自动切割机PLC控制系统设计doc.docx
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自动切割机PLC控制系统设计doc
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 至 2013年12月28日
设计内容、主要技术参数与工作量(计算说明书、论文字数、图纸张数、外文翻译、计算机应用)
具体说明和要求见附页。
课题要求及目标
1、课题要求:
1)认真分析自动切割机的工作过程,利用plc实现其控制要求;
2)绘制主电路图、控制原理图、器件布置图和接线图;
3)编写plc控制程序;
2、目标:
用plc实现自动切割机控制系统的工作要求。
使用的工具软件
autocad绘图软件,plc编程软件。
提交的设计资料
毕业设计说明书一份;
进 度 计 划
阶段日期
计划完成工作量
指导教师检查意见
备注
12月1日~12月7
(1周)
进行控制任务分析,查阅资料,掌握整个系统的工作原理、工作过程。
12月8日~12月14
(1周)
进行plc选择,功能配置,i/o分配,进行plc控制系统的外部电路设计、元器件选择。
12月15日~12月21
(1周)
进行plc控制系统的程序设计模拟调试。
12月22日~12月28
(1周)
编写设计说明书及需要提交的其它设计资料,准备答辩。
自动控制 教研室
2013年11月20日
附页:
y方向是线材前进方向,用由电机拖动皮轮拖动前进,前方有个定距离用的挡板,上面有行程开关,用于判断线材是否到位,如果线材碰到挡板就停止前进。
x方向是切割锯移动方向,初始位置a离线材距离较远,当线材到挡板位后,切割锯开始移动(50hz)。
当移动到距离较近的位置b时启动锯片高速旋转,完成切割动作。
当到达c点后,切割完成,后退,至b点后停止,驱动电机开始驱动线材向前移动。
各类部件移动均采用电机驱动方式实现。
各个电机的参数如下:
驱动线材移动电机:
y112s-6 2.2kw,5.6a 950r/min,y形接法。
驱动锯片高速旋转电机:
jcb-22,0.15kw,380v,0.43a,2790r/min,y形接法。
驱动锯片架前后移动电机:
y90s-4,1.1kw,380v,2.8a,1400r/min,y形接法。
摘 要
自动切割机设备######################################################
####
#######################################################################。
关键词:
自动切割机;plc;欧姆龙
目 录
第一章自动切割机的基本应用...............................................1
1.1简介..............................................................1
1.2切割机注意事项....................................................1
第二章控制任务分析.......................................................2
2.1任务分析..........................................................2
2.2plc的选型.........................................................3
第三章控制系统图设计.....................................................4
3.1控制系统原理图设计................................................4
3.2控制系统元器件的选择..............................................5
3.3控制系统布置图设计...............................................11
3.4控制系统外观图设计...............................................12
3.5控制系统接线图设计...............................................13
第四章程序设计..........................................................14
4.1控制要求.........................................................14
4.2程序流程图.......................................................14
第五章毕业设计总结......................................................15
参考文献..............................................................17
附录.....................................................................18
附录一:
控制系统原理图...............................................18
附录二:
控制系统布置图、外观图.......................................20
附录三:
控制系统接线图...............................................22
附录四:
元器件清单...................................................23
附录五:
程序清单.....................................................24
第一章自动切割机的基本应用
1.1简介
自动切割机是一种加工机床,主要用于加工精确长度的或者误差较小长度的钢材、木材,玻璃等
故障的概率就降底,配线减少,便于查找故障和替换部件。
1.2切割机注意事项
1、电源线路必须安全可靠,严禁私自乱拉,小心电源线摆放,不要被切断。
使用前认真检
切割时,工作人员必须偏离砂轮的正面,并做好保护措施。
4、停电、休息或离开工作地点时,应立即切断电源,以免发生危险。
第二章控制任务分析
2.1任务分析
该自动切割机控制系统的控制任务如下:
y方
自动切割机控制系统的控制工作示意图如图1所示:
图1控制工作示意图
2.2plc的选型
据控制任务分析,我们可以得出我们选用的plc应该是有9个输入口和4个输出口,因此我们选用欧姆龙cpm1a系列的cpm1a-c20,12入8出。
工作电压:
24vdc
实物图如图2所示:
安装尺寸:
主单元(w*h*d)90*66*70mm。
图2plc实物图
2.3i/o分配
控制系统的i/o分配见表1.
表1 i/o分配表
输入
输出
元器件
plc位地址
元器件
plc位地址
0.00
km1
10.00
0.01
热继电器fr3
0.08
第三章控制系统图设计
3.1控制系统原理图设计
3.1.1主电路设计
主电路主要表现电机的接线方式,其中所用的电机都采用星接,对电动机必须采用相应的保护措施其中包括过载保护,短路保护。
用到的保护原件有断路器和热继电器。
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电源
控制电路中体现了各个端子在plc的连接点,如图4所示:
图4控制电路图
3.2控制系统元器件的选择
驱动所有的元器件的型号和参数列出清单为布置图的绘制做准备。
3.2.1线槽的选择
因为线槽用于软线的敷设,没有过多的要求,所以我们选择的线槽只要能够将软线放入即可。
如图5所示:
线槽型号:
pvc-25*12.5即满足需求
图5线槽实物图
3.2.2特殊电源的选择
因为plc用到的电压为24v,所以需要把交流380v的电压转换成适用于plc的电压,所以我们特殊电压源只需把就交流变成直流的24v就可以。
用到20个点的plc,每个点的额定电流为12ma,所以共需240ma的电流源。
电源输出容量为200ma,但p=u*i=5.76w,因此选择sa-24-15型号的电源。
其中15表示15w。
电源如图6所示:
安装尺寸:
主单元(w*h*d)97*99*36mm。
图6特殊电源实物图
3.2.3接线排的选择
接线排的选择根据它所带的最大负荷计算,当三台电机同时工作时,负荷最大i=8.83a,所以选择td-15型的接线排;接线排外形如图7所示:
安装尺寸:
主单元(a*b*h)2.4*30*24mm。
l1=10mm dxa=3×8mm。
xt1:
30*126mm,xt2:
30*25
图7接线排实物图
3.2.4按钮的选择
按钮在此设计中包括起动按钮和停止按钮。
按钮的开孔直径是16mm。
型号:
ds-212;如图8所示:
图8按钮实物图
3.2.5导线的选择
电机额定电流为5.6a、0.43a、2.8a,共有3个电机,当两台电机共同运行时功率较大,电流也就较大,此时电流为3.23a,电源进线电流应为额定电流的3~7倍,电流范围23~40所以电源进线为bv-3*10+2*6;电机导线电流大于等于电机额定电流即可,所以电机导线为bv-2.5,连接面板的电流不需很大,在额定电流以下即可,所以面板导线为bvr-1.5。
如图9所示:
图9导线
3.2.6低压断路器的选择
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