基于變頻器和plc的卷籠機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-30 15:32本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致。含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。明并表示了謝意。以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)。的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法。律后果由本人承擔(dān)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬(wàn)字。符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在橋梁工程施工過(guò)程中，鋼筋籠加工是樁基礎(chǔ)施工的主要環(huán)節(jié)。速發(fā)展，工程需求量的不斷增加，卷籠機(jī)在建筑生產(chǎn)中變得越來(lái)越重要?；瘷C(jī)械化的生產(chǎn)。分析卷籠機(jī)的工作原理及生產(chǎn)需求，該系統(tǒng)利用變頻器和PLC改進(jìn)了。鋼筋籠傳統(tǒng)制作工藝，提高了鋼筋籠加工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化作業(yè)，實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，節(jié)省原材料，施工成本降低。
【正文】 且同速，牽引電機(jī)要與移動(dòng)盤電機(jī)速度協(xié)調(diào)，否則，箍筋間距將變化，鋼筋籠將不能滿足生產(chǎn)要求。 目錄 20 在上述機(jī)組的傳動(dòng)系統(tǒng)中，由于每個(gè)電機(jī)間都沒(méi)有辦法利用剛性的機(jī)械軸來(lái)連接，所以為了能夠?qū)崿F(xiàn) 移動(dòng)盤電機(jī)和固定盤電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中同步控制，移動(dòng)盤電機(jī)和固定盤電機(jī)分別采用獨(dú)立的變頻器進(jìn)行調(diào)速，再通過(guò) PLC 對(duì)變頻器進(jìn)行控制 [8]。 移動(dòng)盤電機(jī)和固定盤電機(jī)采用變頻調(diào)速，在這個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)中，以牽引電機(jī)的速 度為目標(biāo)，使用編碼器 1 和編碼器 2 分別采集的兩個(gè)電機(jī)的脈沖信號(hào)，然后傳送到 PLC的 AD 擴(kuò)張模塊中的高速計(jì)數(shù)端口，以這兩個(gè)在電動(dòng)機(jī)編碼器上獲取到的速度信號(hào)的數(shù)據(jù)做為 PLC 的輸入量，然后開(kāi)始計(jì)算比例積分控制算法，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果作為輸出信號(hào)傳送 PLC 的擴(kuò)展的 DA 模擬量模塊，來(lái)達(dá)到控制移動(dòng)盤電機(jī)的變頻器的目的，這 樣，就可以保證移動(dòng)盤電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度與固定盤電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的變化而發(fā)生變化，使兩個(gè)速度保持同步 [9]。 采用 PI 控制算法進(jìn)行調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度，程序設(shè)計(jì)框圖見(jiàn)圖 8，圖中把通過(guò)由電動(dòng)機(jī)上邊安裝的編碼器采集的運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速的脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)換成了電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)的一些數(shù)字， 經(jīng)過(guò)速度上下限的處理后，存儲(chǔ)在通過(guò) PLC 的 I/O 接口擴(kuò)展出來(lái)的 AD 擴(kuò)展模塊中的某 圖 13 PID 程序設(shè)計(jì)框圖 目錄 21 個(gè) DM 區(qū)中，來(lái)作為我們接下來(lái)需要進(jìn)行的 PID 運(yùn)算處理中的 Y 值 [10]。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后的 P 值，送到模擬量輸出的通道，經(jīng)過(guò)上下限處理后，換算成三菱 E700 能夠接收的電壓信號(hào)，以此控制移動(dòng)盤電機(jī)的變頻器。 以上所使用到的調(diào)節(jié)裝置，也常常被用來(lái)處理由于外部電源的波動(dòng)等不確定因素而引起的外部影響。但外部電源波動(dòng)所引起的速度差，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，會(huì)使移動(dòng)盤移動(dòng)的比正常速度過(guò)快或者過(guò)慢，因此在我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì) PID 控制算法時(shí)，需要考慮到這些不確定的因素的干擾，利用 PID 調(diào)節(jié)過(guò)程中的積分環(huán)節(jié) I 來(lái)解決累積誤差，使得移動(dòng)盤電機(jī)和固定盤電機(jī)能進(jìn)行同步控制并且同步精度較高，從而確?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性。 利用變頻器和 PLC 實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定速比控制 在生產(chǎn)設(shè)備中移動(dòng)盤電機(jī)和牽引電機(jī)分別 驅(qū)動(dòng)原有的電機(jī)，調(diào)速則是通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)，通過(guò)交流電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)速度波動(dòng)的現(xiàn)象，速比不能一直穩(wěn)定不變，加工過(guò)程會(huì)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(shí)要求的變化，應(yīng)能方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，移動(dòng)盤電機(jī)的速度要快速地進(jìn)行跟蹤和變化采用可編程控制器 (PLC)和變頻器進(jìn)行控制，能較好地穩(wěn)定移動(dòng)盤電機(jī)和牽引電機(jī)速比。 6 自動(dòng)上料架和自動(dòng)焊接部分的設(shè)計(jì) 自動(dòng)上料架的設(shè)計(jì) 自動(dòng)上料機(jī)采用鏈條的方式上料，利用電機(jī)帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鋼筋被運(yùn)送到鋼筋支撐架上，在自動(dòng)上料機(jī)的末端，有 一個(gè)限位器來(lái)檢測(cè)鋼筋是否被運(yùn)輸?shù)戒摻钪Я霞苌?，同時(shí)輸出一個(gè)是信號(hào)給 PLC，來(lái)驅(qū)動(dòng)支料架旋轉(zhuǎn)。 自動(dòng)焊接部分的設(shè)計(jì) 自動(dòng)焊接部分采取二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的方式， CO2 氣體保護(hù)焊是通過(guò)從保護(hù)焊的頂部噴出來(lái)的 CO2 氣體來(lái)避免焊接面與空氣接觸，從而達(dá)到保護(hù)熔池的目的，這是一種目前比較先進(jìn)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(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化焊接，尤其是在空間立體位置上的自動(dòng)化焊接。電弧 在 CO2 保護(hù)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(hù)焊的焊接方式成本也很低，因?yàn)檫@種氣體是化工廠和一些工廠在生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品，來(lái)源比較廣泛，價(jià)格也不高，普通手工電弧焊綜合成本大概是 CO2 保護(hù)焊的二倍。CO2 氣體保護(hù)焊采用的 電流密度 比較大，手工電弧焊在 1020A/mm2 左右，比手工電弧焊目錄 22 的要高得多，所以在焊接過(guò)程中熔焊 深度要比手弧焊高 23 倍，對(duì) 10mm 以下的鋼筋可以直接焊接，同時(shí)它的 焊絲 熔化比較快， 熔渣 也不用處理，焊接時(shí)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?xì)怏w保護(hù)焊的 電弧 熱量比較集中，所以加熱面積比較小，同時(shí) 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?xì)怏w保護(hù)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(huì)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(duì)焊 接件表面不需進(jìn)行太多的復(fù)雜的清掃，因?yàn)樗那鍧嵆潭纫蟛⒉皇翘撸瑥亩梢怨?jié)省出生產(chǎn)中大量的時(shí)間 和人力，提高生產(chǎn)效率。 在自動(dòng)焊接部分中也存在一個(gè)傳感器，用來(lái)感應(yīng)箍筋是否與主筋搭到一起，當(dāng)搭到一起時(shí)，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊導(dǎo)通 秒，開(kāi)始自 動(dòng)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 表 3 自動(dòng)焊接參數(shù)表 結(jié)論 （ 1）本次設(shè)計(jì)的卷籠機(jī)控制系統(tǒng)可以一次完成自動(dòng)上料、自動(dòng)擰緊、自動(dòng)焊接等工序，直至成品。操作簡(jiǎn)單，效率 高。 （ 2）改變了以往的卷籠機(jī)中存在的某些不足之處，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)化，機(jī)械化生產(chǎn)。 參考文獻(xiàn) [1]韓安榮 .通用變頻器及其應(yīng)用 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx.（ GB1428520xx）； [2]FX 系列 PLC 通信手冊(cè)； [3]朱善君 ,等 .可編程序控制系統(tǒng)原理、應(yīng)用、維護(hù) [M ].北京 : 清華大學(xué)出版社 , 1992. 箍筋直徑（ mm） 焊絲直徑（ mm） 電流（ A） 電壓（ V） CO2 流量（ L/min） 6 140160 2426 20 10 180220 2527 20 12 260280 3133 20 16 270290 3436 20 目錄 23 [4]陳柯，用三菱 PLC 及其變頻器構(gòu)成多電機(jī)變頻太哦蘇系統(tǒng)，湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，第 27 卷，第 7 期： 20xx 年 7 月。 [5] 王菊葉，高瑞敏基于 MCGS 和 PLC 的電機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，制造業(yè)自動(dòng) 化， 20xx,34 (3) :123 一125 [6]高玉芹，電機(jī)轉(zhuǎn)速的高精度快速測(cè)量，自動(dòng)化與儀表， 20xx,15 (6) :41 一 44 [7]馬小亮 .大功率交 交變頻調(diào)速及矢量控制技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx. 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