论文总字数:14377字
摘 要
由于社会需求的快速发展,传统的切割机的弊端——切割速度慢,精度差,已经成为了生产的瓶颈,所以必须要改变传统的切割方式。本设计主要采用硬件与软件相结合的方式构成一个完整的系统。硬件部分由PLC控制系统接收外部信号并反馈给各机械部件的操作。软件部分主要根据梯形图指令进行控制,分析。设计的要点是在设计中提高生产率,减少工艺过程中出现的问题。该设计除了高精度,精确的程序控制外,生产的精度也完全超出了传统的生产水平。大幅度的提高了加工精度和生产效率关键词:切割机;PLC;控制系统
Abstract: Because of the rapid development of social demand, the disadvantages of traditional cutting machine - slow cutting speed and poor precision have become the bottleneck of production, so it is necessary to change the traditional cutting mode. This design mainly adopts a combination of hardware and software to form a complete system. The hardware part receives external signals from the PLC control system and feedback them to the operation of each mechanical part. The software part is mainly controlled and analyzed according to the ladder diagram instruction. The main point of the design is to increase productivity and reduce problems in the process of design. In addition to high precision and precise program control, the accuracy of the design is completely beyond the traditional production level. The processing precision and production efficiency are greatly improved
Keywords: cutting machine; PLC; control system
目 录
1 前言 3
1.1 切割机发展的现状 3
1.2 切割机控制方法与控制系统 3
1.3 PLC的特点 3
1.4 论文整体结构 5
2 系统的设计 5
2.1 切割机主要构造及技术参数 5
2.2 电气元件的选择 7
2.3 控制电路设计 11
3 软件设计 15
3.1 系统的软件设计概述 16
3.2 公用程序设计 16
3.3 手动程序设计 17
3.4 自动程序设计 18
3.5 报警程序 23
总 结 24
参 考 文 献 25
致 谢 26
1 前言
1.1 切割机发展的现状
国外在切割机上的发展现状表现为:西波列斯公司、伊通公司、司梯玛公司、道斯腾公司、威汉公司、赫腾公司等。
自20世纪70年代后,随着切割技术的不断完善,切割加工技术成为工业中的一项重要技术。在先进加工方法的不断改进下,加工技术也得到提高。加工后的产品也越来越好。因此,切割技术广泛应用于机车车辆,化工,电子元器件等行业。
1.2 切割机控制方法与控制系统
切割机的制系统有PLC控制、继电器控制、单片机控制等。现将几种控制系统做出分析比较选取最优的控制系统来实现其功能。
1.2.1 PLC与继电器控制的比较
1.作用优越,性价比高
2.硬件设施完善,便于用户操作
3.有效性良好,稳定性强
4.在系统的研发、装配、改进上不需要太多的工作量
5.易于编程操作
6.维修不需要太多的工作量
7.所占空间小,耗能低;
1.2.2 PLC与单片机的比较
1. PLC适合使用在单项工程和重叠次数较少的工程上,其有易于操作、有效性良好、效率好的优点,然而相应的也有着成本费用较大的缺点。
2.单片机系统有着成本费用低、性能良好的特点,如果将单片机系统作用在工作量较大的工程项目上,其需要具备大量的设计经费和专业知识,以此使得系统趋于平稳良好的操作。最合理的方案是将单片机系统装置到PLC之中,以此来进一步缩短单片机系统的设计和研发的周期,其性能和效益都有着较大的提高。
1.3 PLC的特点
1. 可靠性良好:系统中的I/O接口电路都采取光电的方式来进行隔断,从而让施工场地的外部电路和PLC内电路间形成有效的隔断。其中的每个端口都使用R-C滤波器,该装置的时间参数通常是10到20ms。其中的每个模块都使用屏蔽的方案,目的是避免辐射带来的不良影响。此外还装置了性能优越的开关。该系统还有着高效的自我修复能力,如果开关和另外的软硬件出现故障,那么CPU会及时采取合理的解决方案,从而避免故障带来的不良影响。大型的PLC还能够采取冗余系统,从而促进其可靠程度有所增强。
2. PLC中大量的I/O接口模块对应着各自的施工场地的信号,譬如交流和直流、电压和电流、强电和弱点等。还具备I/O模块和施工场地的设施,譬如有靠近开关、电磁线圈和行程开关等不同形式的开关,并且这些开关的串联形式是直线的。与此同时基于增强系统的性能做出考虑,其具备大量的人机交互模块;基于形成工业的部分网络,其具备着大量的通讯沟通的模块等。
3. 基于满足相关工业管理和调控的需求,使用了模块化结构来进行操作,然而有部分单元式的PLC未使用该种结构来展开设计和操作,另外大部分的PLC都使用了该种结构。PLC主要是由PLC、开关、I/O等元件组成的,这些元件都使用了模块化结构来展开设计的,利用电缆把模块进行相联系。此外,需要按照用户的需求来分析和使用系统的性能和作用。
4. 易于进行编程操作。PLC所使用的编程在一定程度上是按照继电器控制线路的梯形图结构展开的,对于用户而言,可以不拥有计算机相关的知识。所以PLC编程有着易于被工程操作人员学习和掌握的好处和特点。
5. 装配难度较低。PLC可不配备在特定的机房当中,其能够在不同工业条件下进行操作。在对其操作的过程中应该把不同的装备设置在PLC中对应的I/O接口上,以此来正常运行。每个模块上都转配有操作和不良情况显示的设备,从而方便用户掌握操作的具体情况和排查异常情况。因为使用了模块化结构,所以如果模块出现异常情况,用户应该采取调整模块的方法,让系统进行自我诊断。
6. PLC的功能:
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