自动切管机控制系统设计.docx

1 绪论(具体的电路图和程序代码和完整的设计说明书和中英文翻译 加 q q 聊 八零七零六一五七九) 课题背景和研究意义一个国家现代化建设水平的高低主要体现在这个国家的***生产水平的程度。这是因为***的发展直接关乎到农业、工业、国防和科技技术的现代化程度。使用机器生产更容易实现产品的标准化,并且可以进行大批量生产或者是多系列的小批量生产,特别是使用高自动化机械生产设备,可以减少人工操作,提高生产效率。因此,***在现代化建设的进程中有着非常重要的作用,为国家的各个部门提供重要技术装备和改造生产研发技术[1]。随着我国工业及民用建筑的迅速增长,国民经济的发展速度也越来越快,金属管材在民用家电、机械制造、航空航天、国防装备等行业被大量使用,因此切管机在国内很多行业中都被广泛应用,为了进一步提高工作效率,满足机械行业的发展需求,我们必须提高切管机的工作效率和制造技术[2]。近些年,我国的机械制造业有了很大发展,甚至有的设备已达到了世界先进水平,在全球市场具有很强的竞争力。但还有许多机械设备的设计质量和制造质量与进口产品相比,有很大差距[3]。因此,本次毕业设计对根据工厂平时的实际情况,对原有的切管技术进行更进一步的改进,重点在于基于单片机的控制系统的开发。使得本次毕业设计的切管机能够拥有操作不复杂、维护不复杂、生产效率高等优点。目前,市场上大部分切管机使用的是 PLC 控制器,虽然 PLC 控制器有编程简单,研发周期短等优点,但是 PLC 控制器本身的价格太高,每套都要上千元[4]。而单片机控制器的成本低,体积小,灵活性好,适应能力强,易于批量生产。并且单片机芯片都是按照工业环境的要求设计,它的抗干扰能力更强,自身包含众多的接口,扩展能力强,指令丰富。虽然前期的研发费用高,但是到生产阶段,因为它的复制成本低,所以比 PLC 控制器更具有优势。第 1 页,共 47 页进入二十一世纪之后,计算机领域经历了突飞猛进的发展。***采用计算机辅助可以更好地规范化,还可以改善操作人员的工作环境,提高工作效率。现代企业追求的的效益最大化,而一个高自动化的生产设备则是生产效率的保障。企业不想在竞争中被淘汰,必然会研发新设备或者是改造老设备。而研发一款新设备需要是时间太长,用新技术改造老设备则能节约时间,减少开销,所以改造老设备是企业技术改造中的一条良好的途径。 本课题研究现状中国拥有世界上最大的工业自动控制系统的装置市场,有许多方面的改造需要大量的工业自动化系统,例如:传统工业技术的改造、工厂自动化、企业信息化。很明显,我国的自动控制系统的装置市场拥有广阔的前景。工业控制自动化技术拥有良好的发展前景,其装置的制造业的市场规模将在 2016 年超过 3500 亿元。虽然我国市场广大,但是技术水平却不如国外先进。目前国外切管机技术现状:主流的自动切管机看重高速度加工和高精度加工;因为全自动切管机越来越多地应用到不同行业,所以切管机可以实现多种任务和多轴同时加工;因为智能机器人的快速发展,所以机械设备与机器人的集成应用日趋普及,集成应用具有多样化的结构形式,应用范围广,运动速度提高,多传感器融合工作,智能自动控制,多个机器人协同工作等特点;全自动加工与监测功能不断发展,设备的加工监测功能可实时获取机床本身的状态信息,根据状态信息可以分析预测机械设备的状态,可以提前进行维修护理,这样就可以把事故的发生几率降低,保护人员财产安全,提高生产效益;采用了最新的机床误差检测和补偿技术,与传统切割机采用的激光干涉仪相比,它所消耗的检测补偿时间大幅度减少,并且能提高 3 倍左右的精度,提升了工作效率;使用了最新的CAD/CAM 技术,可以在设计过程中使用计算机对不同方案进行大量计算,分析和比较,选出最优方案;***技术发展迅速,众多***的设计涵盖了整个加工过程,并且新型***能够满足平稳加工以及抗振性能的要求[5][6]。而我国拥有的切管机,它们的生产技术水平落后,效率低下。控制单元多为继电器和接触器,自动化水准低,需要花费大量人工劳动。而我国众多的自动数控切管机均为国外进口产品,与国产切管机相比,它们有技术先进,生产误差小,第 2 页,共 47 页工作时间长等优点。因此我国的切管机行业必须创新改进,实现从根本上的升级改造。目前市场上大多数切管机采用的是 PLC C 系统与外界设备之间要通过 PLC 控制器才能联系,它可以检测外界设备的状态,如各轴的复位开关,限位开关,操作面板的控制。我国的 PLC 控制器大量运用在中小型产品上,但是在高端产品上却面临不足[7]。而单片机控制器已经渗入到我们的生活每一个角落之中。从 IC 卡,摄像机,自动洗衣机的控制到导弹的导航装置,飞机的仪表控制都使用了单片机。和 PLC控制器相比,单片机控制器集成资源越来越丰富