基于plc的玻璃造型生產線控制系統的設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 動。根據主電路的要求和控制方式結合以上對電機的各項標準和參數的介紹可確定主電路所用的元件的型號和參數。臺面電機的是用來帶動玻璃流水線橫向運動，所選的電機功率要大，轉速稍微低即可。刀架電機用來控制刀片的上下移動，而刀片的移動并不能很快，所以所選的電機轉速要稍微低，雖有蝸輪減速，帶在經濟角度考慮下，可以用轉速小、功率低的電機以節約成本。刀具進給電機控制材料的進給，定位須準確，采用直流電機 橫向電機M1型號參數型號額定電壓額定功率額定電流轉速效率功率因素最大轉矩最小轉矩堵轉轉矩堵轉電流額定轉矩額定轉矩額定轉矩額定電流VkWAr/min%倍倍倍倍Y2112M238042890 垂直電機M2型號參數型號額定電壓額定功率額定電流轉速效率功率因素最大轉矩最小轉矩堵轉轉矩堵轉電流額定轉矩額定轉矩額定轉矩額定電流VkWAr/min%倍倍倍倍Y2100L28380700 縱向電機M3型號參數型號額定電壓額定功率額定電流轉速效率削弱磁場時最大轉速飛輪力矩VkWAr/min%r/minkgm2Z2422207501500 主電路其他元件選型主電路的其他元件的選型就為斷路器的選擇、交流接觸的選擇、熔斷器的選擇、中間繼電器的選擇表等各種元件的選擇。元件的選擇對整個設備的性能起到很大的作用，下面是電器元器件選擇方法。（1）刀開關是用來控制設備的總電源，三組熔斷器是防止電流過大而設計的，熱繼電器也有同樣的效果，但是工作原理不同。KM1是控制橫向運動電機M1，KM2和KM3分別是控制垂直運動電機M2正反轉，KM4和KM5分別是控制縱向運動電機M3的正反轉，KM6控制激光束的啟停。KM7和KM8控制電磁離合制動器，剎車時給電機其精確定位的。 （2）熔斷器是低壓配電網中的保護元件之一，主要做短路保護用，當通過熔斷器的電流大于規定值時，以及自產生的熱量使熔體熔化而自動分斷電路。通過熔斷器的熔化特性和熔化特性的配合以及熔斷器與其他電器的配合，在一定的短路范圍內可達到選擇性保護。而在本系統中是在電動機回路中用作短路保護。應考慮到電動機的起動條件，按電動機時間長短選擇熔體的額定電流，對起動時間不長的場合可按下公式決定熔體額定電流：= ()對起動時間長或較頻繁起動，按下公式決定電流：= ()式中，為電動機的起動電流。FU1選用RT1600C型，其主要技術參數：額定電流16A，額定電壓500V。FU2選用RT1600C型，其主要技術參數：，額定電壓500V。FU3選用RT1600C型，其主要技術參數：額定電流3A，額定電壓500V，（3）交流接觸器是一種適用于遠距離頻繁地接通和分斷交流電路的電器，其主要控制對象是電動機，也可用于控制如電焊機、電容器組、電熱裝置、照明設備等其他負載。接觸器具有操作頻率高、使用壽命長、工作可靠、性能穩定、維修簡便等優點，是用途廣泛的控制電路之一。隨使用場合及控制對象不同，接觸器的操作條件與工作繁重程度也不同。為了盡可能經濟地、正確地選用接觸器，必須對控制對象的工作情況以及接觸器性能有一較全面的了解，不能僅看產品的銘牌數據，因接觸器銘牌上所規定的電壓、電流、控制功率等參數為某一使用條件下的額定值，選用時應根據具體使用條件正確選用。通常，先根據接觸器的實際使用類別選用相應的接觸器類型。然后，根據接觸器控制對象的工作參量（如工作電壓、工作電流、控制功率、操作頻率、工作制等）確定接觸器的容量等級。再按控制電路要求決定接觸器的線圈參數。用于特殊環境條件的接觸器應選用派生型產品（如濕熱帶型―TH或符合防爆、防塵、防滴等使用要求的產品）。交流接觸器的負載主要可分為電動機負載與非電動機負載（如電熱設備、照明裝置、電容器、電焊機等）兩大類。本設計中交流接觸器使用屬于電動機負載，且其負載的輕重程度為一般任務型，其操作頻率不高。選用接觸器時只要使被選用接觸器的額定電壓和額定電流等于或稍大于電動機的額定電壓和額定電流即可。對特重任務電機，如印刷機、鏜床等，操作頻率很高，可達600～12000次/h，經常運行于起動、反接制動、反向等狀態，接觸器大致可按電壽命及起動電流選用，接觸器型號選CJl0Z，因此KMKMKM4～KM6選用CJl0Z型。AC－3 籠型感應電動機的啟動、分斷風機，泵等負載，所以KM2選用AC3型，其主要技術參數：額定電壓AC 380V，額定工作電流9A，約定發熱電流20A，可控三相鼠籠電動機的功率4kW。（4）熱繼電器是依靠電流通過發熱元時產生的熱，使雙金屬片受熱，彎曲而推動機構動作的一種電器，主要用于電動機的過載保護，斷相及電流不平衡運行的保護及其他電氣設備設備發熱狀態的控制。因此選用時，必須了解被保護對象的工作環境，起動情況，負載性質，工作制以及電動機允許的過載能力，保護要遵循的原則：應使熱繼電器的安秒特性位于電動機的過載特性之中，并盡量可能地接近，甚至重合，以充分發揮電動機的過載能力，同時使電動機在短時過載和起動瞬間（5～6）時不受影響。在熱繼電器的選擇方面還要注意以下的幾點：① 原則上，熱繼電器的額定電流應按電機的額定電流選擇。② 在不頻繁啟動的場合，要保證熱繼電器不會應電機的啟動而起誤動作。③ 當電機為重復短時工作時，首先注意確定熱繼電器的允許操作頻率。FRFR2選用NR2(JR28)，其主要技術參數：電流等級13，額定絕緣電壓690V，具有斷相保護、溫度補償、手動與自動復位、脫扣指示、測試按鈕、停止按鈕，額定電壓AC 380V。電氣元件清單如下表： 電氣主電路其他元件元件名稱元件數量元件名稱元件數量刀開關1個熔斷器3組接觸器6個熱繼電器3組按鈕1個行程開關3個電動機3臺電磁剎車2個根據控制要求和選型的器件。 控制系統控制電路設計控制系統的控制電路由PLC、光電編碼器、按鈕、接觸器和行程開關組成。按鈕包括啟動按鈕和急停按鈕，用來實現設備的啟動和停止。光電編碼器和電機相連，光電編碼器的A相與PLC高速計數器輸入端相連接，利用高速計數器實現定長定寬切割。PLC的輸出部分為接觸器線圈，控制電動機正反轉運動。根據系統控制要求，控制電路中輸入部分包括：2個光電編碼器輸入、一個急停按鈕輸入和3個行程開關輸入。輸出部分包括：控制電動機啟動停止的5個接觸器和激光束開關的接觸器。 PLC的選型S7200不同的CPU模塊的性能有較大的差別，在選擇CPU模塊時，考慮本機I/O點的點數、通信接口和高速計數器數量，綜合考慮性價比，盡可能降低硬件成本。根據控制系統I/O分配表和所需高速計數器數量，考慮性價比的情況下，CPU222本機數字量I/O共有8入/6出，具有HSC0，HSC3～5共4路高速計數器輸入，而且性價比相對較高，因此選擇CPU222模塊作為控制部分的CPU，選擇接觸器輸出型PLC，電源選用AC電源。根據系統控制要求，I/： I/O分配表I/O分配表輸入I輸出Q輸入器件符號I輸出器件符號Q動作橫向編碼器A相接觸器KM1主軸進給縱向編碼器A相接觸器KM2升降電機上升急停按鈕SB1接觸器KM3升降電機下降上限開關SQ1接觸器KM4刀具電機正轉下限開關SQ2接觸器KM5刀具電機反轉行程開關SQ3接觸器KM6激光束啟停 高速計數器普通計數器受CPU掃描速度的影響，是按照順序掃描的方式進行工作，在每個掃描周期中，對計數脈沖只能進行一次累加：對于脈沖信號的頻率比PLC的掃描頻率高時，如果仍采用普通計數器進行累加，必然會丟失很多輸入脈沖信號，在PLC中對比掃描頻率高的輸入信號的計數也可使用高速計數器指令來實現。S7200 PLC有六個高速計數器，其占有的輸入端子各不相同，且不同的輸入端有專用的功能，如：時鐘脈沖端、方向控制端、復位端、啟動端等。高速計數器共有12種工作模式。高速計數器有四種計數方式：（1）單路脈沖輸入的內部方向控制加/減計數：即只有一個脈沖輸入端，通過高速計數器的控制字節的第3位來控制做加計數或者減計數。該位為1，加計數；該位為0，減計數。（2）單路脈沖輸入的外部方向控制加/減計數：即有一個脈沖輸入端，有一個方向控制端，方向輸入信號等于1時，加計數；方向輸入信號等于0時，減計數。如圖所示為外部方向控制的單路加/減計數。該計數方式可調用當前值等預設值中斷和外部輸入方向改變的中斷。（3）兩路脈沖輸入的單相加/減計數。即有兩個脈沖輸入端，一個是加計數脈沖，一個是減計數脈沖，計數值為兩個輸入端脈沖的代數和，該計數方式可調用當前值等預設值中斷和外部輸入方向改變的中斷。（4）兩路脈沖輸入的雙相正交計數。即有兩個脈沖