畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）MC275PV金屬圓鋸機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 設(shè)計(jì)題目： MC275PV金屬圓鋸機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 部： 電氣工程系 專 業(yè)： 工業(yè)企業(yè)電氣自動(dòng)化 班 級(jí)： 工企091301 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 09390513010

2、4 指導(dǎo)教師： 職 稱： 副教授 2012年6月 南京 摘 要 金屬圓鋸機(jī)(以下簡(jiǎn)稱為切管機(jī))是管材加工及汽車管道行業(yè)中專用加工設(shè)備。適用于各類管材的切斷及倒角的加工。由于需要提高工作效率，該設(shè)備除了送料為了調(diào)整方便采用手動(dòng)外，我們?cè)O(shè)計(jì)其余工序采用可編程序控制器(PLC)作為核心控制組件的控制系統(tǒng)全部自動(dòng)完成。PLC的應(yīng)用可使系統(tǒng)的控制和調(diào)整簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，這不僅避免了傳統(tǒng)繼電器邏輯控制線路體積龐大、故障率高、維護(hù)困難的缺點(diǎn)，又克服了單片機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)成本高，接口處理

3、及編程相對(duì)復(fù)雜等缺點(diǎn)。本文從自動(dòng)控制元件的選型、硬件設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)定、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面介紹了切管機(jī)中PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，闡述了該技術(shù)的應(yīng)用使設(shè)備運(yùn)行更加平穩(wěn)、可靠，系統(tǒng)的維護(hù)成本大大降低，實(shí)現(xiàn)了大批量的專業(yè)化生產(chǎn)。 關(guān)鍵詞 PLC 控制系統(tǒng) 切管機(jī) Abstract Metal sawing machine (The following call cut pipe bender for short)is steel tubes processing and cars in the s

4、pecial-purpose industry special processing equipment .Apply to all kinds of pipes cut and chamfering processing. In order to improve work efficiency, this equipment in addition to easy to adjust the feeding manual outside, we design the rest of the process the programmable logic controller (PLC) as

5、the key control components for the control system all done automatically. The application of PLC can make system control and adjust the simple, reliable operation, this not only avoid the traditional relay logic control line huge volume ,high failure, maintenance difficulties shortcomings, and overc

6、ome the single-chip microcomputer control system, high cost and interface treatment and programming relatively complicated shortcomings. This paper, from the automatic control of components of the selection, circuit design, parameter setting several introduced the cut in the pipe of PLC control syst

7、em design, this paper expounds the application of the technology that equipment working more smoothly, reliable, and system maintenance cost reduced greatly, realize the large quantities of professional production. Keywords PLC the control system cut pipe bender

8、 目 錄 1 緒論 1 2 MC275PV切管機(jī)PLC控制方案的選擇 2 2.1 控制方式的比較 2 2.1.1 機(jī)械控制 2 2.1.2 PLC控制 2 2.2 PLC的基本結(jié)構(gòu) 3 2.2.1 I/O電路 3 2.3 PLC容量的估算 5 2.4 I/O模塊的選擇 6 2.5 PLC機(jī)型的選擇 7 2.6 觸摸屏 8 3 基于PLC的MC275PV切管機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 9 3.1 系統(tǒng)控制原理 9 3.2 切管機(jī)機(jī)械裝置 9 3.2.1 主軸傳動(dòng)系統(tǒng)裝置 9 3.2.2 進(jìn)刀傳動(dòng)裝置 10 3.2.3

9、 夾鉗裝置 11 3.2.4 液壓裝置 11 3.2.5 潤(rùn)滑裝置 12 3.3 電氣控制系統(tǒng) 12 3.3.1 主要技術(shù)參數(shù) 13 3.3.2 I/O分配表設(shè)計(jì) 13 4 基于PLC的MC275PV切管機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 14 4.1 PLC內(nèi)部工作過(guò)程 14 4.2 MC275PV控制系統(tǒng)的流程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 4.3 液壓裝置子程序流程設(shè)計(jì) 16 4.4 切管機(jī)自動(dòng)循環(huán)切管流程設(shè)計(jì) 17 結(jié) 論 19 致 謝 20 參 考 文 獻(xiàn) 21 17 1 緒論 在20世紀(jì)40年代前后，大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程均處于手工操作狀態(tài)，當(dāng)

10、時(shí)人們主要憑經(jīng)驗(yàn)由工人控制生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)靠人工觀察，生產(chǎn)過(guò)程靠人工去執(zhí)行，生產(chǎn)效率很低，隨著技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)許多企業(yè)存在著嚴(yán)重的設(shè)備老化問(wèn)題，有極多設(shè)備面臨著淘汰的局面。而同時(shí)，在國(guó)內(nèi)企業(yè)中又普遍存在著資金不足，很難進(jìn)行大規(guī)模的設(shè)備更新?lián)Q代，因此，如何利用現(xiàn)有設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行合理的改造，使其發(fā)揮最大作用，產(chǎn)生最大效益，是我們面臨的一個(gè)急待解決的問(wèn)題。 20世紀(jì)末期，可編程序控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)：從控制能力上來(lái)說(shuō)，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、轉(zhuǎn)速、溫度、位移等各種各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力上說(shuō)

11、，產(chǎn)生了各種通信單元、人機(jī)界面單元，是應(yīng)用可編程序控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程序控制器在石油化工、冶金鋼鐵、機(jī)械制造、輕工業(yè)，汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。 PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)。國(guó)際電工委員會(huì)對(duì)可編程序控制器的定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)和執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算操作指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。從

12、上述定義可以看出，可編程序控制器是一種用程序來(lái)改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，除了能完成各種各樣的控制功能外，還能實(shí)現(xiàn)與其他計(jì)算機(jī)通信聯(lián)網(wǎng)的功能。 從柔韌制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器到大型分散控制系統(tǒng)，PLC都承擔(dān)著很重要的角色。目前在許多先進(jìn)工業(yè)國(guó)家PLC已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它的應(yīng)用幾乎覆蓋了世界上所有的工業(yè)企業(yè)，當(dāng)前國(guó)外PLC發(fā)展的明顯特征是產(chǎn)品的集成度越來(lái)越高，工作速度越來(lái)越快，功能越來(lái)越強(qiáng)大，使用起來(lái)也越來(lái)越方便，工作也越來(lái)越可靠。PLC可進(jìn)行位置控制、模擬量控制、并可采用多種功能的變成語(yǔ)言和先進(jìn)指令系統(tǒng)，如BASIC等高級(jí)語(yǔ)言，能實(shí)現(xiàn)PLC之間和PLC與管理計(jì)算機(jī)之間的通信網(wǎng)絡(luò)，形成多層

13、分布控制系統(tǒng)，或整個(gè)工廠的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。 我國(guó)可編程序控制器的引進(jìn)、研制、應(yīng)用、生產(chǎn)時(shí)伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量引用了可編程序控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)本身已經(jīng)可以中小型可編程序控制器?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷深入，PLC在我國(guó)將有更加廣闊的發(fā)展與應(yīng)用天地。 因此，將PLC與切管機(jī)的有機(jī)結(jié)合，便有利的提高了工作效率。影響切管機(jī)工作效率的因素很多，其中控制系統(tǒng)的性能是一個(gè)很重要的因素，而目前PLC 控制切管機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)接線方便、安全穩(wěn)定、維護(hù)簡(jiǎn)單、低損耗等優(yōu)勢(shì)，使得控制越來(lái)越智能化。 2 MC275PV切管機(jī)PL

14、C控制方案的選擇 PLC控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)相比，系統(tǒng)的連線少，體積小，功耗小，系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性也比較好。PLC系統(tǒng)是通過(guò)半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)控制的，解決了繼電控制系統(tǒng)大量機(jī)械觸點(diǎn)，機(jī)械磨損、電弧燒傷等問(wèn)題，所以其可靠性高，維護(hù)工作量小，壽命長(zhǎng)。PLC采用軟件編程代替繼電控制系統(tǒng)的硬件接線，使得接線的工作量大為減少，縮短了工期，而且可根據(jù)系統(tǒng)的要求隨時(shí)更改程序，適應(yīng)性能好。下面以MC275切管機(jī)PLC控制系統(tǒng)為例，來(lái)介紹用PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。 2.1 控制方式的比較 2.1.1 機(jī)械控制 機(jī)械控制方案用來(lái)實(shí)現(xiàn)單一功能的循環(huán)，功能較弱。對(duì)工作環(huán)境的選擇無(wú)特殊要求

15、，但是保證其長(zhǎng)期運(yùn)行的難度大，并且損耗大，雖然其價(jià)格便宜，但是長(zhǎng)期運(yùn)行又會(huì)使虧損價(jià)格很高。需較多的硬件部分，這將會(huì)增大控制系統(tǒng)的安裝接線工作量，且會(huì)增加控制系統(tǒng)的故障率。 2.1.2 PLC控制 可編程序控制器是以為處理器為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。近年其推廣應(yīng)用在我國(guó)得到了迅猛發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域包括：開關(guān)量邏輯控制，運(yùn)動(dòng)控制，閉環(huán)過(guò)程控制，數(shù)據(jù)處理，通信聯(lián)網(wǎng)。 而且PLC具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： (1) 實(shí)現(xiàn)成本低 由于可以直接利用已有的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸線路，所以不用進(jìn)行額外布線，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的投資，降低了成本。 (2) 范圍廣 電力線是覆蓋范

16、圍最廣的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模是其他任何網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比擬的。PLC可以輕松地滲透到每個(gè)家庭，為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造極大的空間。 (3) 高速率 PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設(shè)備廠家的不同而4.5M～45Mbps之間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號(hào)上網(wǎng)和ISDN，比ADSL更快，足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用 　　(4) 永遠(yuǎn)在線 PLC屬于“即插即用”，不用煩瑣的撥號(hào)過(guò)程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)。 (5) 系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過(guò)程的PID回 路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如 DDC 和 DCS 等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的綜合自動(dòng)化。 (6) 使用方便，編程簡(jiǎn)單

17、，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方 案而不拆動(dòng)硬件。 (7) 能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。 因切管機(jī)控制系統(tǒng)的操作程序步驟多，若采用機(jī)械控制這一方案，需要較多的硬件部分，從而直接增加控制系統(tǒng)的安裝接線的工作量，同時(shí)增大控制系統(tǒng)的故障率，并且修改也不方便：如若采用單片機(jī)控制方案，則需要控制系統(tǒng)印制電路板和許多輸入/輸出接口電路、延長(zhǎng)設(shè)計(jì)制作周期。更重要的是，采用單片機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，其對(duì)環(huán)境要求高，不太適合在工作環(huán)境相對(duì)較差的工業(yè)企業(yè)中使用。鑒于切管機(jī)對(duì)控

18、制系統(tǒng)的各項(xiàng)要求，包括控制系統(tǒng)的特性和優(yōu)缺點(diǎn)、使用環(huán)境等等，對(duì)三種控制方案綜合考慮和比較，確定切管機(jī)的控制方案應(yīng)排除采用機(jī)械控制和單片機(jī)控制此兩種方案，采用PLC控制方案。 2.2 PLC的基本結(jié)構(gòu) PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成，如圖1所示。 圖1 PLC控制系統(tǒng)示意圖 2.2.1 I/O電路 輸入電路：采用光電耦合電路，將限位開關(guān)、手動(dòng)開關(guān)、編碼器等現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU所能接受和處理的數(shù)字信號(hào)，如圖2所示。 圖2 輸入電路 輸出電路：采用光電耦合電路，將CPU處理過(guò)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)接觸器、

19、電磁閥等外部設(shè)備的通斷電。一般的小型PLC輸出方式有繼電器輸出和晶體管輸出兩種，其電路如圖3和圖4所示。 圖3 繼電器輸出電路 圖4 晶體管輸出電路 2.3 PLC容量的估算 PLC容量包括兩個(gè)方面：一是I/O的點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲(chǔ)器的容量。 (1) I/O點(diǎn)數(shù)的估算。 根據(jù)更能說(shuō)明書，可統(tǒng)計(jì)出PLC系統(tǒng)的開關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)及模擬量I/O通道數(shù)。考慮到在前面的設(shè)計(jì)中I/O點(diǎn)數(shù)可能會(huì)有疏漏，并考慮到I/O端口的分組情況以及隔離與接地要求，應(yīng)在統(tǒng)計(jì)后得出I/O總點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上，增加10%～15%的余量，蓋估算值是PLC選型的主要技術(shù)依據(jù)。 為了滿足發(fā)展的需要，盡量避

20、免PLC的I/O接近飽和，一般應(yīng)留有20%～30%左右的余量。 (2) 存儲(chǔ)器容量估算。 用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)I/O點(diǎn)及有關(guān)功能器件占用內(nèi)存大致如下： 開關(guān)量輸入所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸入點(diǎn)數(shù)10 開關(guān)量輸出所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸出點(diǎn)數(shù)8 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量2 模擬量所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=模擬量通道數(shù)100 通信接口所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=接口個(gè)數(shù)300 一般應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)公式是 所需存儲(chǔ)器(KB)=k(DI10+DO8+AI/AO100+CP300)/1024 其中，k

21、為存儲(chǔ)系數(shù)，一般取1.1～1.25；DI為數(shù)字量輸入總點(diǎn)數(shù)；DO為數(shù)字量輸出總點(diǎn)數(shù)；AI/AO為模擬量I/O通道總數(shù)；CP為通信接口總數(shù)。 根據(jù)上述經(jīng)驗(yàn)公式得到的存儲(chǔ)器容量估算值只具有參考價(jià)值，在明確對(duì)PLC要求容量時(shí)，還應(yīng)根據(jù)其他因素對(duì)其進(jìn)行修正。工程實(shí)踐中大多采用粗略估算，加大余量，實(shí)際選型時(shí)就應(yīng)采用就高原則。 2.4 I/O模塊的選擇 (1) 開關(guān)量輸入模塊的選擇 PLC的輸入模塊用來(lái)檢測(cè)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)（如按鈕、行程開關(guān)、壓力開關(guān)等）電平信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電平信號(hào)。選擇輸入模塊主要應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)。 1) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)與PLC輸入模塊距離的遠(yuǎn)近來(lái)選擇電壓高低。一

22、般，24V以下屬于低電平，其傳輸距離不宜太遠(yuǎn)。如12V電壓模塊一般不超過(guò)10m，距離較遠(yuǎn)的設(shè)備選用較高電壓模塊比較可靠。 2) 高密度的輸入模塊，如32點(diǎn)輸入模塊，允許同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度、一般。同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不得超過(guò)輸入點(diǎn)數(shù)的60%。以適應(yīng)其總體的功耗水平。 3) 注意輸入電路與傳感器的輸出電路類型匹配，直流輸入電路可與接近開關(guān)、編碼器和光電開關(guān)等直接連接，交流輸入方式適合于較惡劣的情況下使用，如粉塵、油污等。當(dāng)使用編碼器時(shí)，還應(yīng)考慮高速計(jì)數(shù)器的功能和頻率是否符合要求。 (2) 開關(guān)量輸出模塊的選擇 輸出模塊的任務(wù)是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部所需電平的

23、輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。輸出模塊有3種方式：繼電器輸出、雙向可控硅輸出和晶體管輸出。 1) 輸出方式的選擇 繼電器輸出價(jià)格便宜、使用范圍廣、導(dǎo)通壓降小。承受瞬間過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，且有隔離作用。但繼電器有觸電、壽命較短，且響應(yīng)速度較慢，適用于動(dòng)作不頻繁的交/直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載時(shí)，最大開關(guān)頻率不得超過(guò)1Hz。 晶閘管輸出（交流）和晶體管輸出（直流）都屬于無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)輸出，適應(yīng)于通斷頻繁的感性負(fù)載、感性負(fù)載在斷開瞬間會(huì)產(chǎn)生較高的反壓，必須采取抑制措施。交流時(shí)并聯(lián)阻容吸收裝置；直流時(shí)反向并聯(lián)續(xù)流二極管。 2) 輸出電流的選擇 模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值，如果負(fù)載電流

24、較大，輸出模塊不能驅(qū)動(dòng)，則應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。對(duì)于電容性負(fù)載、熱敏電阻負(fù)載，考慮到接通時(shí)有沖擊電流，故要留有足夠的余量。 在選用輸出模塊時(shí)，不但要看一個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力，還要看整個(gè)輸出模塊的滿負(fù)荷能力，即輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的總電流值不得超過(guò)模塊規(guī)定的最大允許電流。 (3) 模擬量及特殊功能模塊的選擇 模擬量輸入/輸出模塊的量程與變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的量程匹配，其位數(shù)和轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)符合控制精度和工作速度的要求。 2.5 PLC機(jī)型的選擇 雖然PLC的控制系統(tǒng)有許多優(yōu)勢(shì)，但其是否既能安全的完成任務(wù)，又能節(jié)約生產(chǎn)成本，還是一個(gè)值得思考的問(wèn)題，這就需要對(duì)PLC機(jī)型進(jìn)行合理的選擇。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的

25、PLC的種類也比較多，主流像西門子、三菱、ABB、歐姆龍、莫迪康等等。各個(gè)品牌的PLC也是在應(yīng)用上也是各有特點(diǎn)，例如西門子、ABB等歐美產(chǎn)品在大型機(jī)領(lǐng)域表現(xiàn)出眾，而在中、小型機(jī)領(lǐng)域日本產(chǎn)品以其優(yōu)越的性能占據(jù)了大半的市場(chǎng)。總的來(lái)說(shuō)，PLC按其結(jié)構(gòu)形式分類，可分為整體式和模塊式兩類。小型機(jī)一般是整體式，根據(jù)其型號(hào)可以帶擴(kuò)展單元，而大中型PLC由于I/O點(diǎn)數(shù)比較多，也為了用戶的選擇方便，一般為模塊式。在PLC機(jī)型選擇主要考慮下述幾點(diǎn)： （1）合理的結(jié)構(gòu)形式 一般來(lái)說(shuō)，整體式PLC的I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比較便宜，但是只能運(yùn)用于一些小型項(xiàng)目中；而模塊式PLC的I/O點(diǎn)數(shù)可以根據(jù)需要自行配置（在

26、允許的范圍內(nèi)），當(dāng)然價(jià)格要貴一點(diǎn)。但是模塊式的維修方便，擴(kuò)展靈活方便，可以用于較復(fù)雜的系統(tǒng)。 （2）安裝方式的選擇 PLC的安裝方式主要有集中式、遠(yuǎn)程I/O式以及多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。 （3）相應(yīng)功能的要求 例如邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，根據(jù)需要選用。 （4）響應(yīng)速度的要求 （5）系統(tǒng)可靠性的要求 一般情況下都能滿足，對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng)，或是特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。 （6）機(jī)型盡量統(tǒng)一 同一公司，應(yīng)做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。 （7）考慮性價(jià)比，具體應(yīng)考慮一下兩點(diǎn)。 ① 性能與任務(wù)相適應(yīng)。

27、 對(duì)于開關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)對(duì)控制速度要求不高時(shí)，如對(duì)小型設(shè)備的順序控制、單臺(tái)機(jī)械的自動(dòng)控制等，可選用小型PLC(如西門子公司S7-200系列PLC或OMRON公司C系列CMP1A/CMP2A型PLC)就能滿足要求。 對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶有部分控制模擬量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，如對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中常遇到的液位、流量、壓力、溫度等連續(xù)量的控制，應(yīng)選應(yīng)帶有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和帶有D/A轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，配接相應(yīng)的感應(yīng)器、變送器(對(duì)溫度控制系統(tǒng)可選用溫度傳感器直接輸入的溫度模塊)和驅(qū)動(dòng)裝置，并且選擇運(yùn)算功能較強(qiáng)的中小型PLC。 對(duì)于比較復(fù)雜的中大型控制系統(tǒng)，如通信聯(lián)網(wǎng)、閉環(huán)控制、PID調(diào)節(jié)等

28、?？蛇x用中大型PLC(如西門子S7-400系列PLC或OMRON公司的C200/C200H/C200HX、CV/CVM1等PLC)。當(dāng)系統(tǒng)的各個(gè)控制對(duì)象分布在不同的地域時(shí)，應(yīng)根據(jù)各部分的具體要求來(lái)選擇，以組成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。 ②結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型系列統(tǒng)一。 PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種，在使用時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 在一個(gè)單位或一個(gè)企業(yè)中，應(yīng)盡量使用同一系列的PLC，這不僅是模塊通用性好，減少備件量，而且給編程和維修帶來(lái)極大的方便，還給系統(tǒng)的擴(kuò)展升級(jí)帶來(lái)方便。 綜合比較，并結(jié)合MC275PV切管機(jī)的實(shí)際要求，其要求的I/O點(diǎn)數(shù)較少，用一臺(tái)PLC控制，沒有特殊的控制要求，也不

29、需要強(qiáng)大的運(yùn)算，輸入輸出信號(hào)也都是以數(shù)字量為主，切管機(jī)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)速度的要求不高，也不需要強(qiáng)大的運(yùn)算，輸入輸出信號(hào)也都是數(shù)字量的，切管機(jī)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)速度的要求不高，故選擇西門子S7-200系列基本單元型號(hào)：CPU226 （24輸入16輸出）。根據(jù)需求的輸入輸出，模擬量擴(kuò)展模塊選用EM235（4輸入1輸出）。綜合考慮我們選用西門子S7-200系列，它具有中型機(jī)的規(guī)模，大型機(jī)的功能，是一種極具推廣價(jià)值的新機(jī)型。而且跟歐姆龍等PLC比起來(lái)，不但有較高的性價(jià)比，還因?yàn)槠渚幊毯?jiǎn)單，對(duì)使用者的要求低，更加容易理解運(yùn)用。 2.6 觸摸屏 觸摸屏作為一種最新的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的

30、一種人機(jī)交互方式。觸摸屏雖然在中國(guó)市場(chǎng)上出現(xiàn)只有短短的幾年的時(shí)間，卻極富吸引力。用戶在使用觸摸屏?xí)r，只需要用手指輕輕觸碰顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)的操作，極大的簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)的使用，即使是對(duì)計(jì)算機(jī)一無(wú)所知的人，也照樣能自如的運(yùn)用。 觸摸屏由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測(cè)用戶的觸摸位置，然后送往觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接受觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它同時(shí)接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。觸摸屏工作時(shí)，用戶必須首先用手指或其他物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單的位置

31、來(lái)定位選擇信息輸入。觸摸屏與PLC之間采用RS-232C通信協(xié)議。 3 基于PLC的MC275PV切管機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 3.1 系統(tǒng)控制原理 切管機(jī)顧名思義就是切管的機(jī)器，本設(shè)計(jì)切管機(jī)為全自動(dòng)型，主要由主軸、軸套、夾鉗、軸承、旋轉(zhuǎn)編碼器、諧波減速器以及齒輪機(jī)構(gòu)等組成。PLC通過(guò)控制電機(jī)帶動(dòng)刀盤進(jìn)行切管，刀盤速度：64-660轉(zhuǎn)/分(直流電機(jī)無(wú)極調(diào)速)；進(jìn)刀電機(jī)控制刀盤徑向運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到控制刀具快進(jìn)、慢進(jìn)、快退等的目的，刀具快速向前推進(jìn)速度：1380mm/分；刀具快速回退速度：1244mm/分；刀頭切削管速：0.05-0.5mm/分；當(dāng)切管機(jī)工作時(shí)，主軸帶動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，卡盤與管子不轉(zhuǎn)

32、，所以避免了管子在切斷過(guò)程中的擦傷和變形，生產(chǎn)效率高。PLC與數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)切割機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡的控制及各種參數(shù)輸入、切割形式選擇、計(jì)算和切割程序生成。 3.2 切管機(jī)機(jī)械裝置 切管機(jī)由主軸箱，進(jìn)刀切削工具和鉗管組成。如圖5所示. 圖5 切管機(jī)的組成 3.2.1 主軸傳動(dòng)系統(tǒng)裝置 該系統(tǒng)主要由一套可控硅裝置控制直流電機(jī)運(yùn)行，速度為無(wú)極調(diào)速，轉(zhuǎn)速260-2700轉(zhuǎn)/分，并帶動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，刀盤轉(zhuǎn)速為64/660轉(zhuǎn)/分。主機(jī)傳動(dòng)裝置采用的是6RA27-V57型直流調(diào)速裝置，該裝置是三相、全數(shù)字化的直流驅(qū)動(dòng)裝置，所有開環(huán)和閉環(huán)控制功能—從斜坡函數(shù)發(fā)生器到觸發(fā)裝置都是由一個(gè)十六位的微處

33、理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，裝置的操作只需在三個(gè)按鍵和數(shù)字顯示器的幫助下完成，不需其他的編程設(shè)備，其速度給定與轉(zhuǎn)速實(shí)際值仍然以模擬信號(hào)形式輸入，且專裝置本身故障都能直接顯示，并可直接通過(guò)接點(diǎn)連接到可編程序控制器上，以便控制裝置便于維護(hù)和處理，主傳動(dòng)裝置的速度控制是由電位器根據(jù)切管工藝要求來(lái)調(diào)節(jié)速度的，以便于控制刀盤轉(zhuǎn)速。 主軸箱是焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝有緊固的空心軸，空心軸上裝有用來(lái)安放切削工具的刀盤，空心軸在錐形滾珠軸承內(nèi)旋轉(zhuǎn)，空心軸通過(guò)直流電機(jī)用高性能傳動(dòng)裝置加以傳動(dòng)，其速度為無(wú)極調(diào)速。所有的傳動(dòng)均裝于主軸箱內(nèi)，由防摩軸承傳動(dòng)，并再用循環(huán)潤(rùn)滑油裝置進(jìn)行噴霧潤(rùn)滑。主傳動(dòng)控制系統(tǒng)工作流程如下圖6所示。 控制電壓接

34、通 圖6 主傳動(dòng)控制系統(tǒng)工作流程圖 3.2.2 進(jìn)刀傳動(dòng)裝置 進(jìn)刀和快速推進(jìn)均通過(guò)一臺(tái)無(wú)極調(diào)速直流電機(jī)進(jìn)行，并通過(guò)同步傳動(dòng)齒輪箱傳給刀盤內(nèi)循環(huán)球形絲桿。刀盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀具在調(diào)整的移動(dòng)范圍內(nèi)快速移向管子，刀具將和管子接觸時(shí)，“快速推進(jìn)”即自動(dòng)轉(zhuǎn)到所選工作進(jìn)刀速度切管，切管操作完成后，刀具即自動(dòng)快退至“快速推進(jìn)”的原始位置。該系統(tǒng)同樣由一套可控硅整流調(diào)速裝置(6RA27-V57，30A)帶動(dòng)一臺(tái)3KW直流電機(jī)運(yùn)行，其速度為無(wú)極調(diào)速，但其進(jìn)刀控制卻比主傳動(dòng)裝置(刀盤運(yùn)行)復(fù)雜和不同。 1、 刀具快速向前推進(jìn)速度：1380轉(zhuǎn)/分 2、 刀具快速回退速度：1244轉(zhuǎn)/分 3、 工作進(jìn)刀

35、速度：0.05至0.5mm/分 這三種速度控制是經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)皮帶與諧波傳動(dòng)裝置相連同步旋轉(zhuǎn)并通過(guò)編碼器與可編程凸輪控制器相連使用，測(cè)定刀具所在實(shí)際位置，從而控制電機(jī)速度，使刀具按工藝要求運(yùn)行。如圖7為進(jìn)刀傳動(dòng)系統(tǒng)流程圖。 圖7 進(jìn)刀傳動(dòng)系統(tǒng)工作流程圖 旋轉(zhuǎn)編碼器及可編程序控制器采用的是增量式光電編碼器和高性能電子微控制器，該編碼器輸出脈沖數(shù)為1200個(gè)/轉(zhuǎn)，而可編程凸輪開關(guān)在0至1200脈沖之間。由于刀盤直徑所限，刀具最大運(yùn)行行程為0至60mm，刀具快進(jìn)及快退速度較快，由此刀具切管的有效行程限定在5至55mm之內(nèi)運(yùn)行，兩頭各5mm距離為保護(hù)循環(huán)球形絲桿不被擠壞。 所取點(diǎn)數(shù)范

36、圍： 0≤進(jìn)刀傳動(dòng)裝置向前≤55mm 0≤進(jìn)刀傳動(dòng)裝置快進(jìn)≤距管外徑3mm 5mm≤進(jìn)刀傳動(dòng)裝置快退≤60mm 0≤進(jìn)刀傳動(dòng)裝置緊急向前限位≤55mm 0≤進(jìn)刀傳動(dòng)裝置緊急回退限位≤60mm 3.2.3 夾鉗裝置 夾鉗裝置置于手旋臂上，并可沿著軌道方向水平移動(dòng)，夾鉗內(nèi)裝有三對(duì)液壓缸。六只液壓缸上裝有可更換的夾爪，其用途為在切管機(jī)操作時(shí)，夾住管頭。液壓缸和液壓油循環(huán)系統(tǒng)相接，用來(lái)加緊和松開管子，夾爪用來(lái)把帶毛刺的管頭夾出中心位置，切管操作完成后，夾鉗通過(guò)液壓缸水平移出安全蓋。 3.2.4 液壓裝置 液壓裝置是在一定的機(jī)械、電子系統(tǒng)內(nèi)，依靠液體介質(zhì)的靜壓力，完成能量的積壓、放

37、大、傳遞，實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能的輕巧化、科學(xué)化、最大化的裝置。液體裝置主要由液壓泵、電機(jī)、液壓控制閥及其他輔件構(gòu)成。液壓回路的基本功能在于以液體壓力能的形式進(jìn)行容易控制的能量傳遞，液壓技術(shù)大致處于機(jī)械式能量傳遞和電氣式能量傳遞的中間位置。電氣傳動(dòng)裝置和液壓傳動(dòng)裝置相同，具有無(wú)級(jí)變速裝置的特性，除了恒功率外，還容易實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩和恒速等特性。液壓傳動(dòng)裝置容易進(jìn)行無(wú)極變速，變速范圍廣，能在很寬的范圍內(nèi)很容易的調(diào)節(jié)力與轉(zhuǎn)矩；控制性能好，即力、速度位置等能以很高的相應(yīng)速度正確的進(jìn)行控制。另外，對(duì)于電氣，機(jī)械等其它的控制方式具有很好的適應(yīng)性，特別是和電氣信號(hào)處理相結(jié)合，可得到優(yōu)良的響應(yīng)特性。 液壓技術(shù)的特性適合各

38、種機(jī)械和設(shè)備的自動(dòng)化、高性能、體積小、容量大、重量輕等方面的要求、所以雖然它是一門比較新的技術(shù)分支，但是在主動(dòng)力的傳遞機(jī)構(gòu)、輔機(jī)的操作機(jī)構(gòu)或自動(dòng)化控制機(jī)構(gòu)等方面的應(yīng)用極為廣泛。 3.2.5 潤(rùn)滑裝置 從工程上講，摩擦的存在時(shí)物體表面磨損，使零件之間的實(shí)際配合公差發(fā)生變化不能滿足正常的工作需要，從而導(dǎo)致機(jī)構(gòu)，乃至機(jī)器不能正常工作；從能量方面講，摩擦力會(huì)使部分輸入的能量轉(zhuǎn)化為熱量而白白損失掉，造成浪費(fèi)從而使得機(jī)械效率低下。摩擦力大了，甚至?xí)箼C(jī)器很難運(yùn)行起來(lái)，所以要用潤(rùn)滑油來(lái)減少摩擦力。摩擦在全膜潤(rùn)滑狀態(tài)下運(yùn)行，這是一種理想的狀況。本系統(tǒng)采用強(qiáng)制送油潤(rùn)滑裝置(循環(huán)潤(rùn)滑)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行潤(rùn)滑。 強(qiáng)

39、制送油潤(rùn)滑裝置分為①不循環(huán)潤(rùn)滑，②循環(huán)潤(rùn)滑，③集中潤(rùn)滑。強(qiáng)制送油潤(rùn)滑是用泵將油壓送到潤(rùn)滑部位，潤(rùn)滑效果和冷卻效果好。易控制供油量大小，使用可靠。廣泛適用于大型、重載、高速，精密、自動(dòng)化的各種機(jī)械設(shè)備中。循環(huán)給油潤(rùn)滑，油泵從油池把油壓送到各運(yùn)動(dòng)部位進(jìn)行潤(rùn)滑，經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑后的油回流進(jìn)入機(jī)身油池循環(huán)使用。如圖8所示為其工作流程圖。 圖8 潤(rùn)滑裝置工作流程圖 3.3 電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)主要由PLC來(lái)控制可以分為四個(gè)分系統(tǒng)：主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)刀傳動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。由于切管機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連鎖性強(qiáng)，且動(dòng)作頻繁，監(jiān)測(cè)點(diǎn)（液壓和電氣接點(diǎn)）較多，如采用一般的繼電器控制則無(wú)法完成工作要求，且故

40、障率會(huì)大大提高，所以本系統(tǒng)采用PLC控制。切管機(jī)整體控制圖如圖9所示。 圖9 切管機(jī)整體控制圖 3.3.1 主要技術(shù)參數(shù) 參數(shù)是每個(gè)機(jī)械設(shè)置或維修上都會(huì)用到的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。定指定應(yīng)用而言，它可以是賦予的常數(shù)值；在泛指時(shí)，它也可以是一個(gè)變量，用來(lái)控制隨其變化而變化的量，給予我們參考，如下表一所示就是我們切管機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。 技術(shù)參數(shù)表一 序號(hào) 名稱 參數(shù) 備注 1 主電機(jī) YD100-2/4 1.8/1.3KW 2 電壓 380V 50HZ 3 冷卻泵電機(jī) AB-25 380V 90W 4 夾鉗最大開度

41、100mm 裝標(biāo)準(zhǔn)夾鉗時(shí) 5 適應(yīng)鋸片 高速鋼鋸片外徑為275或250 肖孔21163 6 機(jī)械外形尺寸 10008001700mm 7 機(jī)器重量 190KG 3.3.2 I/O分配表設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)用到11個(gè)輸入點(diǎn)，10個(gè)輸出點(diǎn)，如表二所示。 表二 I/O輸入輸出分配表 PLC的I/O分配 輸入描述 通道號(hào) 輸出描述 通道號(hào) 潤(rùn)滑油溫度小于最大極限溫度 I0.0 主傳動(dòng)繼電器接通 Q0.0 進(jìn)刀傳動(dòng)裝置接通 I0.1 進(jìn)刀裝置啟動(dòng) Q0.1 潤(rùn)滑壓力保護(hù)接通 I0.2

42、進(jìn)刀裝置快進(jìn)電磁閥接通 Q0.2 刀盤啟動(dòng)按鈕 I0.3 進(jìn)刀裝置慢進(jìn)電磁閥接通 Q0.3 手動(dòng)切割按鈕 I0.4 進(jìn)刀裝置快速回退電磁閥接通 Q0.4 循環(huán)切割按鈕 I0.5 內(nèi)夾緊裝置夾緊電磁閥接通 Q0.5 手動(dòng)夾緊按鈕 I0.6 外夾緊裝置夾緊電磁閥接通 Q0.6 手動(dòng)松開按鈕 I0.7 潤(rùn)滑裝置啟動(dòng) Q0.7 外夾A位置開關(guān) I1.0 液壓裝置啟動(dòng) Q1.0 外夾B位置開關(guān) I1.1 潤(rùn)滑油加熱 Q1.1 潤(rùn)滑油超溫檢測(cè) AIW0 4 基于PLC的MC275PV切管機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 4.1 PLC內(nèi)部工

43、作過(guò)程 當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶執(zhí)行程序和輸入刷新三個(gè)階段，完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期，在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。PLC的工作過(guò)程可用圖10表示。 電源接通 內(nèi)部處理 輸入處理(輸入處理、遠(yuǎn)程I/O) 通信服務(wù)(外設(shè)、CPU、總線服務(wù)) 更新時(shí)鐘、特殊寄存器 CPU運(yùn)行方式 執(zhí)行程序 輸出處理 執(zhí)行自診斷 PLC正常否 CPU強(qiáng)占為STOP 存放自診斷錯(cuò)誤結(jié)果 N Y RUN STOP 圖10 PLC內(nèi)部工作流程圖 4.2 MC275PV控制系統(tǒng)的流

44、程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PLC對(duì)MC275PV系統(tǒng)控制的主程序流程圖的設(shè)計(jì)，如圖11所示。 開始 控制電壓接通 主機(jī)通風(fēng)機(jī)接通 溫度是否小于 最大極限溫度 夾緊子程序 液壓泵啟動(dòng) 裝置動(dòng)作 潤(rùn)滑裝置動(dòng)作 進(jìn)刀切割子程序 自動(dòng)循環(huán)按鈕 Y N 夾緊松開子程序 結(jié)束 是否需要緊急停止 是否自動(dòng)循環(huán) Y N Y N 圖11 PLC控制的主程序流程圖 4.3 液壓裝置子程序流程設(shè)計(jì) 在本系統(tǒng)中，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)控制外夾鉗前進(jìn)、后退、夾緊、松開，內(nèi)夾鉗裝置夾緊、松開。采用液壓傳動(dòng)裝置的原因在于：液壓傳動(dòng)的各種元件，可以根據(jù)需

45、要方便、靈活地來(lái)布置，其重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小反應(yīng)速度快，操作控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)極調(diào)速，很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過(guò)程，并可實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。其工作流程子程序如下圖12表示。 夾緊子程序開始 電磁閥復(fù)位 外夾緊前進(jìn)電磁閥動(dòng)作 延時(shí)100ms Y N Y 是否達(dá)到前進(jìn)限位A 外夾緊夾緊電磁閥動(dòng)作 內(nèi)夾緊夾緊電磁閥動(dòng)作 延時(shí)100ms 夾緊子程序結(jié)束 松開子程序開始 電磁閥復(fù)位 外夾緊前進(jìn)電磁閥動(dòng)作 外夾緊松開電磁閥動(dòng)作 外夾緊后退電磁閥動(dòng)作 是否達(dá)到后退限位B 松開子程序結(jié)束 N

46、 圖12 液壓裝置子程序 4.4 切管機(jī)自動(dòng)循環(huán)切管流程設(shè)計(jì) PLC在進(jìn)行自動(dòng)切管前必須具備以下條件：1.控制電壓接通；2.接通潤(rùn)滑裝置以及液壓裝置；3.主機(jī)啟動(dòng)，調(diào)試至要求轉(zhuǎn)速；4.裝好刀具，進(jìn)刀裝置接通，速度及進(jìn)刀量預(yù)先按要求選好，同時(shí)用可編程凸輪控制器調(diào)好進(jìn)刀限定裝置(進(jìn)刀原始位置、快速移動(dòng)值、進(jìn)刀量、切削量的限定位置)；5.操作臺(tái)原始位置信號(hào)燈亮(即夾鉗回退到位、外夾鉗松開、內(nèi)抓松開)。 以上條件具備后，即可按照下圖13順序執(zhí)行自動(dòng)循環(huán)切管。 切管機(jī)初始位置 內(nèi)夾鉗夾緊 外夾鉗加緊 進(jìn)刀快速向前 進(jìn)刀慢速向前 進(jìn)刀快速后退 內(nèi)夾鉗松開

47、 外夾鉗向前 外夾鉗松開 外夾鉗向后 鋼管退出 準(zhǔn)備下一周期 圖13 切管機(jī)循環(huán)工作圖 整個(gè)切管過(guò)程中，只要執(zhí)行切管機(jī)初始位置程序和第一周期程序，則上述框圖的其他程序?qū)⒆詣?dòng)執(zhí)行。 20 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院2012屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 結(jié) 論 基于PLC控制的切管機(jī)控制系統(tǒng) ，不僅解決了繼電器控制系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，而且它在控制方法上用軟件編程取代硬件接線，從而為切管機(jī)的制造提供了方便，軟件編程的使用讓整個(gè)系統(tǒng)更加的靈活，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需求進(jìn)行更改，適應(yīng)性強(qiáng)，其可靠性也很好，平均無(wú)故障達(dá)到幾十萬(wàn)個(gè)小時(shí)，從而使后期的維護(hù)成本大大降低，故障的排查也變得更加的容易

48、，再加上其抗干擾性能好，適應(yīng)了在工廠使用的大環(huán)境。當(dāng)然PLC控制在實(shí)際的運(yùn)用中也存在一定的問(wèn)題，例如雖然PLC自身采用光電耦合隔離等保護(hù)措施，但是其輸入輸出還是會(huì)出現(xiàn)燒毀或者是沒有動(dòng)作的現(xiàn)象，當(dāng)采用備用的輸入輸出點(diǎn)代替時(shí)，若是小型的PLC找出其對(duì)應(yīng)的輸入輸出地址是很容易的，而且更改也方便。但是，若是較為大型的PLC，首先找出對(duì)應(yīng)的地址就是比較困難的，其次若是更改，當(dāng)對(duì)所編程序較為熟悉，修改相對(duì)要方便些，但是很難保證不出現(xiàn)遺漏，所以實(shí)際檢修時(shí)總是整個(gè)I/O模塊全部換掉，這樣就造成很大的損失與浪費(fèi)，因此就需要在PLC的軟硬件兩個(gè)方面找出解決的方法。PLC控制并不一定是切管機(jī)切割控制系統(tǒng)的最終方式，

49、在此基礎(chǔ)上還會(huì)有進(jìn)一步的發(fā)展，這也是需要進(jìn)一步關(guān)注的。 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了很多老師、同學(xué)和同事的幫助，其中周主任對(duì)我的關(guān)心和支持尤為重要，每次遇到難題，我最先做的就是向周主任尋求幫助，而周主任每次不管忙或閑，總會(huì)為我抽出時(shí)間，然后一起商量解決的辦法。正如《師說(shuō)》中所說(shuō)“師者，所以傳道受業(yè)解惑也”。學(xué)生在此深表感謝，一日為師，終生為師。也感謝大學(xué)三年里授我知識(shí)，伴我成長(zhǎng)，關(guān)心我的老師們，是你們的付出使我度過(guò)了充實(shí)而精彩的三年大學(xué)生活，順利的找到工作。另外，感謝我的母校給予我這樣一次設(shè)計(jì)與答辯的機(jī)會(huì)，使我能夠基本獨(dú)立

50、地完成了這樣一個(gè)課題，同時(shí)在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，給予了我們各種各樣的方便，使我們?cè)诩磳㈦x開母校的這段時(shí)間里，更多地學(xué)習(xí)了一些能夠應(yīng)用到實(shí)踐方面的知識(shí)，增強(qiáng)了我們動(dòng)手應(yīng)用能力和實(shí)踐操作能力，短時(shí)間內(nèi)提高了我們的獨(dú)立思考的能力。同時(shí)還要感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的舍友，和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予過(guò)我?guī)椭幕锇閭儯诖髮W(xué)生活即將結(jié)束的最后的日子里，我們?cè)僖淮巫C明了團(tuán)結(jié)合作的力量，把這個(gè)龐大的，幾乎從來(lái)都沒有上手的課題圓滿地完成了。正是有了你們的幫助，讓我不僅學(xué)到了本次課題所涉及的新知識(shí)，更讓我感覺到知識(shí)以外更多的東西，這，就是團(tuán)結(jié)的力量！ 總之，我衷心的感謝我的老師，父母，同學(xué)，學(xué)校，以及實(shí)習(xí)單位的師傅們

51、，正是你們的指導(dǎo)和幫助才有了今天的我，也才有了現(xiàn)在的這篇論文。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 岳慶來(lái).變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.4 [2] 高安生.基于工業(yè)PC機(jī)的通用化數(shù)控系統(tǒng)研究[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床，1997.7 [3] 陳勇奇.PLC在鋼管切斷機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓，2003.3 [4] 石秋潔.變頻器應(yīng)用基礎(chǔ)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.12 [5] 秦長(zhǎng)海，董昭.可編程序控制器原理與應(yīng)用技術(shù)，北京：北京郵電大學(xué)出版社，2009 [6] 陳曉琴.可編程序控制器及應(yīng)用，哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2009.1 [7] 周占懷.PLC技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目化教程，青島：中國(guó)海洋大學(xué)出版社，2010.9 [8] 李乃夫.可編程控制器原理、應(yīng)用、實(shí)驗(yàn).北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2003 [9] [10] http://www.schneider-