正文打印 - 副本.wps

无心外圆砂带磨床控制系统设计【含全套CAD图纸】【答辩毕业资料】

收藏

资源目录
跳过导航链接。
无心外圆砂带磨床控制系统设计【含全套CAD图纸】【答辩毕业资料】.rar
说明书 草稿.doc---(点击预览)
西门子802s数控车床电气原理图.dwg---(点击预览)
目录打印.doc---(点击预览)
气路原理草图.dwg---(点击预览)
正文打印.wps---(点击预览)
摘要.doc---(点击预览)
主回路草图.dwg---(点击预览)
PLC数字输出量(一).dwg---(点击预览)
PLC数字输入量(一).dwg---(点击预览)
CAD图
plc控制液压系统
其他资料
2
毕业设计(论文)文献翻译封面.doc---(点击预览)
毕业设计(论文)文献综述.doc---(点击预览)
毕业设计(论文)开题报告.doc---(点击预览)
毕业设计(论文)任务书_沈凯.doc---(点击预览)
外文翻译.doc---(点击预览)
1
开题报告
毕业设计
沈凯
资料
大四 课程设计
文档打印
压缩包内文档预览:(预览前20页/共41页)
预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图
编号:346976    类型:共享资源    大小:79.08MB    格式:RAR    上传时间:2014-10-23 上传人:好资料QQ****51605 IP属地:江苏
45
积分
关 键 词:
无心 无意 外圆砂带 磨床 控制系统 设计 全套 cad 图纸 答辩 毕业 资料
资源描述:

【温馨提示】 购买原稿文件请充值后自助下载。

[全部文件] 那张截图中的文件为本资料所有内容,下载后即可获得。


预览截图请勿抄袭,原稿文件完整清晰,无水印,可编辑。

有疑问可以咨询QQ:414951605或1304139763

目  录

摘 要................................................................Ⅰ

Abstract.............................................................Ⅱ

第1章  绪论..........................................................1
1.1 本课题研究的背景..........................................1
       1.2 本课题研究的内容和方法....................................1
       1.3国内外的发展现状...........................................1
       1.31液压传动发展现状..........................................1
       1.3.2 PLC的发展现状...........................................2

第2章 液压传动系统的设计
       2.1液压系统工况的分析.........................................2
       2.1.1 位移循环图L—t..........................................3.
       2.1.2速度循环图v—t...........................................3
       2.2液压缸的设计................................................3
       2.2.1液压缸的负载分析..........................................3
       2.2.2初步确定液压缸的工作压力..................................4
       2.2.3液压缸的尺寸计算..........................................5
       2.2.4 液压缸流量的计算..........................................5
       2.3液压泵的确定与所需功率的计算................................5
       2.4阀类元件的选择..............................................6
       2.5滤油器的选型................................................8
       2.6油箱的设计..................................................8
       2.6.1油箱设计要点 .............................................9
       2.6.2油箱容量计算..............................................9


第 3 章 滚轮电机的选择和调速 ...........................................9
3.1滚轮电机的选型及计算.........................................9
       3.2变频器的选用................................................11
       3.3滚轮电机的调速..............................................12
       3.3.1三相异步的调速方式........................................12
       3.3.2变频器的调速原理..........................................15

第4章  PLC的控制设计..................................................16
       4.1 PLC的特点..................................................16
       4.2 PLC的选型原则..............................................16
       4.3机型的选择.................................................17
       4.4控制要求...................................................17
       4.5电气原理图..................................................18
       4.6I/O端口分配表..........................................20
      4.7电器元件的选型.........................................21
     4.8程序设计与系统流程图...................................23
      4.9程序设及分析...............................................25

第5章  三菱编程软件和仿真软件.........................................29
       5.1三菱编程软件...............................................35
       5.2三菱仿真软件...............................................30
结论...................................................................42
致谢...................................................................43
参考文献...............................................................44



摘要
本文介绍了无心外圆磨床的上下料系统控制的原理和特点,主要是通过PLC控制液压系统实现对工件上料和收料的控制。先根据的已知条件计算并选择液压系统各个元件,如液压泵、电磁阀、流量控制阀等,再设计连接液压回路,形成液压的传动系统。由液压系统的不同控制控制方式、如手动控制和自动控制,选择合适的PLC,编写程序,绘制电气接线图,并在运行过程中不断的调整和优化。而且在整个过程中会有变频器对电机的调速和传感器的检测,这些也有赖于PLC的控制,总之,最后由PLC程序控制液压系统形成一个统一的控制系统整体,达到控制液压系统完成特定的工作行程的目的。
关键词:PLC  液压系统   变频器
             第一章    绪论
1.1 本课题研究的目的和意义

1.2 本课题研究的内容
1.3 国内外研究情况及其发展

     液压系统工况分析
  2.1 位移循环图L—t
  2.2速度循环图v—t
2.3液压缸的负载分析
第三章液压元件的计算和选型
3.1液压缸的设计计算  
3.2液压泵的确定与所需功率的计算
3.3阀类元件的选择
3.4管道的选择
3.5滤油器的选择
3.6油箱的设计
   


内容简介:
1重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计第一章 绪论 1.1 本课题研究的背景 心外圆砂带磨床适用于管材、棒材等工件的外圆磨削和抛光,可磨削金属、木材、 玻璃、 橡胶等材料。 随着市场经济的高速发展,对生产的要求也不断提高,对于磨床磨削的要求越来越高,砂带磨床的加工工效甚至超过了普通常规加工工艺,砂带越来越宽,加工精度越来越高,已达到和超过砂轮磨床。 如今,由于可编程控制器(PLC)在无心外圆砂带磨床控制系统中的应用范围越来越广泛,为了提高生产效率,PLC 控制液压系统对工件上下料在各种机床上也得到了广泛的应用。1.2 本课题研究的内容和方法本课题主要是研究 PLC 控制液压系统,从而在加工生产中实现工件的上下料自动化。 而且,这个课题主要是采用实例分析,结合阅读大量的文献和查找资料,寻求出最佳的设计方案。1.3 国内外的发展现状1.31 液压传动发展现状液压传动与控制是以液体(油、高水基液压油、合成液体)作为介质来实现各种机械量的输出(力、 位移或速度等)的。 它与单纯的机械传动、 电气传动和气压传动相比,具有传递功率大,结构小、 响应快等特点,因而被广泛的应用于各种机械设备及精密的自动控制系统。 液压传动技术是一门新的学科技术,它的发展历史虽然较短,但是发展的速度却非常之快。自从 1795 年制成了第一台压力机起,液压技术进入了工程领域;1906年开始应用于国防战备武器。第二次世界大战期间,由于军事工业迫切需要反应快、 精度高的自动控制系统,因而出现了液压伺服控制系统。 从60年代起,由于原子能、 空间技术、 大型船舰及电子技术的发展,不断地对液压技术提出新的要求,从民用到国防,由一般的传动到精确度很高的控制系统,这种技术得到更加广泛的发展和应用。在国防工业中:海、 陆、 空各种战备武器均采用液压传动与控制。 如飞机、 坦克、舰艇、雷达、火炮、导弹及火箭等。在民用工业中:有机床工业、 冶金工业、 工程机械、 农业方面,汽车工业、 轻2重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计纺工业、船舶工业。另外,近几年又出现了太阳跟踪系统、 海浪模拟装置、 飞机驾驶模拟、 船舶驾驶模拟器、 地震再现、 火箭助飞发射装置、 宇航环境模拟、 高层建筑防震系统及紧急刹车装置等,均采用了液压技术。总之,一切工程领域,凡是有机械设备的场合,均可采用液压技术。 它的发展如此之快,应用如此之广,其原因就是液压技术有着优异的特点,归纳起来液压动力传动方式具有显著的优点:其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率大;液压传动装置体积小、结构紧凑、布局灵活,易实现无级调速,调速范围宽,便于与电气控制相配合实现自动化;易实现过载保护与保压,安全可靠;元件易于实现系列化、 标准化、 通用化;液压易与微机控制等新技术相结合,构成“机-电-液-光”一体化便于实现数字化1.3.2 PLC的发展现状 长期以来,PLC 始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案。目前,全世界PLC 生产厂家约200家,生产 300多种产品。 国内PLC市场仍以国外产品为主,如 Siemens、 A-B、 OMRON、 三菱、 GE 的产品。 经过多年的发展,国内PLC生产厂家约有三十家,但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品,可以说 PLC 在我国尚未形成制造产业化。在PLC 应用方面,我国是很活跃的,应用的行业也很广泛。 PLC 在工业生产过程控制自动化和传统产业技术改造等方面得到了广泛应用, 与传统的继电器控制相比, PLC 具有控制系统构成简单、可靠性高、通用性强、 抗干扰能力强、 易于编程、 体积小、 可在线修改、 设计与调试周期短、 便于安装和维修等突出优点, 而且一般不需要采取什么特殊措施, 就能直接在工业环境中使用, 更加适合工业现场的要求, 使用 PLC 控制液压控制系统能提高系统的整体性能,具有较明显的优越性。 第二章 液压系统工况分析3重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计2.1 位移循环图Lt 图 2-1 为液压机的液压缸位移循环图,纵坐标 L 表示活塞位移,横坐标 t表示从活塞启动到返回原位的时间,曲线斜率表示活塞移动速度。图2-1 位移循环图 图中,0-t1 表示慢速上升,t1-t2 表示保压停留,t2-t3快速下降回程。且顶升的高度为200mm。 2.2 速度循环图vt 液压缸的运动速度循环图如图 2-2 所示,纵坐标 V 表示活塞杆的运动速度,横坐标 t表示时间。 图2.2 速度循环图因为这个过程中的速度分析较为复杂,所以可以简化为是以 50mm/s的速度顶升,停留一段时间后,以80mm/s的速度下降。2.3 液压缸的负载分析 4重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 液压缸的负载力计算:工作机构作直线往复运动时,液压缸必须克服的负载由六部分组成: bmGifCFFFFFFF (2-31)式中:Fc为切削阻力;Ff为摩擦阻力;Fi为惯性阻力;FG为重力;Fm为密封阻力;Fb为排油阻力。 因为在本方案中活塞杆做上下的直线往返运动,而且Fc为切削阻力、Ff为摩擦阻力、Fm为密封阻力可以忽略不计。无心外圆磨床的加工材料为合金钢和碳钢,尺寸如图2.3 图2.3 工件尺寸图工件的重量为KgdDlmgFG55.198)(422,顶升时还有支撑架,所以可设定GF为3000N。maFi=500N 2/5 . 2sma,又因为bF相对GF的值较小,可取bF=1000N,所以F=GF+bF+iF=4500N。第3章 液压元件的计算和选型5重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计3.1 液压缸的设计计算 3.1.1 初步确定液压缸的工作压力 根据液压缸的负载 F=4500N,因为在工作时是两个液压缸同时工作,单个液压缸的负载,F=2250N。所以,液压缸的工作压力的选择有两种方式:一是根据机械类型选;二是根据切削负载选。如表3-1、表3-2所示。 表3-1 按负载选执行文件的工作压力负载/N5000500-1000010000-2000020000-3000030000-5000050000工作压力/Mpa0.811.522.5334455 表3-2 按机械类型选执行文件的工作压力机械类型磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPaa2358810又表 3-1可知,液压缸的工作压力P 为0.8-1MaP。3.1.2 液压缸的尺寸计算 选用双作用单活塞液压缸,其供油压力为 P,回油压力为 0.液压缸的输出力F=APm,A 为液压缸的有效面积,m是机械效率,可取 0.9.液压缸的工作压力P 取 0.8MaP。 F=mPD24=2250N, 得 到 D=0.06309m=63.09mm 。 查 液 压 手 册GB/T2348-93,将液压缸直径圆整得D为63mm,则无杆腔的面积1S=31.162cm。可根据活塞杆的伸出和退回的速度比求活塞杆的直径6 . 121VV,查手册可得活塞杆直径 d=40mm。那么有杆腔的有效面积2S=22260.1844cmdD。3.1.3 液压缸流量的计算6重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 A 为液压缸的有效面积,活塞杆运动的最大速度smmV/80max,运动的最小速度为smmV/50min,液压缸最大流min/348. 94min21lVDq,最小流量min/12. 9max2lVAq。 因为上升与下降时的流量基本相同,故可使用定量泵。而且定量泵、分流阀等液压元件的最小稳定流量要小于等于9.248L/min。3.2 液压泵的确定与所需功率的计算 要选择合适的液压泵就必须先要确定液压泵的最大工作压力。 活塞杆上升时液压缸的压力为amGmMPDFAF802. 00 . 621,这是单个液压缸的压力。 活塞杆下降时液压缸的压力为amMPAF60.02,粗布估计右路压力损失为 0.8aMP。则液压泵的工作压力为 0.8022+0.8=2.404aMP,液压泵的最大流量maxQ=KQ=1.19.34822=41.08L/min,在回路中泄露按液压泵最大输入流量的 1.1倍计算。 活塞杆上升送料时的输入功率 P=kwqP648. 1max1,送料下降时的输入功率为 1.30944kw , 因 为 泵 的 效 率 为7 . 0p, 驱 动 泵 的 电 动 机 所 需 功 率P=1.648/0.7=2.354kw。 根据以上计算结果,查阅液压手册可选用叶片泵的型号为501YB,其流量为 48L/min,转速为960r/min,而且其电动机的驱动功率为 7.5kw,再由此可以选用三相异步电动机Y160M-6作为其驱动电机。3.3 阀类元件的选择 下图是液压传动图。 7重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 图3.31 液压传动图在图中有一个溢流阀、两个节流阀、一个分流阀和相同的分流集流阀,而且根据选用的液压泵和液压缸,以及它们在不同工况下的流量和工作压力,可按下表3.3 选用液压阀,还要注意阀的最小稳定流量要小于等于9.248L/min。估计通过的流量l/min型号额定压力aMP调节压力aMP溢流阀10Y-10B6.32.5节流阀19MG8G1.231.5三位四通阀18.834D-20B分流集流阀18.6FJL-B10H分流阀483FJL-10-50H 表3.3 液压阀的选用液压回路中所用到的液压元件名称、符号、及其作用说明,见表(3.4)序号名称符号作用1三位四通电磁换向阀通过阀芯与阀体之间的相对运动改变液体的流向,控制液压缸前进和后退8重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计2分流集流阀控制和分配油路中的流量3双作用单活塞杆缸 将液压能转换成机械能,实现往复直线运动。4节流阀控制油路中流量大小5单向定量液压泵将液压油从油缸引入液压油路中,将机械能转化为液压能6溢流阀保持系统压力定,在系统压力大于或等于其调定压力时开启,流对系统起过载保护作用7油箱为系统存储液压油3.4 滤油器的选型 液压油中往往含有颗粒状杂质,会造成液压元件相对运动表面的磨损、 滑阀卡滞、节流孔口堵塞,使系统工作可靠性大为降低。在系统中安装一定精度的滤油器,是保证液压系统正常工作的必要手段。 滤油器的过滤精度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小,以直径 d 作为公称尺寸表示,按精度可分为粗滤油器(d100 )普通滤油器(d10 ),精滤油器(d5 ),特精滤油器(d1 )。9重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 选择滤油器的依据有以下几点:(1)承载能力:按系统管路工作压力确定。(2)过滤精度:按被保护元件的精度要求确定,选择时可参阅表3-4。(3)通流能力:按通过最大流量确定。(4)阻力压降:应满足过滤材料强度与系数要求。 系统过滤精度(m)元件过滤精度(m)低压系统100150滑阀1/3最小间隙70105Pa 系统50节流孔1/7 孔径(孔径小于1.8mm)100105Pa 系统25流量控制阀2.530140105Pa 系统1015安全阀溢流阀1525电液伺服系统5高精度伺服系统2.5 表3-4 滤油器过滤精度的选择 根据以上条件,选用 WU 型网式吸油过滤器,型号为 WU-40180,是普通滤油器,通过流量40/min,用螺纹连接。3.5 油箱的设计油箱的作用是储油,散发油的热量,沉淀油中杂质,逸出油中的气体。 其形式有开式和闭式两种:开式油箱油液液面与大气相通;闭式油箱油液液面与大气隔绝。开式油箱应用较多。3.5.1 油箱设计要点 (1)油箱应有足够的容积以满足散热,同时其容积应保证系统中油液全部流回油箱时不渗出,油液液面不应超过油箱高度的80%。 (2)吸箱管和回油管的间距应尽量大。 (3)油箱底部应有适当斜度,泄油口置于最低处,以便排油。 (4)注油器上应装滤网。 (5)油箱的箱壁应涂耐油防锈涂料。3.52 油箱容量计算 油箱的有效容量V可近似用液压泵单位时间内排出油液的体积确定。 qKV (3-51)式中:K为系数,低压系统取24,中、高压系统取57;q为同一油箱供油10重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计的各液压泵流量总和。根据管路流量估算选取容量为200L的油箱。第4章 PLC的选用4.1 PLC4.1 PLC 的特点的特点a 可靠性高,抗干扰能力强b 丰富的I/O接口模块c 编程简单d 安装简单,维修方便e 配套齐全,功能完美f 体积小,重量轻,能耗低g 系统设计,调试周期短4.2 PLC的选型原则 (1)输入输出I/O点数的估算I/O 点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再增加 10%20%的可扩展余量后,作为输入输出点数估算数据。实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点,对输入输出点数进行圆整。 (2)存储器容量的估算 存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。 设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。 为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。 存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量 I/O 点数的 1015 倍,加上模拟 I/O 点数的 100 倍,以此数为内存的总字数(16 位为一个字),另外再按此数的 25%考虑余量。 (4)控制功能的选择 该选择包括运算功能、 控制功能、 通信功能、 编程功能、 诊断功能和处理速度11重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计等特性的选择。4.3 机型的选择选择PLC时主要考虑以下几个方面:容量的选择、 输入输出模块的选择、 控制功能的选择、电源模块的选择等。根据这个设计所选电机的功率以及上面几点的综合考虑,初步选择PLC的型号为三菱FX-2N48MR。这个PLC共有48个输入输出点,而且输出方式是继电器输出。 FX-2N48MR端子分布如下图 各端子的定义如下表:第5章 滚轮电机的选择和调速12重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计5.1滚轮电机的选择根据计算要求,选取三相异步电动机,Y型,型号为Y132S-8,其功率为2.2kw,同步转速为710r1min,额定电流5.6A。5.2变频器的选用根据滚轮电机的型号选择,变频器的输出功率和额定电流应大于三相异步电动机的功率和额定电流,而且对于连续恒附在运转时的变频器容量可按公式 : MCNMMCNKIIIUKP3103其中K-电流波形系数;取1.05-1.10;CNP-变频器额定容量,kVA;MI、MU-电动机的额定电流、电压;CNI-变频器的额定电流。 根据以上要求,选取三菱变频器FR-A540,当其要调速的三相异步电动机的功率为2.2kw时,其额定电流为6A,额定容量为4.2kVA。电压为三相,380v-450v,50Hz-60Hz。符合要求。5.3滚轮电机的调速5.31三相异步的调速方式 (1)变极对数调速方法 这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,特点如下:具有较硬的机械特性,稳定性良好;无转差损耗,效率高;接线简单、 控制方便、 价格低; 有级调速,级差较大,不能获得平滑调速可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。 本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、 升降机、 起重设备、风机、水泵等。 (2)变频调速方法 变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流直流13重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计交流变频器和交流交流变频器两大类,目前国内大都使用交直交变频器。其特点:效率高,调速过程中没有附加损耗;应用范围广,可用于笼型异步电动机; 调速范围大,特性硬,精度高;技术复杂,造价高,维护检修困难。 本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。 (3)串级调速方法 串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。 大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。 根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、 机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为:可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高; 装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速7090的生产机械上;调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产;晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。 本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。 (4)绕线式电动机转子串电阻调速方法 绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速,机械特性较软。 (5)定子调压调速方法 当改变电动机的定子电压时,可以得到一组不同的机械特性曲线,从而获得不同转速。 由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,其调速范围较小,使一般笼型电动机难以应用。 为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。 为了扩大稳定运行范围,当调速在2:1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。 调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、 自耦变压器以及晶闸管调压等几种。 晶闸管调压方式为最佳。调压调速的特点: 调压调速线路简单,易实现自动控制;14重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低。 调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。 (6)电磁调速电动机调速方法 电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源(控制器)三部分组成。 直流励磁电源功率较小,通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成改变晶闸管的导通角,可以改变励磁电流的大小。 电磁转差离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系,都能自由转动。 电枢与电动机转子同轴联接称为主动部分,由电动机带动磁极用联轴节与负载轴对接称为从动部分。 当电枢与磁极均为静止时,如励磁绕组通以直流,则沿气隙圆周表面将形成若干对N、 S极性交替的磁极,其磁通经过电枢。 当电枢随拖动电动机旋转时,由于电枢与磁极间相对运动,因而使电枢感应产生涡流,此涡流与磁通相互作用产生转矩,带动有磁极的转子按同一方向旋转,但其转速恒低于电枢的转速N1,这是一种转差调速方式,变动转差离合器的直流励磁电流,便可改变离合器的输出转矩和转速。 电磁调速电动机的调速特点: 装置结构及控制线路简单、 运行可靠、 维修方便;调速平滑、 无级调速;对电网无谐影响;速度失大、 效率低;本方法适用于中、 小功率,要求平滑动、 短时低速运行的生产机械。 (7)液力耦合器调速方法 液力耦合器是一种液力传动装置,一般由泵轮和涡轮组成,它们统称工作轮,放在密封壳体中。 壳中充入一定量的工作液体,当泵轮在原动机带动下旋转时,处于其中的液体受叶片推动而旋转,在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时,就在同一转向上给涡轮叶片以推力,使其带动生产机械运转。 液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。 在工作过程中,改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速,作到无级调速,其特点为: 功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要;结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低;尺寸小,能容大;控制调节方便,容易实现自动控制。本方法适用于风机、水泵的调速 5.32 变频器的调速原理15重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 根据以上的调速方法比较,选用变频调速,因为其调速的平滑性好,适用于磨床中工件前进进给的要求。 变频器的工作原理:交流电动机的同步转速表达式位:n60 f(1s)/p式中 n异步电动机的转速;f异步电动机的频率;s电动机转差率;p电动机极对数。由式(1)可知,转速 n 与频率 f 成正比,只要改变频率 f 即可改变电动机的转速,当频率 f在 050Hz 的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。 变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。下图5-1为电机调速的控制图。 图5-1为电机调速的控制图按下PLC的开关就可以启动电动机,而且调节电位器就能实现电机的无极调速。但是在此之前必须要在变频器的控制面板上设定好参数,只有这样电动机才能正常的工作。 变频器参数设定:先设Pr.79=1设定各参数,Pr.1上限频率为50Hz,Pr.2下线频率为0Hz,Pr.3基底频率为50Hz,Pr.13启动频率为7Hz,调节电位器就可以改变电机转速,电位器RP(2w/1kw)的电源有变频器提供,设定Pr.73=0,选择电压信号DC 0-10v,最后再Pr.79=2,用PLC信号控制变频器运行第6章 PLC的控制16重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计6.1 控制要求 无心外圆磨床上下料控制,主要是通过PLC控制液压回路中电磁阀的得电与失电,以及滚轮电动机的开关,进而实现上下料的自动化。 在总个控制过程中,由液压系统实现工件上下料,而变频器控制滚轮电机的转速大小,进而实现工件磨削的进给速度,这对于工件表面粗糙度的影响至关重要。 而控制这些动作的装置是各种电器,有按钮开关SB、行程开关SQ及电磁铁YA。6.2 电气原理图 图6-21为主电路图 图6-21 主电路图 上图为主电路图,用于控制液压泵电机和滚轮电机,因为液压泵电机M1是正转,没有反转。所以在起控制电路中,电源开关SB10和急停开关SB9串联,且急停开关处于常闭状态,电源开关是常开状态,它们之间相互互锁,交流继电器可以得电后使电机启动,和电源开关并联用于电机开启后可以自锁。 滚轮电机受变频器和PLC的共同控制,在以下会详细介绍。 下图为PLC电气原理图17重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 图6-22 PLC输入量 图6-23 PLC输出量控制18重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 根据上面几个电器原理图,对于液压回路图以及PLC电气原理图的分析,可得到具体的控制细节和整个系统的运行原理,如下:接通电源,液压泵电机M1启动,按下启动按钮,电磁阀1YA得电,液压缸活塞顶升工件到上限位,挡铁压下行程开关SQ1,其动合触点闭合,工件停止上升,定时器定时1s,电磁阀2YA得电,料架开始下降,下降到最低位时,挡铁压下行程开关SQ2,其动合触点闭合,活塞杆停止下降。 这时若工作台上的压力传感器检测到了压力,则滚轮电机开始启动,工件向前运动,经过砂轮磨削之后,继续前进,到前进限位,行程开关SQ5的动合触点闭合,工件停止前进。 且电磁阀3YA得电,收料料架顶升工件上升,到上限位,挡铁压下行程开关SQ3,其动合触点闭合,工件停止上升,定时器定时1s,电磁阀4YA得电,料架开始下降,下降到最低位时,挡铁压下行程开关SQ2,其动合触点闭合,活塞杆停止下降。这就是起运行的整个过程。6.3 I/O 端口分配表 输入输出输入设备接口继电器地址输出设备接口输出设备手动X1Y0电磁阀1YA线圈KA1单步X 2Y1电磁阀2YA线圈KA2单周期X3Y2电磁阀3YA线圈KA4连续X4Y3电磁阀4YA线圈KA1启动按钮SB1X5Y4中间继电器KA停止按钮SB2X6Y5原位指示灯送料上限开关SQ1X7送料下限开关SQ2X10收料上限开关SQ3X11收料下限开关SQ4X12前进限位开关SQ5X13滚轮电机启动按钮SB3X14滚轮电机停止按钮SB4X15压力传感器X1619重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计送料上升开关SB5X17送料下降开关SB6X20收料上升开关SB7X21收料下降开关SB8X22热继电器FR1X23热继电器FR2X24 表 6.31I/O 端口分配表其中,所选用的电气元件如表6.32按钮开关8LAS1-BY汕头市粤新电子有限公司旋钮开关1YCX16上海永长智能科技有限公司限位开关524V7H335-112北京中科林峰科技有限公司开关电源1NED-75B汕头市粤新电子有限公司热继电器2NR3-16 0.11-17.6A上海地标工贸有限公司中间继电器5RXM3AB2B施耐德电气指示灯1XB2-BVB5LC施耐德电气 表6.32 电气元件6.4 程序设计与系统流程图 系统流程图如 6-4120重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 图 6-41 系统流程图6.5 程序设及分析 如图6-51为操作面板21重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 6-51为操作面板下面为程序图,分为三个部分:公用程序、手动程序、自动程序。公用程序:22重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 公用程序用于自动程序和手动程序的切换和处理,如图,当处于手动方式,初始步(M0)以外的各部对应的辅助继电器(M11-M17)复位。而在跳转指令中,当选择手动时,指针直接跳到P0,当其为自动时,指针跳到P1,执行自动程序。手动程序如下:P023重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 切换到手动时,没按下不同的按钮,就执行相应的动作。P124重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计25重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 自动程序控制单周期、 连续、 和单步。 而这三种工作方式主要是用连续标志M1 和转换允许M2 来区分。第7章 三菱编程软件和仿真软件7.1 三菱编程软件 本次使用的编程软件为GX Developer 7.08,以下为其基本操作方式。1) 进入编程软件GX Developer 7.08:26重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计1-1 点选“开始”菜单栏,顺序点选“所有程序”“MELSOFT 应用程序”“GX Developer”,点击打开; 图11-2 进入GX Developer 7.08 软件初始画面; 图 21-3 新建一个PLC 程序,顺序点选主菜单栏中“工程”“创建新工程”; 图 31-4“创建新工程”提示栏内点选“PLC 系列”,在下拉菜单内选择所用 PLC系列,此文以 FX2N 型 PLC 为例说明,点选“FXCPU”亮后,左键单击进行确认;27重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 图 4 1-5“创建新工程”提示栏内点选“PLC类型”,在下拉菜单内选择所用 PLC类型,此文以 FX2N 型 PLC 为例说明,点选“FX2N(C)”亮后左键单击进行确认,按“确认”完成创建流程; 图51-6 进入GX Developer 7.08软件使用画面; 28重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 图62)写入PLC程序并转换: 2-1 打开 GX Developer 软件后,并建立新工程后,软件运行模式默认为“写入模式”,光标默认停留于第 0 步位置,鼠标移至该位置,点击右键,在出现的下拉菜单内选择“行插入”; 图7 2-2 行插入后,END结束步前增加灰色区域,此区域内可输入梯形图语句;光标位置移动方法鼠标自由移动,点击鼠标左键确定光标位置键盘的方向按键“、 、 、 ”,按键一次移动一格,多次执行“行插入”,可多增加梯形图输入灰色区域。“行插入”时灰色区域增加方向,按光标位置向上; 图8 各按键基本包括了梯形图绘制常用的输入触点、 输出线圈、 连接线等常用绘制29重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计指令,按需求点击相应按键; 图9 2-4 以“LD X1”为例说明,鼠标点击“梯形图标记”工具条第一个按键,显示“梯形图输入”提示框,鼠标移至第二格,点击左键进入文本框,框内输入从X、 Y、 M、 T、 S、 C等软元件的编程值如“X1”,按“确定”; 图10 2-5“LD X1”程序步生成,光标位置自动向后移动一格图11 2-6 同前操作分步输入 PLC程序,时间继电器 T0输入时在“梯形图输入”提示框内顺序输入“T0”键盘空格键“K20”,形成梯形图;30重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计图12 2-7 顺序点选主菜单栏中“变换”“变换”,将编辑的程序梯形图变换为PLC 可识别的内部语言指令; 图13 2-8 PLC程序转换完成;31重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 图14 2-9 顺序点选主菜单栏中“工具”“程序检查”,进行程序检查; 图15 2-10“程序检查(MAIN)”提示框内,检查内容默认为全部选择,检查对象默认为选择“当前的程序作为对象”,点选“执行”,如有出错,则于文本框内会显示出错的软元件名称、出错步数、出错原因说明;32重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 图167.2 三菱仿真软件3) 进入仿真软件 GX Simulator 6C:3-1 顺序点选主菜单栏中“工具”“梯形图逻辑测试起动”; 图17 3-2 显示“LADDER LOGIC TEST TOOL”提示框,不要有任何操作干扰 图1833重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 3-3 软件自动运行,同时显示“PLC写入”提示框,不要有任何操作干扰 图193-4 软件启动完成,“LADDER LOGIC TEST TOOL”提示框内变化如图,“RUN”变色为黄色,“运行状态”栏选为“RUN”,此提示框内不要有任何操作 图20 3-5 软件启动完成,显示窗口画面如图,软件运行模式默认为“监视模式”; 图213-6 出现的“监视状态”提示栏显示 PLC处于“RUN”状态及程序单循环执行34重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计周期时间,该提示栏可关闭; 图224)PLC 程序仿真运行/PLC程序软元件测试: 说明:仿真运行环境下,光标位置显示蓝色全色,处于接通状态的输入触点输出线圈显示蓝色,对时间继电器T、状态寄存器C、数据寄存器D等软元件均显示当前运算数值 4-1 顺序点选主菜单栏中“在线”“调试”“软元件测试”; 图23 4-2 进入“软元件测试”提示框画面;“位软元件”栏内可输入 XYMCS 等位软元件,点击“强制 ON”接通软元件触点或线圈,点击“强制 OFF”断开软元件触点或线圈,短促间隔点击“强制 ON/OFF 取反”可以近似模拟触发点动开关动作;“字软元件”栏内可输入 T/D 等字软元件;在“设置值”框内输入模拟设置值,点击“设置”按键开始时间继电器、 数据寄存器相关的仿真运算;“执行结果”栏内显示各类软元件仿真运行的结果;35重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计 图24 4-3 本文以输入触点“X1”的模拟开关为例说明,鼠标移至“软元件测试”提示框内“位软元件”的“软元件”栏,左键点击进入,输入“X1”,左键点击“强制ON”,“执行结果”栏内显示“X1”为“强制ON”; 图25 4-4 同时可以仿真多个位软元件,如“X2”,输入操作如前项; 图26 4-5 在输入多个位软元件时,可鼠标左键点击“软元件”栏目下拉箭头36重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计“”后,移动蓝色显示条确定测试的软元件对象; 图27 4-6 对于不同类型的软元件触点的测试中仿真、 复位、 触点块颜色变化列表如下:触点类型仿真动作启动按键模拟状态仿真复位按键触点块颜色常开强制ON接通强 制 ON/OFF 取反白色蓝色常闭强制ON断开强 制 ON/OFF 取反蓝色白色上升沿脉冲强制ON短 促 接通强 制 ON/OFF 取反白蓝白下降沿脉冲强制OFF短 促 接通强 制 ON/OFF 取反白蓝白 4-7 如“执行结果”栏显示内容过多,不利清晰判读,可点选“清除”,在图示提示框内点选“是”。 图28 4-8 点选“软元件测试”提示框内“关闭”,则退出 PLC 程序软元件测试模式。37重庆理工大学毕业设计论文 无心外圆砂带磨床自动上下料机构设计5) 退出
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
提示  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:无心外圆砂带磨床控制系统设计【含全套CAD图纸】【答辩毕业资料】
链接地址:https://www.renrendoc.com/p-346976.html

官方联系方式

2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ:2881952447     

copyright@ 2020-2025  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话:400-852-1180

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网,我们立即给予删除!