訊方式由于受通訊協(xié)議本身限制，在通訊數(shù)據(jù)較多時，通訊速度相對較慢，使用 Modbus 協(xié)議則通訊速度可以提高約一倍。 在使用 Modbus 協(xié)議時，計(jì)算機(jī)與 S7200 之間通訊直接使用 PPI 通訊電纜即可。 選配一觸摸屏通訊端口，這里以 MT6070IH2 和 s7200 進(jìn)行通訊 本設(shè)計(jì)中觸摸屏的 程序 設(shè)計(jì) 本控制系統(tǒng)所使用的人機(jī)界面是維綸觸摸屏，威綸屏是現(xiàn)在觸摸屏中性價比最高的，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的自 動化生產(chǎn)線，水處理，電廠等場合。 觸摸品組態(tài)軟件安裝 為了使用維綸觸摸屏，我們首先安裝 EasyBuilder8000 組態(tài)軟件。 圖 51 EasyBuilder8000 安裝界面 安裝完成后， 選擇正確的機(jī)型與顯示模式 ，如圖 52。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 圖 52 選擇觸摸屏型號 在觸控確定鍵后，下一步除了要正確設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)屬性外，需在 [設(shè)備列表 ]中使用[新增 ? ]功能增加一個新的設(shè)備，設(shè)定內(nèi)容如圖 53。 圖 53 添加新設(shè)備 觸摸品組態(tài)軟件界面設(shè)計(jì) 假設(shè)現(xiàn)在要增加一個 [位狀態(tài)切換開關(guān) ]元件，可觸控 如圖 53 所示的元件按鈕。 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 圖 54 添加位狀態(tài)切換開關(guān) 隨后將會出現(xiàn)下圖所示的對話窗，在正確設(shè)定各項(xiàng)屬性后，觸控確定鍵并將元件置放在適當(dāng)位置。 圖 55 新增位狀態(tài)開關(guān) 根據(jù)控制系統(tǒng)要求和打釘機(jī)功能，編輯了觸摸屏的畫面 ，如圖 56，圖 57，圖 58所示： 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 30 圖 56 程序主界面 圖 57 手動打釘模式界面 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 圖 58 自動打釘模式界面 然后，將各相應(yīng)按鈕元件與 PLC 的軟元件地址對應(yīng)設(shè)置，如 圖 59，圖 510 舉例所示 ： 圖 59 設(shè)置“輸送電機(jī)準(zhǔn)備”按鈕地址 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 32 圖 510 設(shè)置“ 切換到自動模式 ” 按鈕地址 離線仿真 編輯完成后進(jìn)行了離線仿真，仿真結(jié)果顯示觸摸屏設(shè)計(jì)正常 。 各功能指令都能發(fā)送與接受。使用觸摸屏后，我們就可以去掉 PLC 上相關(guān)的硬件開關(guān)與硬件指示燈，轉(zhuǎn)而在觸摸屏上進(jìn)行監(jiān)控與控制，大量節(jié)約輸入及輸出接口。 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 6 總 結(jié) 通過一個學(xué)期的緊張忙碌，畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作已經(jīng)接近尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于基本完成了。在沒有接受畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對大學(xué)所學(xué)知識的一個總結(jié)，但是通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白，這不僅是對所學(xué)知識的檢驗(yàn)，也是對學(xué)習(xí)能力的一種提升。 本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)，目的是為在國內(nèi)出現(xiàn)的木托盤生產(chǎn)及使用提出一個有效合理的解決方法，盡管我對專業(yè)知識掌握得還不夠透徹，我還是希望通過自己的努力完成設(shè)計(jì)并希望有所突破。下面我對我的設(shè)計(jì)做一個簡單的小結(jié)： （ 1） 課題分析。在領(lǐng)到設(shè)計(jì)題目后，我認(rèn)真翻閱了有關(guān)書籍及老師提供的資料，對課題進(jìn)行了認(rèn)真分析，并及時向老師請教了其中的一些難點(diǎn)。 （ 2） 確定方案。經(jīng)過于老師和同題目同學(xué)的討論和交流，我們確定了設(shè)計(jì)的大體框架，并將設(shè)計(jì)分為幾個階段來分別完成，及時向老師匯報(bào)進(jìn)度。 （ 3） 分步設(shè)計(jì)。嚴(yán)格按照制定的計(jì)劃 認(rèn)真完成設(shè)計(jì)，并積極解決在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題。 （ 4） 論文整理。在完成所有任務(wù)后，將各階段資料進(jìn)行整理。 在內(nèi)容方面，我通過設(shè)計(jì)加深了對專業(yè)知識的了解，尤其是對西門子 PLC， S7200系列可編程控制器的原理及應(yīng)用，觸摸屏的原理和應(yīng)用，電氣線路的設(shè)計(jì)方法有了更深的理解。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 34 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對所學(xué)知識理論的 檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)。 畢業(yè)的時間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計(jì)時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨(dú)的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什 么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。 在此要感謝我們的指導(dǎo)老師張強(qiáng)老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝同學(xué)們給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過與同學(xué)交 流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，受益匪淺。雖然這個設(shè)計(jì)仍然還有不盡如意的地方，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，將是我永生難忘，終身受益。 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 參 考 文 獻(xiàn) ［ 1］ 潘紅斌 ． 基于 PLC 技術(shù)的工業(yè)設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究 ． 南京 ： 東南大學(xué) ，2020． ［ 2］ 徐偉，謝啟，徐惠剛 ． 基于 Modbus RTU 協(xié)議的智能型低壓電器通信功能檢測的實(shí)現(xiàn) ［ J］． 機(jī)床與液壓 ， 2020， 39（ 15）： 7477. ［ 3］ 何為紅，盧立新 ． 木質(zhì)托盤的設(shè)計(jì)方法及其應(yīng) 用 ［ J］． 林產(chǎn)工業(yè) ， 2020， 35（ 3）：3942. ［ 4］ 董春利 ． 三相異步電動機(jī)控制線路的安裝與檢修 ［ J］． 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理 ， 2020，24（ 4）： 4547. ［ 5］ 于興芝，郭威 ． 摩擦片式電磁離合器的測試及選用 ［ J］． 機(jī)械研究與應(yīng)用 ， 2020，21（ 2）： 122124. ［ 6］ 徐本釗 ． 電動機(jī)及其控制電路 ［ M］． 北京：人民郵電出版社 ， 1998. ［ 7］ 宋保林 ． 電動機(jī)控制電路的設(shè)計(jì) ［ J］． 電氣時代， 2020（ 9） ， 9697. ［ 8］ 趙永君 ． 自動化技術(shù)綜合應(yīng)用 ［ M］． 天津：天津大學(xué)出版社 ， 2020. ［ 9］ 詹澤海 ． 基于 S7200PLC 的全自動鉚接機(jī) 控制 設(shè)計(jì) ［ J］． 液壓與氣動 ， 2020，（ 8）：110112. ［ 10］ 朱梅，朱光力 ． 液壓與氣動技術(shù) ［ M］． 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2020. ［ 11］ 吳俊杰 ． 控制變壓器起動電流及熔斷器選擇的研究 ［ J］． 煤炭技術(shù) ， 2020， 22（ 7）：1416. 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 36 附 錄 自動打釘機(jī) PLC 程序梯形圖 主程序 初始化 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 37 切換 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 38 自動操作 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 39 手動操作 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 40 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 41 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 42 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 43 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 44 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 45 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 46 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 47 報(bào)警 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 48 漏釘檢測 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 49