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自動(dòng)泡沫成型機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)(參考版)

2025-07-02 05:10本頁(yè)面
  

【正文】 從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成,一直都離不開(kāi)老師、同學(xué)、父母及朋友給我熱情的幫助,在這里請(qǐng)?jiān)俅谓邮芪艺\(chéng)摯的謝意!第 39 頁(yè)附錄一 電氣原理圖與基板布局圖附錄二 自動(dòng)泡沫成型機(jī)程序框圖。 時(shí)光匆匆如流水,轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié),春夢(mèng)秋云,聚散真容易。再次,我要感謝我的室友以及同學(xué)們,是他們提供了我良好的環(huán)境和和諧的人際關(guān)系。其次在我喪氣的時(shí)候鼓勵(lì)我,在我獲得成就的時(shí)候?yàn)槲腋吲d,并對(duì)我的設(shè)計(jì)提出不少寶貴的意見(jiàn)和建議,在此一并致以謝意。而院、校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)也在我設(shè)計(jì)的進(jìn)行過(guò)程中給予了諸多關(guān)注,讓我時(shí)刻充滿動(dòng)力。首先要感謝我的導(dǎo)師張志義老師以及學(xué)校、學(xué)院的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)。張老師一絲不茍的作風(fēng),嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度,踏踏實(shí)實(shí)的精神,不僅授我以文,而且教我做人,雖歷時(shí)數(shù)月,卻給以終生受益無(wú)窮之道。本課題在選題及研究過(guò)程中得到張老師的悉心指導(dǎo)。 of Polymer translation from the English language edition published by Rapra Technology Limited,[4] 李忠,(EPS),[5] 蔣立正,董建豐,張永剛,[6] ,2006[7] Shautarng Lee,Dieter Foams:Technology and Developments in Regulation,Process,and &Francis Group LLC,[8] (第五版).重慶:重慶大學(xué)出版社,[9] 董景新,趙長(zhǎng)德,郭美鳳,(第三版).北京:清華大學(xué)出版社,[10] 章浙根,袁建華,[11] Koyo可編程序控制器SN系列用戶手冊(cè)(第一版).江蘇:光洋電子(無(wú)錫)有限公司,[12] 、變頻器、[13] 方大千,、:化學(xué)工業(yè)出版社,[14] (第二版).北京:高等教育出版社,[15] 周美蘭,周封,(第二版).北京:科學(xué)出版社,2009[16] 羅仕鑒,朱上上,:機(jī)械工業(yè)出版社,[17] :國(guó)防工業(yè)出版社,[18] Koyo DirectSOFT入門(mén)手冊(cè)(第二版).江蘇:光洋電子(無(wú)錫)有限公司,[19] Koyo可編程序控制器SH/SH1系列用戶手冊(cè)(第三版).江蘇:光洋電子(無(wú)錫)有限公司,[20] 馮清秀,:華中師范大學(xué)出版社,[21] (第二版).北京:電子工業(yè)出版社,[22] 黃惟一,(第二版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,[23] 呂強(qiáng),孫銳,:國(guó)防工業(yè)出版社,致 謝 在論文完成之際,我的心情萬(wàn)分激動(dòng)。本次課題將PLC以及相關(guān)控制元件應(yīng)用于EPS自動(dòng)泡沫成型機(jī)之中,讓PLC控制成型機(jī)自動(dòng)批量生產(chǎn)EPS泡沫塑料,可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)了PLC和EPS兩大最先進(jìn)科技技術(shù)的完美融合。通過(guò)這些通信技術(shù),使PLC更容易構(gòu)成工廠自動(dòng)化(FA)系統(tǒng)。目前,不但大、中型PLC具有模擬量處理功能,甚至很多小型PLC(如C系列P型機(jī))也具有模擬量處理功能,而且編程和使用都很方便。在過(guò)程控制或閉環(huán)控制系統(tǒng)中,存在溫度、壓力、流量、速度、位移、電流及電壓等連續(xù)變化的物理量(或稱模擬量)。在機(jī)械加工行業(yè),可編程控制器與計(jì)算技術(shù)控(CNC)集成在一起,用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制。它即可以用于單機(jī)控制或多機(jī)控制,又可以用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制。其中順序邏輯控制是PLC最基本??删幊炭刂破鳎≒LC)是采用微電子控制技術(shù)來(lái)完成各種控制功能的自動(dòng)化設(shè)備,可以在現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)作用下,按照預(yù)先輸入的程序,控制現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),按照一定規(guī)律進(jìn)行動(dòng)作。廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品,水果、蔬菜以及儀器行業(yè)的包裝和儲(chǔ)運(yùn)。廣泛應(yīng)用于家電,電子,機(jī)械,工藝品,制藥等行業(yè)的產(chǎn)品包裝。 而可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)作為一種重要材料已在現(xiàn)代社會(huì)中占有一席之地,比如:作為建筑行業(yè)的絕熱材料,以及用于各式各樣的工業(yè)用具和食品的包裝等。塑料作為一種新的工程材料,其不斷被開(kāi)發(fā)與利用,加之成型工藝的不斷成熟、完善與發(fā)展,極大地促進(jìn)了塑料成型方法的研究與應(yīng)用和塑料成型模具的開(kāi)發(fā)與制造。塑料工業(yè)又是一個(gè)飛速發(fā)展的工業(yè)領(lǐng)域。包括使用DirectSOFT軟件編輯控制系統(tǒng)梯形圖并簡(jiǎn)單介紹;氣液增壓缸與合模機(jī)構(gòu)的外形設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)單的參數(shù)計(jì)算。動(dòng)模板行程一般與成型制品的寬度有關(guān),為了制品能夠順利地頂出,動(dòng)模板行程要大于制品最大寬度的2倍。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),模板面積約為成型機(jī)最大成型面積的410倍,為便于模具從上往下安裝,設(shè)計(jì)模板的長(zhǎng)H水平放置。模板尺寸H(mm)V(mm),拉桿間H0(mm)V0(mm)。當(dāng)熔料以一定注射壓力和流速進(jìn)入模具空腔時(shí),為使模具不至于被熔料撐開(kāi),合模力應(yīng)滿足以下公式 (54)其中 Fm:合模力; S:安全系數(shù); P:模腔平均壓力(MPa),根據(jù)制品要求和物料特性具體確定; A:制品在分型面上的投影面積(cm2)[20];②模板尺寸及拉桿間距的確定模板是用來(lái)固定模具的,模板承受是以拉桿中心為支承的,彎曲變形應(yīng)在模板中心。 氣液增壓缸的主要技術(shù)性能參數(shù)[19]參數(shù)值增壓出力/kN30油缸缸徑/mm63進(jìn)氣壓力/MPa~安裝方式水平氣缸增壓行程/mm200油缸行程/mm15在氣液增壓缸上安裝有油壓表,作為油壓壓力的顯示,通過(guò)調(diào)節(jié)增壓缸主氣路上的壓縮空氣調(diào)壓閥來(lái)控制調(diào)節(jié)優(yōu)雅的大小,使其達(dá)到所需的壓力值。 (53)查閱相關(guān)產(chǎn)品目錄可知,增壓出力大于30kN的氣液增壓缸的缸徑僅為63mm,約為理論氣缸缸徑的1/4。氣液增壓缸是由氣液轉(zhuǎn)換器、增壓裝置和油缸組成的一體型結(jié)構(gòu),使用純氣壓為動(dòng)力,利用增壓裝置的大、小活塞面積的比例,將氣壓的低壓提高數(shù)十倍,供油缸使用,使其達(dá)到液壓缸的高出力。 部分PLC指令說(shuō)明PLC指令名稱分類,含義SET輸出命令,線圈位置動(dòng)作RST輸出命令,線圈復(fù)位動(dòng)作OUT輸出命令,線圈ON動(dòng)作ZOUT輸出命令,線圈ON動(dòng)作PD微分,一次掃描動(dòng)作TMR計(jì)時(shí)器,LDC讀入命令,讀入8位常數(shù)LDS讀入命令,讀入4位常數(shù)OUTD寫(xiě)入命令,寫(xiě)入32BitOUTW寫(xiě)入命令,寫(xiě)入16BitEND其他,主程序結(jié)束 部分硬件參數(shù)計(jì)算及選型 氣液增壓缸的計(jì)算與選型液壓系統(tǒng)具有壓力較為穩(wěn)定、動(dòng)作平穩(wěn)且出力較大等優(yōu)點(diǎn),而氣動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、環(huán)境清潔。 “報(bào)警系統(tǒng)”梯形圖在整個(gè)機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中,若發(fā)生液壓泵過(guò)載、真空泵過(guò)載、吸料風(fēng)機(jī)過(guò)載等可能導(dǎo)致錯(cuò)誤或發(fā)生危險(xiǎn)的情況時(shí),梯形圖中對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)I1I1I16立即閉合,32行中的并聯(lián)線路被接通,故障報(bào)警線圈Q36得電工作;另一方面,若用戶手動(dòng)操作或機(jī)器自動(dòng)運(yùn)行,左或右安全門(mén)未完全關(guān)閉前,或左側(cè)門(mén)、右側(cè)門(mén)處于暫停狀態(tài),線路亦處于接通狀態(tài),故障報(bào)警系統(tǒng)持續(xù)工作,直到上述象限解除,報(bào)警解除。在34行中,當(dāng)移模返回停止位后,常開(kāi)觸點(diǎn)S24閉合,線圈M40得電工作,35行中的常開(kāi)觸點(diǎn)M40閉合,線圈M41得電工作,210行中的常閉觸點(diǎn)M41斷開(kāi),同時(shí),37行中的常開(kāi)觸點(diǎn)M41閉合,210行中的常閉觸點(diǎn)M41被重置,即重新處于閉合狀態(tài),再配合M0閉合,并聯(lián)線路有一路接通,移模返回停止位線圈S24得電工作,保證模腔順利返回停止位后關(guān)閉機(jī)器。由此而保持在開(kāi)模和固模過(guò)程中模腔始終處于真空狀態(tài)。 “關(guān)?!薄ⅰ叭肓稀眲?dòng)作梯形圖 “開(kāi)?!薄ⅰ懊撃!眲?dòng)作梯形圖“開(kāi)模”、“脫模”。在64行中,當(dāng)關(guān)模距離小于關(guān)模慢速距離觸點(diǎn)R2000的設(shè)定值時(shí),關(guān)模慢速位線圈M50開(kāi)啟,此時(shí),215行中的關(guān)模慢速位常閉觸點(diǎn)M50斷開(kāi),泄壓泵線圈Q1打開(kāi)。當(dāng)用戶按下“自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕時(shí),33行中的“自動(dòng)啟動(dòng)”觸點(diǎn)I5閉合,PLC自動(dòng)重置觸點(diǎn)M36,38行中的觸點(diǎn)M36因被重置而始終處于斷開(kāi)狀態(tài),因此暫停位始終不工作,保證了機(jī)器在運(yùn)行途中不會(huì)無(wú)故暫停。 DirectSOFT軟件初始界面視圖下面主要介紹由DirectSOFT編程軟件所編寫(xiě)的本臺(tái)泡沫成型機(jī)控制系統(tǒng)程序。此外,該軟件還可以對(duì)以太網(wǎng)、MELSECNET/10(H)/、CCLink等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定,并具有完善的診斷功能,能方便地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,程序的上傳、下載不僅可以通過(guò)CPU模塊直接連接完成,也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(如以太網(wǎng)、MELSECNET/10(H)/、CCLink、電話線等)完成。操作時(shí)可聯(lián)機(jī)編程,也可以脫機(jī)離線編程。該軟件簡(jiǎn)單易學(xué),具有豐富的工具箱和直觀形象的視窗界面。上文已經(jīng)闡述,本課題選用光洋Koyo生產(chǎn)的型號(hào)為SN64DRA3的PLC,因此,PLC編程軟件也選用光洋公司的DirectSOFT編程軟件。爭(zhēng)取利用這個(gè)軟件,對(duì)控制系統(tǒng)的程序進(jìn)行編寫(xiě)和修改,做到最準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)。 “保存”界面“說(shuō)明”界面用于對(duì)PM Designer軟件作必要說(shuō)明并提供切換至其他頁(yè)面的快捷按鈕,包括“主菜單”、“時(shí)間設(shè)定”、“行程設(shè)定”、“步驟選擇”、“版本說(shuō)明”以及“存儲(chǔ)說(shuō)明”()。 “工藝”界面 “中間”界面 “故障”界面 “監(jiān)控”界面 其他界面該觸摸屏除了以上三種類型的顯示界面之外,還設(shè)有其他界面,用于提供其他信息,包括“保存”界面和“說(shuō)明”界面。在“監(jiān)控”界面中,可以顯示該臺(tái)成型機(jī)各工作部件的工作情況是否正常,若按鈕處于亮色,則表明該按鈕對(duì)應(yīng)工步或部件處于正常工作狀態(tài)?!肮收稀苯缑尕?fù)責(zé)及時(shí)告知用戶當(dāng)前機(jī)器正處于故障狀態(tài)并顯示故障類型,當(dāng)用戶誤操作或者機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí),自動(dòng)停止當(dāng)前動(dòng)作并跳到“故障”界面。從而使用戶對(duì)成型機(jī)的工作情況有全面的掌控()。 “流程”界面 “手動(dòng)”界面 “設(shè)定”界面 信息顯示界面如上所述,信息顯示界面分別包括“工藝”界面、“中間”界面、“故障”界面以及“監(jiān)控”界面。在“手動(dòng)”界面,用戶可自行控制成型機(jī)各個(gè)工步(開(kāi)模、合模、各類閥、蒸汽、冷卻方式、冷卻液、報(bào)警燈等)開(kāi)閉或動(dòng)作的執(zhí)行與否()。 用戶操作界面,用戶操作界面為“流程”界面、“手動(dòng)”界面和“設(shè)定”界面。 主操作界面 PM Designer人機(jī)界面主操作界面,人機(jī)界面主操作面板大致由三部分組成,位于屏幕中間的是一個(gè)往復(fù)移動(dòng)的浙江科技學(xué)院Logo;第二部分是居于屏幕左側(cè)及下方的表格,分別顯示了時(shí)間、泡沫成型機(jī)的工作時(shí)間、產(chǎn)量和該臺(tái)成型機(jī)的PLC型號(hào)、觸摸屏型號(hào)等相關(guān)信息;第三部分是位于屏幕頂端的一系列畫(huà)面按鈕,分別是“首頁(yè)面(主操作界面)”、“流程”、“手動(dòng)”、“工藝”、“設(shè)定”、“中間”、“故障”、“保存”、“監(jiān)控”和“說(shuō)明”。 操作面板界面設(shè)計(jì) 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)部分,可以通過(guò)觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)。色彩給人以刺激,引起一定的生理變化,伴隨著會(huì)產(chǎn)生一定的心理活動(dòng);同樣,一定的心理活動(dòng),也會(huì)產(chǎn)生一定的生理變化。這些作品的使用價(jià)值體現(xiàn)在用戶的消費(fèi)和使用之中,它的文化價(jià)值也只有在使用、欣賞過(guò)程中才能實(shí)現(xiàn)。此外,還要研究設(shè)計(jì)風(fēng)格的內(nèi)涵、表現(xiàn)形式和發(fā)展等。藝術(shù)設(shè)計(jì)是一種特殊的審美活動(dòng),包括藝術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)作、藝術(shù)設(shè)計(jì)作品和藝術(shù)設(shè)計(jì)欣賞的整個(gè)過(guò)程。實(shí)際上,這一學(xué)科就是人體科學(xué)、環(huán)境科學(xué)不斷向工程科學(xué)滲透和交叉的產(chǎn)物,它是以人體科學(xué)為“一肢”;以環(huán)境科學(xué)為“另一肢”,而以技術(shù)科學(xué)為“軀干”,形象地構(gòu)成了本學(xué)科的體系。從這個(gè)意義上說(shuō),它與用戶認(rèn)知心理學(xué)起著異曲同工的作用。與認(rèn)知心理學(xué)相比,人機(jī)工程學(xué)(Ergonomics)更多地從人本身和系統(tǒng)的角度出發(fā),研究人機(jī)關(guān)系。既要了解人的感覺(jué)器官(視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué))是如何接受信息的,也要了解人是怎樣理解、處理信息的,以及學(xué)習(xí)記憶有哪些過(guò)程,人又是如何進(jìn)行推理的等。人機(jī)界面設(shè)計(jì),主要用理論來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì),一方面防止出錯(cuò),另一方面用以提高工作效率。 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)必須考慮到很多方面,一個(gè)好的人機(jī)界面必然是兼顧認(rèn)
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