【正文】 轉(zhuǎn)換 階段 機(jī)架開合操作 人工通過液壓單元控制 機(jī)器控制 熱板彈出操作 機(jī)器控制 機(jī)器控制 參數(shù)跟蹤功 能 參數(shù)打印功能 能打印焊接過程中詳細(xì)施工參數(shù) ,如 :設(shè)備編號、焊 口編號、日期 時(shí)間、操作者編號、信息記錄、管材 1 編號、管材 1 生產(chǎn)廠家、管材 1 材料編號、管材 2 材料編號、管材 2 生產(chǎn)廠家 管材 2材料編號、焊接地點(diǎn)、環(huán)境溫度、焊接方式、焊接參數(shù)標(biāo)準(zhǔn) PE材質(zhì)、管材直徑、管材壁厚系列、熱板溫度、機(jī)架類型、拖動壓力、 卷邊階段設(shè)定壓力、卷邊階段實(shí)際壓力 卷邊階段設(shè)定時(shí)間、卷邊階段實(shí)際時(shí)間 吸熱階段設(shè)定壓力、吸熱階段實(shí)際壓力 吸熱階段設(shè) 定時(shí)間、 吸熱階段實(shí)際時(shí)間 熱板彈出階段轉(zhuǎn)換時(shí)間、對接壓力上升時(shí)間 焊接－冷卻階段設(shè)定壓力、焊接－冷卻階段實(shí)際壓力 焊接－冷卻階段設(shè)定時(shí)間、 焊接－冷卻階段實(shí)際時(shí)間 共計(jì) 36個參數(shù)，如有操作錯誤或環(huán)境因素不適合情況出現(xiàn)時(shí)，將會出現(xiàn)錯誤提示信息。 PLC 簡介 在制造工業(yè)（以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征）和過程工業(yè)（以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征）中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。 1968 年美國 GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成 電路和電子技術(shù)的控制裝置，使得電氣控制功能實(shí)現(xiàn)的程序化，這就是第一代可編程序控制器，英文名字叫 Programmable Controller 隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)生， PC 的功能越來越強(qiáng)大，其概念和內(nèi)涵也不斷擴(kuò)展。 。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和可編程序控制妻的不斷發(fā)展，其功能不斷增強(qiáng)，近年來 PLC 已經(jīng)和自動化技術(shù)融為一體。從上述 PLC的功能特點(diǎn)可見 PLC 控制系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：（ 1）編程簡單 （ 2）可靠性高 （ 3）通用性好 （ 4）功能強(qiáng) （ 5）使用方便 （ 6）設(shè)計(jì)，施工和調(diào)試周 期短。 PLC 的優(yōu)點(diǎn) 人機(jī)界面更加友好 PLC 制造商紛紛通過收購或聯(lián)合軟件企業(yè)、或發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，大大提高了其軟件水平，多數(shù) PLC 品牌擁有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺和組態(tài)軟件，軟件和硬件的結(jié)合，提高了系統(tǒng)的性能，同時(shí)，為用戶的開發(fā)和維護(hù)降低了成本，使更易形成人機(jī)友好的控制系統(tǒng)，目前， PLC＋網(wǎng)絡(luò)＋ IPC＋ CRT的模式被廣泛應(yīng)用。由于近來數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快，用戶對開放性要求很強(qiáng)烈，現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展。 開放性和互操作性大大發(fā)展 1） IEC 形成了現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)包含 8 種標(biāo)準(zhǔn)，雖然有人說，多種標(biāo)準(zhǔn)就是沒有標(biāo)準(zhǔn)，但必竟是一個經(jīng)過困難的爭論與妥協(xié)的成 果。 2） IEC 制訂了基于 Windows 的編程語言標(biāo)準(zhǔn) IEC611313，它規(guī)定了指令表（ IL）、梯形圖（ LD）、順序功能圖（ SFC）、功能塊圖（ FBD）、結(jié)構(gòu)化文本（ ST）五種編程語言。雖然 PLC 開發(fā)上各工具仍不兼容，但基于這些標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)系統(tǒng)，使用戶在應(yīng)用過程中，可以較方便地適不同品牌的產(chǎn)品。經(jīng)過比較，我決定選用 K80S 系列 PLC. MASTERK 系列產(chǎn)品的特點(diǎn)如下。 (2) 由于內(nèi)置運(yùn)算協(xié)處理器，能夠高速完成各種運(yùn)算處理。 (4)能夠在運(yùn)行中修改用戶程序。 (1) 演算處理高速化內(nèi)置運(yùn)算協(xié)處理器，處理速度高達(dá) ?s/Step。 ? 用于高速處理 脈沖捕獲 : 能夠穩(wěn)定捕獲，通用開關(guān)量處理方法所無法處理的 窄脈沖。 外部接點(diǎn)中斷 : 利用內(nèi)部 8 點(diǎn)中斷輸入，可適用需要快速響應(yīng)的各種應(yīng)用場合。 ? 可利用脈沖輸出功能，直接控制低速步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，而不用外接位置控制模塊。 (K7PDR10S/DT10S : RS485 端口 ) ? 利用機(jī)內(nèi) PID 控制功能，可直接構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)而不需另加控制模塊。 (4) 除 RS232C 機(jī)內(nèi)功能外，另用 C I/F 模塊，可構(gòu)成多種系統(tǒng)。 (6) 加強(qiáng)型自診斷功能 細(xì)分化自診斷結(jié)果中的故障代碼，方便查找故障原因。 13 K80 系列結(jié)構(gòu)框圖如下： 基本單元 擴(kuò)展單元 電源輸入 輸入信號 輸入信號 ?? RS232C I/F ???? ???? 輸出信號 交互信號 輸出信號 圖 表 .1 結(jié)構(gòu)表 CPU ? 信號處理功能 用戶程序儲存功能 用戶程序執(zhí)行功能 輸入口 ? 將來自控制系統(tǒng)的輸入信號或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合處理的形式，輸入到主機(jī)。 電 源 ? 將外部商用電源轉(zhuǎn)換 為 PLC 內(nèi)部供電電源。 特殊 /通信單元 電源 通信口 輸入口 輸出口 輸入口 輸出口 CPU ? DC24V 電源 14 表 K80 系列系統(tǒng)配置圖 綜合考慮設(shè)計(jì)要求和成本，我們選用了 K80S 系列的 K7MDR20S 20點(diǎn)基本單元 。 ? 用戶程序容量 : 7K 步。 ? 用戶程序容量 : 7K 步。 ? 用戶程序容量 : 7K 步。 ② FG 端子電磁器具接地端子 ? 電磁器具接地端子。 ④ 輸出端子 ? 輸出電路接線端子。 16 20點(diǎn)基本單元輸入輸出接線圖如下圖所示： 輸入接線圖： 圖 輸出接線圖： 圖 C24V ⑥ DC5V L DC24V AC110/220V L L L L L L L 17 控制器擴(kuò)展模塊我們采用的是型號為 K7MDR20S 的模擬模塊。它是實(shí)現(xiàn)測試與自動控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的主要內(nèi)容之一，信息技術(shù)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)。為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界眾多國家都把傳感器技術(shù)列為現(xiàn)代的關(guān)鍵技術(shù)之 — 。 按檢測功能可分為檢測溫度、壓力、濕度、流量、流速、磁場、 光通道等，其中最常用的是溫度傳感器，其次是壓力、流量傳感器。 本項(xiàng)目主要研究的是壓力傳感器和溫度變送器在熱熔焊接機(jī)中的應(yīng)用。 (1)測量條件 如果誤選傳感器，就會降低系統(tǒng)的可靠性。測量條件列舉如下，即測量目的，測量量的選定，測量的范圍，輸入信號的帶寬，要求的精度，測量所需要的時(shí)間，過輸入發(fā)生的頻繁程 度。 (3)傳感器的使用條件 傳感器的使用條件即為設(shè)置的場所，環(huán)境 (濕度、溫度、振動等 )，測量的時(shí)間，與顯示器之間的信號傳輸距離，與外設(shè)的連 接方式，供電電源容量 。經(jīng)過比較選擇，我們選用了STP 壓力變送器。不銹鋼外殼封裝 ,體積小巧 ,安裝方便 ,可 測量各種氣體和液體 . STP 壓力變送器 ： 測量范圍：表壓： 0～ 100MPa 絕壓： 0～ 100MPa 負(fù)壓： 100kPa～ 700kPa 電氣參數(shù)：供電電源 :24VDC 輸出信號 :4～ 20mA 壓力過載 :2 倍量程 工作溫度 :40～ 80℃ 20 圖 壓力傳感器使用注意事項(xiàng)： ，以免損壞傳感器芯片。 60%～ 90%為宜，系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的最大壓力不要超過產(chǎn)品 允許的最大過載壓力。 21 選擇溫度變送器：本項(xiàng)目的溫度變送器主要用于焊接機(jī)中的加熱板的溫度變送，實(shí)現(xiàn)熱 板溫度的監(jiān)測控制，確保焊接機(jī)的正常工作。 STWB– Pt100 溫度傳感器特性： 線性化輸出 4～ 20mA 標(biāo)準(zhǔn)電流信號采用環(huán)氧樹脂澆注工藝，防震、防潮 ，熱電偶變送器冷端自動補(bǔ)償 電源極性反接保護(hù)電路。217。針對本項(xiàng)目的要求現(xiàn)今市場行情我們選用了惠普 Deskjet3538 打印機(jī)。 10% 功率（ W） 25 電源頻率（ Hz） 5060（ +/3） 24 環(huán)境參數(shù) 工作溫度（ ℃ ） 1035℃ 工作濕度 1580% 存儲溫度（ ℃ ） 4060℃ 存儲濕度 5%95% 外觀參數(shù) 顏色 藍(lán)白相間 長度（ mm） 422 寬度（ mm） 182 高度（ mm） 142 重量（ Kg） 顯示屏則是用 eview 廠家出品的 MD204L 顯示屏。 至此，熱熔焊接機(jī)控制系統(tǒng)的硬件方案已經(jīng)基本確立了 。 它的系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖如下： 25 圖 第三章 PLC 端口分配圖和主電路圖 端口分配 1 輸出端口分配 液壓缸進(jìn)、退控制 2 點(diǎn) 加熱板溫度控制 1 點(diǎn) 銑刀啟、停 控制 1 點(diǎn) 蜂鳴器 1 點(diǎn) 26 共計(jì) : 5 點(diǎn) 2 輸入端口分配 銑削 1 點(diǎn) 前進(jìn) 1 點(diǎn) 熔接 1 點(diǎn) 停止 1 點(diǎn) 后退 1 點(diǎn) 打印 1 點(diǎn) 加熱板、銑刀位置檢測 (接近開關(guān) ) 1 點(diǎn) 確認(rèn) 1 點(diǎn) 共計(jì) : 8 點(diǎn) 補(bǔ)充說明 : 1 液壓泵啟停用旋轉(zhuǎn)