【導(dǎo)讀】控制、液壓氣動(dòng)等多種技術(shù)。本課題的任務(wù)是根據(jù)自動(dòng)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(dòng)化?？刂葡到y(tǒng)方案；隨后進(jìn)行木托盤(pán)自動(dòng)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(guò)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(dòng)初始化允許標(biāo)志 復(fù)位，或者下列條件出現(xiàn)時(shí) 也產(chǎn)生同樣效果，即輸送電機(jī)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)或者排釘電機(jī)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)或者液壓系統(tǒng)沒(méi)有處于高壓狀態(tài)。當(dāng) PLC 送電開(kāi)機(jī)時(shí)開(kāi)機(jī)條件有任意一個(gè)或多個(gè)不滿足時(shí)“切換程序”不執(zhí)行。 圖 44 切換部分手動(dòng)到自動(dòng)切換判斷 手動(dòng)操作部分 模式選擇開(kāi)關(guān)旋至手動(dòng)模式下，按下橫梁上升按鈕，橫梁上升，松開(kāi)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(kāi)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(dòng)到右限位位置，并保持 ，自動(dòng)返回。 按下手動(dòng)定位按鈕，若橫梁在上限位且離合 器分開(kāi)，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(dòng)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(shí)，點(diǎn)按手動(dòng)進(jìn)料按鈕，離合器閉合，輸送線運(yùn)料，知道檢測(cè)到有木板時(shí)離合器分開(kāi)，制動(dòng)器制動(dòng)，制動(dòng)保持 后松開(kāi)。 自動(dòng)操作部分 PLC 送電開(kāi)機(jī)后，如果觸摸屏啟動(dòng)按鈕按下，且 9 個(gè)鋼釘全部漏下，這時(shí)如果橫梁在下限位則開(kāi)始上升，同時(shí) 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(shí)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(cè)信號(hào)存在，則橫梁下降打釘，到了下限為后， 自動(dòng)返回，同時(shí)如果釘未卡住，則排釘氣缸又一次推釘操作，此時(shí)如果鋼釘全部漏下，且木板檢測(cè)信號(hào)存在信號(hào)發(fā)生，則橫梁又一次下降打釘，如此往復(fù)。 圖 45 自動(dòng)模式重復(fù)循環(huán)條件判斷 主設(shè)備操作部分 旋開(kāi)液壓升壓旋鈕，液壓泵開(kāi)命令不可以執(zhí)行，當(dāng)它處于斷的狀態(tài)時(shí)液壓泵開(kāi)命令才可執(zhí)行，此時(shí)液壓泵電機(jī)啟動(dòng)， 10S 后，液壓升壓旋鈕可以打開(kāi)，此時(shí)關(guān)閉液壓泵命令失效，只有當(dāng)先關(guān)閉液壓說(shuō)升壓旋鈕 后才可關(guān)閉液壓泵，或者按下急停按鈕，立即無(wú)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(shí)，排釘電機(jī)接觸器 開(kāi)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(shí)，排釘電機(jī)接觸器開(kāi)旋鈕命令可執(zhí)行，此時(shí)排釘電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行期間，電機(jī)接觸器開(kāi)旋鈕關(guān)閉命令無(wú)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(shí)，輸送電機(jī)接觸器開(kāi)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(shí)，輸送電機(jī)接觸器開(kāi)旋鈕命令可執(zhí)行，此時(shí)輸送電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行期間，電機(jī)接觸器開(kāi)旋鈕關(guān)閉命令無(wú)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(shuō)明書(shū) 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(kāi)機(jī)時(shí)，只要開(kāi)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(kāi)機(jī)條件重新滿足時(shí)則報(bào)警消除，對(duì)后者，只要把開(kāi)機(jī)條件滿足時(shí)也可消除。，機(jī)器正常運(yùn)行過(guò)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(kāi)機(jī)條件時(shí)報(bào)警燈熄滅，此時(shí)設(shè)備才可重新工作。 圖 46 報(bào)警部分缺釘或開(kāi)關(guān)未復(fù)位報(bào)警判斷 自動(dòng)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(dòng)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(mén)子 S7200 時(shí)，在不增加其它通訊接口模塊時(shí)，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(shí)，通訊速度相對(duì)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(shí)，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(jià)比最高的，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的自 動(dòng)化生產(chǎn)線，水處理，電廠等場(chǎng)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(shuō)明書(shū) 28 圖 52 選擇觸摸屏型號(hào) 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(gè)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(gè) [位狀態(tài)切換開(kāi)關(guān) ]元件，可觸控 如圖 53 所示的元件按鈕。 自動(dòng)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(kāi)關(guān) 隨后將會(huì)出現(xiàn)下圖所示的對(duì)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(kāi)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(huà)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(shuō)明書(shū) 30 圖 56 程序主界面 圖 57 手動(dòng)打釘模式界面 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 圖 58 自動(dòng)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(duì)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(shuō)明書(shū) 32 圖 510 設(shè)置“ 切換到自動(dòng)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(kāi)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(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 6 總 結(jié) 通過(guò)一個(gè)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(guò)幾周的奮戰(zhàn)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于基本完成了。在沒(méi)有接受畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，但是通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白，這不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，也是對(duì)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(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)，目的是為在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的木托盤(pán)生產(chǎn)及使用提出一個(gè)有效合理的解決方法，盡管我對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握得還不夠透徹，我還是希望通過(guò)自己的努力完成設(shè)計(jì)并希望有所突破。下面我對(duì)我的設(shè)計(jì)做一個(gè)簡(jiǎn)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(shū)籍及老師提供的資料，對(duì)課題進(jìn)行了認(rèn)真分析，并及時(shí)向老師請(qǐng)教了其中的一些難點(diǎn)。 （ 2） 確定方案。經(jīng)過(guò)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(gè)階段來(lái)分別完成，及時(shí)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(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)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(guò)設(shè)計(jì)加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的了解，尤其是對(duì)西門(mén)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(shuō)明書(shū) 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(duì)學(xué)校所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會(huì)的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好開(kāi)端，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)所學(xué)知識(shí)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(wèn)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(shí)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(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題的是感覺(jué)很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什 么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)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(shí)和綜合素質(zhì)。 總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)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(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在此要感謝我們的指導(dǎo)老師張強(qiáng)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝同學(xué)們給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)與同學(xué)交 流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，受益匪淺。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)仍然還有不盡如意的地方，但是在設(shè)計(jì)過(guò)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(dòng)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(cè)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(pán)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(dòng)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(cè)試及選用 ［ J］． 機(jī)械研究與應(yīng)用 ， 2020，21（ 2）： 122124. ［ 6］ 徐本釗 ． 電動(dòng)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(dòng)機(jī)控制電路的設(shè)計(jì) ［ J］． 電氣時(shí)代， 2020（ 9） ， 9697. ［ 8］ 趙永君 ． 自動(dòng)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(dòng)鉚接機(jī) 控制 設(shè)計(jì) ［ J］． 液壓與氣動(dòng) ， 2020，（ 8）：110112. ［ 10］ 朱梅，朱光力 ． 液壓與氣動(dòng)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(dòng)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(shuō)明書(shū) 36 附 錄 自動(dòng)打釘機(jī) PLC 程序梯形圖 主程序 初始化 自動(dòng)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(shuō)明書(shū) 38 自動(dòng)操作 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 39 手動(dòng)操作 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 40 自動(dòng)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(shuō)明書(shū) 42 自動(dòng)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(shuō)明書(shū) 44 自動(dòng)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(shuō)明書(shū) 46 自動(dòng)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(shuō)明書(shū) 48 漏釘檢測(cè) 自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 49