自动切割机PLC控制系统设计.docx
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自动切割机PLC控制系统设计
自动切割机PLC控制系统设计
石家庄铁路职业技术学院
毕 业 设 计
自动切割机plc控制系统设计
系 部 电气工程系
专业名称 电气化铁道技术
指导教师 霍俊仪
学生姓名 #######
二○一三年十二月
石家庄铁路职业技术学院电气工程系
2011级毕业设计(论文)任务书
题目名称
自动切割机电气控制系统设计
课题来源
自拟
指导教师
霍俊仪
起止日期
2013年12月1日日 至 2013年112月28日
_设计内容、主要技术参数数与工作量(计算说明书、、论文字数、图纸张数、外外文翻译、计算机应用)
具体说明和要求见附页页。
课题要求求及目标
1、课题要要求:
1)认真分析自动动切割机的工作过程,利用用plc实现其控制要求;;
2)绘制主电路图、控控制原理图、器件布置图和和接线图;
3)编写pllc控制程序;
2、、目标:
用plc实现自自动切割机控制系统的工作作要求。
使用用的工具软件
auttocad绘图软件,pllc编程软件。
提提交的设计资料
毕业设计说明书一份;
进 度 计 划
阶段日日期
计划完成工作量量
指导教师检查意见见
备注
122月1日~12月7
(11周)
进行控制任务务分析,查阅资料,掌握整整个系统的工作原理、工作作过程。
12月8日~112月14
(1周)
进行plc选择,功能配配置,i/o分配,进行pplc控制系统的外部电路路设计、元器件选择。
122月15日~12月21
(1周)
进行plcc控制系统的程序设计模拟拟调试。
12月22日~~12月28
(1周)
编写设计说明书及需需要提交的其它设计资料,,准备答辩。
自动控制制 教研室
2013年年11月20日
附页页:
y方向是线材前进方方向,用由电机拖动皮轮拖拖动前进,前方有个定距离离用的挡板,上面有行程开开关,用于判断线材是否到到位,如果线材碰到挡板就就停止前进。
x方向是切切割锯移动方向,初始位置置a离线材距离较远,当线线材到挡板位后,切割锯开开始移动(50hz)。
当当移动到距离较近的位置bb时启动锯片高速旋转,完完成切割动作。
当到达c点点后,切割完成,后退,至至b点后停止,驱动电机开开始驱动线材向前移动。
各类部件移动均采用电机机驱动方式实现。
各个电机机的参数如下:
驱动线材材移动电机:
y112s--6 2.2kw,5..6a 950r/miin,y形接法。
驱动锯锯片高速旋转电机:
jcbb-22,0.15kw,,380v,0.43a,,2790r/min,,y形接法。
驱动锯片架架前后移动电机:
y90ss-4,1.1kw,3880v,2.8a,14000r/min,y形接接法。
_
摘 要
自动切割机设设备###########################################################
####
##############################################################################。
关键词:
自动切割机机;plc;欧姆龙
目 录
第一章自动切割割机的基本应用...................................................11
1.1简介....................................................................1
1.2切切割机注意事项.........................................................1
第二章控控制任务分析............................................................2
2.11任务分析...............................................................2
2.2plc的选型...............................................................3
第三章控制系系统图设计..........................................................4
3.1控制制系统原理图设计.....................................................4
3.2控制系统统元器件的选择..................................................5
3.3控制系统布置图设设计...................................................11
3.44控制系统外观图设计....................................................12
3.5控控制系统接线图设计....................................................13
第四章程序设设计...............................................................14
4.11控制要求..............................................................14
4.2程序流程图............................................................114
第五章毕业设计总总结...........................................................15
参考文献献...................................................................17
附录...........................................................................18
附录一一:
控制系统原理图....................................................18
附录二:
控制系系统布置图、外观图...........................................20
附录三:
:
控制系统接线图...................................................22
附录四:
元器件清清单.......................................................233
附录五:
程序清单..........................................................24
第一章自动切割机的的基本应用
1.1简介介
自动切割机是一种加工工机床,主要用于加工精确确长度的或者误差较小长度度的钢材、木材,玻璃等
故障的概率就降底,配线线减少,便于查找故障和替替换部件。
1.2切割割机注意事项
1、电源线线路必须安全可靠,严禁私私自乱拉,小心电源线摆放放,不要被切断。
使用前认认真检
切割时,工作人员员必须偏离砂轮的正面,并并做好保护措施。
4、停停电、休息或离开工作地点点时,应立即切断电源,以以免发生危险。
第二二章控制任务分析
2..1任务分析
该自动切切割机控制系统的控制任务务如下:
y方
自动切割割机控制系统的控制工作示示意图如图1所示:
_
图1控制工作示意图
2.2pplc的选型
据控制任务务分析,我们可以得出我们们选用的plc应该是有99个输入口和4个输出口,,因此我们选用欧姆龙cppm1a系列的cpm1aa-c20,12入8出。
。
工作电压:
24vdcc
实物图如图2所示:
安装尺寸:
主单元(w*hh*d)90*66*700mm。
_
图22plc实物图
22.3i/o分配
控制制系统的i/o分配见表11.
表1 i/o分分配表
输入
输出
元器件
plcc位地址
元器件
plc位地址
0.00
km1
10.000
00.01
热继电器器fr3
0.08
第三章控制系统图设设计
3.1控制系统原原理图设计
主电路主要表表现电机的接线方式,其中中所用的电机都采用星接,,对电动机必须采用相应的的保护措施其中包括过载保保护,短路保护。
用到的保保护原件有断路器和热继电电器。
主电路如图3所示:
:
图3主电路图
3.1..2控制电路设计
主要体体现plc的控制接线图,,plc采用直流24v,,在设计中用到特殊的直流流电源
控制电路中体现了了各个端子在plc的连接接点,如图4所示:
图4控制电路图
3.22控制系统元器件的选择择
驱动所有的元器件的型型号和参数列出清单为布置置图的绘制做准备。
3..2.1线槽的选择
因为为线槽用于软线的敷设,没没有过多的要求,所以我们们选择的线槽只要能够将软软线放入即可。
如图5所示示:
线槽型号:
pvc--25*12.5即满足需需求
_
图55线槽实物图
_
因为plc用到的电电压为24v,所以需要把把交流380v的电压转换换成适用于plc的电压,,所以我们特殊电压源只需需把就交流变成直流的244v就可以。
用到20个个点的plc,每个点的额额定电流为12ma,所以以共需240ma的电流源源。
电源输出容量为2000ma,但p=u*i=55.76w,因此选择saa-24-15型号的电源源。
其中15表示15w。
。
电源如图6所示:
安装装尺寸:
主单元(w*h**d)97*99*36mmm。
_
图6特特殊电源实物图
接线排的选择根据它所带带的最大负荷计算,当三台台电机同时工作时,负荷最最大i=8.83a,所以以选择td-15型的接线线排;接线排外形如图7所所示:
安装尺寸:
主单元元(a*b*h)2.4**30*24mm。
l1==10mm dxa=3×8mm。
xxt1:
30*126mmm,xt2:
30*25
_
_
图7接线线排实物图
按钮在在此设计中包括起动按钮和和停止按钮。
按钮的开孔直直径是16mm。
型号:
dds-212;如图8所示示:
_
图8按钮钮实物图
3.2..5导线的选择
电机额定定电流为5.6a、0.443a、2.8a,共有33个电机,当两台电机共同同运行时功率较大,电流也也就较大,此时电流为3..23a,电源进线电流应应为额定电流的3~7倍,,电流范围23~40所以以电源进线为bv-3*110+2*6;电机导线电电流大于等于电机额定电流流即可,所以电机导线为bbv-2.5,连接面板的的电流不需很大,在额定电电流以下即可,所以面板导导线为bvr-1.5。
如如图9所示:
_
图9导线
_
低压断路器是一种种不仅可以接通和分断正常常负荷电流和过负荷电流,,还可以接通和分断短路电电流的开关电器。
它具有一一定的保护功能:
过负荷、、短路、欠压、漏电保护等等断路器。
外形如图100所示:
安装尺寸:
主单单元(a*b*h)72**(80_1.5)*(777.5_1.5)mm。
。
__
_
图110断路器
接触触器应用于电力,配电,于于用电。
接触器广义上指工工业中利用线圈留过的电流流产生磁场,使触头闭合,,以a,因此可以选cj220-10型号的接触器。
。
外形如图11所示:
安装尺寸:
主单元(a**b*h)70*70*770mm。
_
_
图11接触器
热继电器是一种过过热保护元件,不能用于短短路保护,当发热元件的短短时电流超唱过额定电流的的几倍,它不会瞬动;当长长时间过热,如图12所示示:
安装尺寸:
主单元((a*b*h)70*477*35mm。
_
_
图12热继电器
在此设计中,行程程开关sqb、sqc、ssq、sqa选用能自动复复位的双转换开关,位置开开关(又称限位开关)的一一种,是一种常用的小电流流主令电器。
利用生产机械械运动部件的碰撞使其触头头动作来实现接通或分断控控制电路,达到一定的控制制目的。
通常,这类开关被被用来限制机械运动的位置置或行程,使运动机械按一一定位置或行程自动停止、、反向运动、变速运动或自自动往返运动等。
在电气气控制系统中,位置开关的的作用是实现顺序控制、定定位控制和位置状态的检测测。
用于控制机械设备的行行程及限位保护。
构造:
由由操作头、触点系统和外壳壳组成。
型号:
dz-100g-10
外形如图113所示:
安装尺寸:
主主单元(a*b*h)700*47*35mm。
_
图13行程开关
3.3控制制系统布置图设计
我们要要根据系统原理图,作出系系统的布置图(见附录二))。
并且在此基础上做出面面板的开孔图,在这之前我我们要选好要用的所有原件件的型号,测量器件的尺寸寸。
在此设计中我用到的元元件如下:
低压断路器,,四个接触器,三个热继电电器,四个行程开关,接线线排。
底板布置图如图114所示。
面板布置图如图图15所示。
图14底板布置图
图15面面板布置图
3.4控制制系统外观图设计
最后,,我们根据底面和面板的尺尺寸来绘制出外观图。
考虑虑到节省费用,控制柜的大大小要适中,太大了浪费材材料,太小了达不到要求,,而且尺寸还要尽量取整,,因此选用尺寸为597**610*200mm,如如图16所示。
图16外观设计计图
3.5控制系统接接线图设计
接线图是为了了接线方便且不容易出错必必须体现出的系统图之一((见附录三);如图17所所示。
图17接线图
第四章程序设计
4..1控制要求
自动切割割机的自动工作循环共有44个工步:
材料到位、锯架架移动、锯片启动切割及原原位停止,分别由行程开关关sq、sqb、sqc、、sqa及sb1控制循环环的起动和工步的切换。
其其工作原理为:
顺序启动。
。
4.2程序流程图
实现上述控制要求的完整整梯形图见附录五。
流程程图如图18所示。
图18流程图
第五章毕毕业设计总结
转眼间一个个月的时间过去了,从开始始选题到结束,在这期间我我过的很充实,毕业设计是是一个重要环节,是大学三三年学习的总结和提高。
毕业设计是一个漫长的过过程,在此期间,通过查找找资料,老师指导,与同学学交流,反复修改图纸。
每每个过程都是对自己能力的的一次检验和充实,但同时时也暴露出自己专业基础很很多不足之处,比如缺乏综综合应用专业知识的能力,,对材料的不了解,对具体体设计涉及到的
)整理图纸
致 谢
大学三年,,我我向辛勤培育我的石家庄铁铁路职业技术学院的全体老老师致以崇高的敬意和衷心心的感谢!
参考文献
1.兵器工工业第五设计研究院主编,,工厂常用电气设备手册((第二版),北京:
中国电电力出版社,1997。
2.李国厚主编,张发玉玉侯铁兵副主编,pllc原理与应用,清华大学学出版社,1997。
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- 自动 切割机 PLC 控制系统 设计