联合烫剪机的自动控制系统设计文档格式.docx
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2015年1月18日
摘要
联合烫剪机是人造毛皮的专用设备,他先烫后剪,一次性完成后整理的两个重要工序。
工效较高。
在采用PLC作为中心控制单元后,其自动化程度得到了大大提高,具有自动避让布缝及断针检测多种保护功能,深受打造毛皮厂家的欢迎。
本文主要探讨和研究如何用PLC对联合烫剪机实行控制,使其按照生产要求正常运行,其中包括PLC的选择,IO端口的分配,和主程序的设置及调试。
用可编程控制器(PLC)控制MB322型联合烫剪机,增加了抗干扰能力,提高了电气控制的灵活性。
关键词:
联合烫剪机;
自动控制;
PLC
ABSTRACT
Jointhotcuttingmachineisspecialequipmentofartificialfur,afterhisfirsthotcut,aone-timefinishtwoimportantworkingprocedure.Efficiencyishigher.InthecenterofthePLCasthecontrolunit,itsdegreeofautomationhasbeengreatlyimproved,withautomaticcollisionavoidanceclothandthebreakagedetectmanykindsofprotectionfunction,ispopularamongmakesthefurfactory.ThispapermainlydiscussesandstudieshowtousePLCtojointhotshearingmachinecontrols,makeitaccordingtothenormaloperationofproductionrequirements,includingtheselectionofPLC,thedistributionoftheIOport,andthemainprogramsettinganddebugging.Usingprogrammablecontroller(PLC)controlMB322typejointhotshears,increasedtheanti-interferenceability,improvethefleIibilityoftheelectriccontrol
KeyWords:
Jointhotshearingmachine;
automaticcontrol;
1.1系统分析1
1.1.1系统功能1
1.1.2系统构成3
2现状分析及目的意义4
2.1联合烫剪机控制系统的现状分析4
2.1.1传统模式及其特点4
2.1.2现状及发展前景5
2.2课题研究的目的及意义6
2.2.1课题研究的目的6
2.2.2课题研究的意义6
3系统方案介绍及比较8
3.1系统方案论证8
3.1.1控制要求8
3.1.2方案设计9
3.2方案比较12
4PLC控制系统设计14
4.1系统硬件设计14
4.1.1PLC的选择和配置14
4.1.2控制系统的电路组成15
4.1.3系统输入输出分配16
4.2系统软件设计18
4.2.1PLC状态流程19
4.2.2系统程序说明19
4.3程序的编制与仿真24
4.3.1程序录入介绍24
4.3.2程序仿真简介26
4.3.3322型联合烫剪机控制程序仿真验证27
4.3.4仿真结论35
结论36
致谢37
参考文献38
附录39
1引言
MB322联合烫剪机是人造毛皮生产的专用设备。
它先烫后剪,一次性完成后整理的两个重要工序,工效较高。
作为联合烫剪机的关键环节,其控制系统的优劣对整个MB322型联合烫剪机起着至关重要的作用。
所以,深入对联合烫剪机控制系统的设计,可提高其自动控制系统的可靠性和设备的工作效率等,同时也增加了抗干扰能力,提高了电气控制的灵活性。
随着可编程控制器(PLC)在联合烫剪机控制系统中的应用,联合烫剪机自动化控制得到进一步增强,这对整个工业自动化生产水平的提高起着十分重要的作用。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
随着微电子技术、自动控制技术和计算机通信技术的飞速发展,PLC在硬件配置、软件编程、通信网络功能以及模拟量控制等方面均取得了长足的进步。
PLC的开发初衷就是专门针对工业环境,逐步实现从单台设备的控制到整个工厂流程自动化的发展要求。
随着软、硬件的设计与开发,使编程过程简单化,从而使PLC的控制更为灵活,并具有高度的可靠性与抗干扰能力等优点。
PLC的功能也有了本质的变化,从最初简单的逻辑控制、顺序控制,逐步进化到复杂的连续控制和过程控制领域,这一系列的演变过程代表了工业自动化程度的不断提高,象征着现代工业的进步和腾飞。
1.1系统分析
1.1.1系统功能
联合烫剪机的烫剪动作是为了满足特定的生产需求而制定的工艺过程。
本文通过对其控制要求的分析,将PLC应用于联合烫剪机的控制系统当中。
任何一个PLC控制系统的设计,都是通过被控制对象(生产设备或生产过程)来实现工艺要求,提高生产效率和产品质量。
PLC控制系统设计的基本内容包括选择用户输入设备、PLC的选择、分配I/O点、绘制I/O连接图、控制程序设计及编制控制系统的技术文件等内容。
在本次设计内容中,根据联合烫剪机控制系统设计的要求,结合以往设计经验,并按照以上设计步骤,以设计出结构正确合理、连接简易明了、动作要求完善的联合烫剪机控制系统。
MB322型联合烫剪机的人造毛皮后整理工艺过程
从图中可以看出,待整理的人造毛皮经导向辊,张紧辊展开并绷紧在各个加工面上,并在驱动辊(布牵引辊)的带动下前进并加工。
依加工整理工序过程,人造毛皮先经过金属探测器,该工序的目的是检出前面生产工序中可能夹带在毛皮中的金属断针,以保障烫剪安全。
其二是经过毛皮接缝检测器,因为接缝处无毛不宜经过剪毛工序。
接下去是先烫后剪,加工完成的人造毛皮最后经摆动辊折叠打包成为成品。
在MB322型联合烫剪机中,烫毛工艺是烫辊完成的,烫辊是一种电加热的圆筒形设备,由点击带动高速旋转,在加热到一定温度够与人造毛皮接触,完成烫毛工序,烫辊的温度由温控仪手动控制。
烫辊与人造毛皮的接触依赖烫毛支呢架,该架为一气动装置,当经电磁阀送入高压空气时支起,使人造毛皮与烫辊接触,当关断电磁阀放掉压缩气缸中的气体时,支呢架下落,人造毛皮与烫辊分离。
由于烫辊是加热而又高速旋转,为了使烫辊不发生与平衡位置有关的热变形,烫辊需先启动旋转再加热,高温停车时需在停止加热后30min停车,为了实现这一要求,温控仪除了提供烫加工温度调节外,还提供一路烫辊热加工的信号用于烫辊的停车控制。
剪毛工序是剪辊完成的,剪辊是高速旋转的圆盘剪刀,正转时用于剪毛,反转时用于磨刀。
剪辊加工前也不与人造毛皮接触,剪毛时则经剪毛支呢架将毛皮推向刀口。
在MB322型联合烫剪机中,人造毛皮的向前行进称为布进,布进用来加工生产,布进由驱动辊电机实现,电机为交流电动机,采用变频调速以改进布进速度适应不同规格产品的需要。
驱动辊电机还需反转,反转时为布退,布退用于加工位置的调节。
MB322型联合烫剪机中,摆布辊也需调速,也采用变频器,以上两变频器的速度调节均在变频器面板上手动完成。
1.1.2系统构成
本文将PLC应用于联合烫剪机控制系统。
PLC控制系统由硬件部分和软件部分组成。
对于整个PLC控制系统来说,其硬件部分不仅包括选择符合控制要求的PLC机型、存储器容量、电源模块、输入/输出模块、通信模块、模拟量输入/输出模块和特殊功能模块等,还应当包括选择合适的可编程控制器外围装置、设备与接口,如输入设备(控制按钮、开关、传感器等)、执行装置(接触器、继电器等)和由执行装置控制的现场设备(空压机、吸风机等)。
软件部分主要包括对PLC进行I/O点地址、内部继电器、定时器、计数器等的分配,PLC控制程序的设计(梯形图、语句表、流程图等),还有一些技术文件等。
PLC控制系统是为工艺流程服务的,所以它首先要能很好地实现工艺提出的控制要求。
PLC控制系统的设计应遵循以下原则:
(1)根据工艺流程进行设计,力求控制系统能最大限度地满足控制要求。
(2)在满足控制要求的前提下,尽量减少PLC系统硬件费用。
(3)考虑到以后控制要求的变化,所以控制系统设计时应考虑PLC的可扩展性。
(4)控制系统使用和维护方便、安全可靠。
2现状分析及目的意义
随着微电子技术、自动控制技术和计算机通信技术的飞速发展,PLC在硬件配置、软件编程、通信网络功能以及模拟量控制等方面均取得了长足的进步,这在很大程度上克服了传统的继电器-接触器控制系统动作速度慢、可靠性差与故障诊断困难等缺点。
在联合烫剪机控制系统中,利用PLC控制技术带来的诸多优势,可提高其自动控制系统的可靠性和设备的工作效率等,同时也能改善相关企业的生产效率低、效益差等问题。
2.1联合烫剪机控制系统的现状分析
2.1.1传统模式及其特点
早期联合烫剪机控制系统大多由继电器-接触器所构成的系统。
该系统利用继电器、接触器及按钮等控制电器来实现自动控制,以到达对电动机或其他电器设备的接通或断开,从而实现预计的动作要求。
只要了解控制系统中各个电器元件的结构、动作原理以及它们的控制作用,就能够读懂控制线路图并设计出不同的控制线路。
对于继电接触器控制系统,因其与生活和生产联系比较紧密,故在早期工业发展中得到广泛的应用。
但随着工业控制技术的迅速发展,传统的继电器-接触器构成的控制系统逐渐暴露出其诸多缺点,如电路复杂、动作速度慢、可靠性差、维修保养不便等,这在很大程度上降低了相关企业的生产效率。
在科学技术发展迅猛的当今社会,传统的继电器-接触器控制技术无法满足高效、多功能、适应性强的控制要求。
传统的控制模式终将被新兴技术所取代。
伴随着经济的不断发展,联合烫剪机的应用也不断扩大到各个领域。
从手动到自动,逐渐实现了机械化、自动化。
但是,传统的继电器-接触器控制暴露出的以上种种弊端表明,新的控制设计已成为社会发展的必然趋势。
2.1.2现状及发展前景
MB322型联合烫剪机是一种流水作业式生产设备,其构成如图所示。
从图中可以看出,待整理的人造毛皮经导向辊、张紧辊展开并绷紧在各个加工面上,并在驱动辊(布牵引辊)的带动下边前进边加工。
依加工整理工序过程,人造皮毛先经过金属探测器,该工序的目的是检出前面生产工序中可能夹带在毛皮中的金属断针,以保障烫剪安全。
接下去是先烫后剪,加工完成后的人造毛皮最后经摆动辊折叠打包成为成品。
PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设计,以微处理器及其他大规模集成电路芯片为其核心部件,使其具有自诊断功能,可靠性高,具有通用性。
继电器为接线程序控制,它是由分立元件(继电器、接触器、电子元件等)用导线连接起来加以实现的。
它的程序就在接线之中。
对于控制程序的修改必须必须通过改变界限来实现。
PLC控制为存储程序控制,其工作程序存
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- 关 键 词:
- 联合 烫剪机 自动控制系统 设计