开题报告-U形板折板机的电气控制系统设计.doc

开 题 报 告学号081022161131姓 名钱玉冠指导教师葛延津系别电气信息工程系专业/班级自动化专业08102毕业设计（论文）题目U形板折板机的电气控制系统设计题目类型工程设计 技术开发 软件工程 理论研究和方法应用 管理模式设计 其他选题目的及意义U形板折板机是型材加工厂常用的加工设备，U 形板折板机由模板、左右折板、限位开关、气压机构（气缸和活动铰链）、安全光栅和操作盘组成。模板装在模板座上，模板两端的形状不同，加工出来的U 形板料的开角形状就不同，折角的大小由左右限位开关的位置决定。根据不同要求，模板可以随时更换。在气压的推动下，模板与模板座一起下移或上移。被加工的金属板料放在平台上，当模板下移压紧板料后，工作平台上的左、右折板在气压机构的推动下，可以向上折、也可以折回，把板料加工成U 型。操作盘面上设置有接通或断开PLC 电源的开关、工作方式选择开关和单周期位和单步位、启动/停止开关、复位按钮和操作按钮。在现代化的工业生产中，选择用PLC来控制U形板的生产，可以提高生产效率，安全性、工作的稳定性好，操作方便，经济适用，能很好地满足中小规模型材加工厂批量加工的需要。设 计（研 究）现 状 和 发 展 趋 势可编程逻辑控制器（ Programmable Logic Controller，简称 PLC或 PC）是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作电子系统。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点。 PLC的主要特点如下： 1.用内部已定义的各种辅助继电器代替机械触点继电器，通过软件编程方式用内部逻辑关系代替实际的硬件连接导线，这些内部继电器的节点变位时间可理想化地认为等于零，因此只需考虑它的 0-1状态而无需考虑传统继电器所固有的返回系数；2.可靠性高，抗干扰能力强，适用于复杂的工业环境； 3.配套齐全，功能完善，适用性强，易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能； 4.易学易用，照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是 PLC的程序编制采用简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学。 经过 30多年的发展， PLC已十分成熟与完善，尤其在顺序控制、开关量逻辑运算和处理这两方面具有显著优势，而模拟量闭环控制也已非常成熟。PLC技术在U形板折板机是型材加工中得到广泛应用，并发展壮大。课题研究的主要内容（1）控制系统设计的第一部步就是了解被控对象，任何控制系统都是为某些过程或设备服务的，这些过程或设备就是控制系统的控制对象或服务对象。要做好服务工作，满足生产过程或设备的需求，就必须了解其工作原理，工艺工程，工作特点。（2）了解工作原理，工艺工程，工作特点后根据电气动模块的工作原理设计电气动模块。（3）通过查找相关资料了解其在实践中的应用，对本设计的课题做深刻的了解，分析被控制对象的工作原理和工艺流程，画出工作图。了解系统应该具备的全部功能和控制范围。选择PLC的机型，编制PLC的梯形图并调试。正确选择电器元件，列出清单。 （4）设计安全保护模块，避免安全隐患的存在，提高安全系数。课题的工作方案（1）在工业化生产中，折板机应有手动和自动方式，以便达到更合理的控制要求，手动方式即单步方式。单步工作方式时，按一次操作按钮执行一个工作步；单周期方式时，按一次操作按钮连续完成上述加工过程后自停，加工过程中不重复循环。（2）电气动模块的组成一般由压缩机，电动机，压力开关，单向阀，储气罐，压力表，自动排水器，安全阀，冷冻式空气干燥器，主管道过滤器等组成。总体来说由压缩空气的产生和输送系统及压缩空气消耗系统二个主要部分组成。（3）PLC是实现控制的关键部件，程序要依次完成信号的输入采样、输出报警等功能。（4）根据输入输出变量的统计的结果对PLC和I/O进行分配和定义。编制完成后进行模拟调试，通过生动的工厂实地调查更深刻的了解PLC的功能。 （5）在U形板型材的生产过程中，由于手动放料，操作人员在操作过程中可能疏忽大意，没有处理好身体与机器之间的距离，而导致发生生产事故。在折板机上安装安全光栅，提高生产的安全系数。课 题 研 究 有 无 困 难准 备 如 何 解 决困难：1.参考资料有限。2.对自己所学知识的局限性。3.刚开始不知道如何着手。4.不能较好地总结。解决方法：1.上网搜索相关资料。 2.上图书馆借阅相关书籍。3.复习以前该类课程相关知识。4.多请教老师，对于一些特定问题进行实际调研。主要参考文献1 张万忠.刘明芹.电器与PLC控制技术M.化学工业出版社，2003.82 殷洪义，吴建华.PLC原理与实践M.清华大学出版社，2008.103 吴作明.PLC开发与应用实用实例详解M.北京航空航天大学出版社，2007.114 杨后川，张瑞，高建设，等.西门子S7-100PLC应用100利M.电子工业出版社，2009.125 柴瑞娟，陈海霞. 西门子PLC编程技术及工程应用M.机械工业出版社，20066 卢时平，杨振宇.折板机技术M. 上海科学技术文献出版社.1990.87 杨公源.可编程控制器（PLC）原理与应用M.电子工业出版社，2004.108 吴振顺. 气压传动与控制M. 哈尔滨工业大学出版社，1995.9.9 王洪猛.基于PLC 的过程控制系统设计与实现J .自动化技术与应用, 200410 陈在平.可编程控制器技术与应用系统设计M. 机械工业出版社，200311 余成波.传感器与自动检测技术M.高等教育出版社.2009.712 孙惠芹，刘南平，张材中.传感器入门M.科学出版社，200613 杨帮文.新编CMOS4000系列集成电路实用手册S.机械工业出版社，2006.10计划进度2011-2012第一学期14周 分析初选题目,确定毕业设计课题以及研究方向.15周 根据所确定的题目,查找相关资料,培养广阔的思维，为论文设计打下基础.16周 对自己的论设计有个大体的了解，以及重要的环节用什么方法去解决.17周 完成开题报告.18周 开题报告答辩.寒假 继续深入对现有资料的学习，列出论文设