自动切割机设计.doc

国家职业资格全国统一鉴定维修电工论文(国家职业资格二级)论文题目:自动切割铝条设计姓名:张红贵身份证号:准考证号:1611H010_所在省市:江苏省昆山市所在单位:鸿准精密模具(昆山)有限公司2016年10月【摘要】C7自动化部门一楼钣金加工工作区域,有一个切割机,专门切割铝制产品。加工时,需要卷尺手动测量加工长度,精度不高,易出错;切割时,需要手动控制砂轮,安全系数不高。所以在杨副总的号召下,接手此案件。 本设计对汇川PLC、威纶通人机界面、安川驱动器和台达驱动器进行了研究。根据实际情况,人性化设置了两种工作模式便于加工,同时进行防呆设计保护人员安全。最终通过人机界面和PLC的连接,几个物理按键和人机按钮控制,驱动器驱动马达,脉冲发送控制、三色灯的显示,搭建出控制系统,满足设计需要。同时在跟进加工效果的一年时间里,完善一系列相关问题。比较重要问题有脉冲口保护,通过电子齿轮比改变加工速率等【关键词】汇川PLC、维纶通人机界面、防呆设计、脉冲控制目录【前言】 -3-一、自动切割机原理概述 -3-(一)机械构造说明 -3-(二)电路控制说明 -4-二、电路板搭建 -5-(一)外设按钮选择 -5-(二)急停设置 -5-(三)安川马达刹车 -5-(四)外部限位设置 -6-三、驱动器调节 -7-(一)台达驱动器 -7-(二)安川调试 -8-四、人机程序编写 -11-(一)界面规划 -11-(二)防呆设计 -13-五、PLC程序设计 -15-(一)程序框图 -15-(二)程序编写方法 -16-(三)回零方式确定 -17-结论 -18-参考文献 -19-【前言】虽然使用的PLC和人机界面都是使用过的,但设计中添加了脉冲发送控制马达运转,驱动器的使用都是按套路来输入参数,没有自己尝试过自己控制。设计产品有安全隐患,所以设计中需考虑到安全问题比较多。自动模式下,有一套逻辑问题,编写时容易乱。使用了单片机编写程序中调用子程序的想法。所以这个设计锻炼了我驱动器调节、防呆设计防护及程序编写设计等多方面知识。一、自动切割机原理概述(一)机械构造说明产品实物图如图1-1所示图1-1产品实物图 整体机构设计:左边丝杆传动铝型材(图1-2),中间切割机部分,使用马达下压切割机把手,控制切割(图1-3)。右边使用滚轴传送产品。图1-2左侧传料图1-3传动切割机部分电路控制部分,主要考虑的就是左侧传料部分和中间切割部分,通过绘画,将其转化为形象图1-4。图1-4形象图固定加工物件,通过马达旋转带动铝型材,确定加工长度;马达上下移动带动砂轮,从而打动切割效果。(二)电路控制说明位置是通过感应器触发而确定,整体设计中的限位位置,如限位形象图图1-5。位置定位确定零位问题,通过左右两个感应器确定加工零位,上下感应器确定砂轮位置;加工长度不够时,需要多次左右移动补偿长度;加工完成后砂轮上移动会带动产品,损坏砂轮,所以需要将产品远离砂轮片后再上移动砂轮;铝型材后部太长会将右边抬起,运动时干涉到砂轮,所以需要改变固定铝型材气缸动作顺序。图1-5限位形象图下面就从硬件电路搭建部分、驱动器调节、人机编写、PLC编写方面、后续问题解决方面分别论述。二、电路板搭建(一)外设按钮选择人机界面可以提供各式各样的按钮,所以设计时,明显地可以去除物理按钮进行操作。考虑按钮设计时就想到,设计中最多添加一个急停按钮作为不是之需,方便快速地断开电源开关,提高安全系数。但大部分的工业人机设计中很一致性地使用好几个按钮(启动,暂停,复位等)。唯一可以想到可以解释的原因:人机使用的是劣质的电阻屏使用时会受到干扰,有时屏幕失灵也无法操作。使用物理按钮就是防止误操作,防止操作不了。(二)急停设置方案一:通过PLC控制,急停按钮连接到PLC的输入端,急停按钮一变化就断开自锁,断开动作。但是,如果人机和PLC都死机,更改数据不起作用。强电不能及时的改变,有安全隐患。优点:线路简易,不需要外加器件缺点:不能立刻断电,有安全隐患。方案二:急停按钮连接到总电源部分,按下后,立刻停止强电输出。优点:安全缺点:添加外加器件方案提升:将急停按钮的一段连入PLC输入点位,同时连入一个继电器端,可以断开强电。与ML460机台设计相似。(三)安川马达刹车安川马达有电,刹车打开,手动可以推动,说明马达硬度不行,需要设计方法去除弊端。开始使用的方法如下:见图2-1原先安川马达刹车控制。将刹车条件串联一个使能信号,可以避免问题,链接图如图2-2更改后的刹车控制PA交流接触器B+B-(MA)马达图2-1原先安川马达刹车控制后改为:PA交流接触器Y14B-B+POTMA马达图2-2更改后刹车控制使能关闭时,立刻打开刹车防止马达太软直接被拉动。(四)外部限位设置驱动器中使用的正反转禁止信号是高电平有效,就是有信号(MA)时才可以运转。选用