畢業(yè)設(shè)計-基于plc及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計-資料下載頁
2024-12-03 19:19本頁面
【導讀】現(xiàn)代印刷機幾乎無一例外地采用了變頻器張力控制系統(tǒng)，這種控制方式的特點。型、收料張力控制模型；3．在數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，開發(fā)了系統(tǒng)控制應用程序。寫出PLC與變頻器自由口通信協(xié)議，得出新型的控制方案。
【正文】 線圖 基于 PLC及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 13 依次按 “預備”、“運轉(zhuǎn)”按鈕，各段浮輥張力控制投入，機器處于零速張力運行狀態(tài)。按“壓輥離／合”按鈕，各個印刷單元的壓印膠輥壓下。按“加速”按鈕，機器按照設(shè)定的“加速時間”自動加速。如果加速過程中沒有人工干預，機器的線速度最終將達到設(shè)定的“速度設(shè) 定”值；在加速過程中，按“減速”按鈕，機器將停止加速，并維持在當前線速度上運行。按“停止”按鈕，機器按設(shè)定的“停止時間”停止。正常自動接料裁切動作，只有在主機啟動狀態(tài)下有效。當前放卷料卷上的材料即將放完時，手動按回轉(zhuǎn)架上的“翻轉(zhuǎn)啟動／停止”按鈕，回轉(zhuǎn)架自動翻轉(zhuǎn)，到達初始位置時由于限位開關(guān)的作用自動停止，同時切刀擺臂落下。當新料卷的外周把切刀擺臂上的光電開關(guān)擋住以后，翻轉(zhuǎn)停止，同時新放卷軸開始旋轉(zhuǎn)。當新料卷旋轉(zhuǎn)的線速度達到機器運行線速度后，按“換軸／接料”按鈕，舊卷料膜在切刀壓輥的作用下壓到粘有粘膠帶的新卷上 ，經(jīng)過一定延時后切刀擺臂上的切刀氣缸動作，切刀切下，把舊卷料膜切斷，舊卷放卷軸停止旋轉(zhuǎn)，新卷正式投入工作，兩個放卷軸的工作指示燈的工作也完成轉(zhuǎn)換。 5 PLC自由口通信的實現(xiàn) S7200的自由口模式 S7— 200系列 PLC是西門子公司主要產(chǎn)品之一。它具有極高的可靠性、豐富的指令集和內(nèi)置的集成功能、強大的通信能力和品種豐富的擴展模塊，在我國應用非常廣泛。S7— 200支持多種通信協(xié)議，如 PPI、 MPI、自由端口模式。在自由口模式下，用戶自定義與其他串行設(shè)備通信的協(xié)議或使用其它串行設(shè)備的通信協(xié)議。 由于 三菱變頻器規(guī)定了通信協(xié)議， S7200必須遵守該協(xié)議才能與之通信。因此在這種情況下，就可以使用 S7— 200的自由端口模式及相關(guān)指令按照三菱變頻器的通信協(xié)議設(shè)計程序與之通信。在自由端口模式下，使用發(fā)送指令 XMT和接受指令 RCV，可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。使用發(fā)送指令 XMT將啟動自由端口模式下數(shù)據(jù)緩沖區(qū) (TBL)的數(shù)據(jù)發(fā)送。通過指定的通信端口 (PORT)發(fā)送存儲在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。使用接收指令 RCV可以接收一個或多個字符，通過指定的通信端口 (PORT)存儲在數(shù)據(jù)緩沖區(qū) (TBL)中。 三菱變頻器專用協(xié)議 在自 由口模式下， PLC與變頻器通信遵循三菱變頻器專用協(xié)議。首先，按照變頻器通訊規(guī)格對變頻器參數(shù)進行設(shè)置。其次通信采用以下步驟： 1． 向變頻器發(fā)送要求數(shù)據(jù)；2． 經(jīng)變頻器等待時間后； 3． 從變頻器向 PLC發(fā)送返回數(shù)據(jù)； 4． 等待變頻器處理事件后； 5． 進行再處理。 PLC對變頻器進行運行狀態(tài)監(jiān)控、運行頻率設(shè)置、啟動、停止等操作。 PLC與變頻器的連接 基于 PLC及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 14 PLC S7200與三菱變頻器通信采用 RS485接口的串行方式。 S7200側(cè)為九針接口，三菱變頻器為 RS485端子，采用二線式連接，電纜接線如圖 16所示。 T X D +T X D R X D +R X D SG3 D +8 D 5 GND 圖 16 PLC與變頻器的連接 程序設(shè)計 PLC通信程序框圖如圖 17所示，分為三大部分，由主程序、子程序和中斷程序組成。 P L C 運行通訊設(shè)置 ， 允許接受中斷發(fā)送運行指令接受數(shù)據(jù)存儲 ， 變換子程序通訊設(shè)置子程序反傳指令子程序正傳指令子程序如果接受的首字符為S T X ， 接受存儲改字符接收存儲第二字符 ，校驗碼初始化接收存儲其他字符 ， 計算校驗碼直至接收到 ETX接收存儲第一個校驗字符接收存儲第二個校驗字符 ， 并檢查與 P L C 計算出的校驗碼是否相符主程序 子程序 中斷程序 圖 17 自由口通信程序框圖 主程序主要是調(diào)用通信設(shè)置子程序和各控制指令子程序，并發(fā)送各種運行和監(jiān)示指令。中斷程序的作用是為了正確接收變頻器發(fā)回的每組數(shù)據(jù)，以監(jiān)示變頻器的轉(zhuǎn)速。 PLC端口每收到一個字，都會產(chǎn)生一個中斷事件。 基于 PLC及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 15 結(jié)束語 張力控制是印刷工藝中的重要環(huán)節(jié)，直接影 響著印刷制品的質(zhì)量。張力值選擇合理與否取決于正確的設(shè)計計算，而合理的張力值能否得以準確和穩(wěn)定的實施，則取決于張力控制系統(tǒng)。本文主要完成了一下幾個方面的工作： (1) 在對張力控制系統(tǒng)進行理論分析的基礎(chǔ)上，建立了系統(tǒng)的數(shù)學模型； (2)進行了 PLC和變頻器硬件部分的設(shè)計； (3)實現(xiàn)了 PLC和變頻器的自由口通信。 但是，在目前國外先進制造商已經(jīng)開發(fā)出伺服電機無傳動軸控制系統(tǒng)的形勢下，我們?nèi)匀幻媾R巨大的挑戰(zhàn)，需要努力提高自身的技術(shù)水平。 基于 PLC及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 16 參考文獻 [1] 西門子公司． SIMATIC S7200可編程序控制器系統(tǒng)手 冊． 2021年 2月 02版： 415． [2] 張燕賓．變頻調(diào)速應用實踐．北京：機械工業(yè)出版社． 2021： 6265． [3] 何煒德．塑料印刷入門．浙江科學技術(shù)出版社． 1999年 5月： 9192 [4] 郁漢琪主編，電氣控制與可編程序控制器應用技術(shù) [M]．南京：東南大學出版社， 2021： 141154。 [5] 鄧忠華，郭應鋒．套色印刷系統(tǒng)中的張力控制．包裝與食品機械 2021年第 2l卷第 6期： 32 [6] 盛衛(wèi)鋒．印刷機械中的張力控制．包裝工程． 2021． 22(2)： 47． [7] 平志韓．可編程序控制器 及其在包裝機械中的應用初探． 1989． 2，包裝與食品機械： 1419． [8] 吳忠智，黃立培，吳加林．調(diào)速用變頻器及配套設(shè)備選用指南．北京：機械工業(yè)出版社， 2021：24． [9] Paul Planate． Applying Electromagic Clutches and Brakes． Instruments amp。 Control System． 1988： 3132 [10] 王鵬．矢量變頻器在印刷張力控制上的應用．制造業(yè)自動化． 2021． 25(7)： 6364． [11] 周希章，周全．電動機 的起動、制動和調(diào)速． 2021年 7月第 2版．北京：機械工業(yè)出版社， 2021：128130． [12] 陳伯時．電力拖動自動控制系統(tǒng)．北京：機械工業(yè)出版社． 2021： 305310． [13] 左云．凹版印刷機張力控制系統(tǒng)數(shù)學建模與仿真．沈陽：東北大學． 2021 基于 PLC及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 17 致謝 我要衷心的感謝我的指導老師 xx老師， x老師在繁忙的教學工作之余，精心輔導我的課題，讓我在基礎(chǔ)理論和實際應用等方面都得到了很大的進步。 在中期考核和論文寫作期間， x老師總是在第一時間給予指導意見， 讓我得以及時發(fā)現(xiàn)問題。他在教學工作中親歷親為、嚴謹 認真的治學態(tài)度也時刻鼓勵著我。 最后感謝評閱本論文的各位老師，感謝他們對本人論文提出的寶貴意見。
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