机械毕业设计1450夏特多功能SP板切割机的PLC控制系统设计设计说明书.doc
机械毕业设计1450夏特多功能SP板切割机的PLC控制系统设计设计说明书
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机械毕业设计1450夏特多功能SP板切割机的PLC控制系统设计设计说明书,机械毕业设计论文
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本科学生毕业设计 多功能 SP 板切割机的 PLC 控制系统设计 院系 名称： 机电工程 学院 专业班级： 机械设计及其自 动化 07-9 班 学生姓名： 指导教师： 职 称： 二 一一年六月 nts Design of PLC Control System Of Multifunction SP Plate Cutter Candidate： Xia Te Specialty： Mechanical Design and Manufacture & Automation Class： 07-9 Supervisor： Liu Caiyong Heilongjiang Institute of Technology 2011-06Harbin nts 摘 要 现有的 SP板切割机一般只能人为在 SP板上按长度预先画好切割线，将切割机移至切割位置纵向一层层切割，而且切割的功能单一，只能横向切断 SP板。 随着现代建筑技术水平的不断提高，要求 SP板能够成型为不同的断面形状，而且为增强屋面 SP板的叠合，有要求在 SP板上切割出一排 浅槽，这样，现有切割机已远远不能满足建筑的要求。 针对上述情况，开发研制一种多功能屋面 SP 板切割机，采用可编程控制器（ PLC）对其进行控制，构成一套完整的机电一体化切割装置，实现对屋面 SP 板的多功能切割，满足不同的建筑要求就显得尤为重要。 关键词： SP 板 ；切割机； PLC； 控制 ；机电一体化nts ABSTRACT The existing SP plate cutting machine can only draw a cutting line on the SP plate in advance according to the length of board by people , we are moved the cutting machine to the cutting position and then layers Longitudinal to cut,and the cutting machine has only one cutting function that can transverse to cutting off the SP palte only. With the improvement of modern architecture technology continuously,requirements can be cut into SP plate of different cross-section shape, and in order to improve the requirements of composite ability of the SP board,can cut out a row of shallow groove on it,so,The existing cutting machine cant meet it. In view of the this situation,We developed a kind of multi-functional cutting machine of SP board,Use the machine that can be programmed(PLC) to control it, formed a complete set of electromechanical integration equipment,achieve the multi-function of roofing SP board cutting,meet the different architectural requirements are really important. Keywords: SP Board; Cutting Machine; PLC; Control;Electromechanical Integration nts 目 录 摘要 . III Abstract . IV 第 1 章 绪论 .1 1.1 设计的目的 . 1 1.2 设计意义 . 1 1.3 SP 板切割机和 SP 板的发展现状与分析 . 1 第 2 章 切割机的介绍 .4 2.1 切割机装置介绍 . 4 2.2 切割机生产工艺 . 4 2.3 本章小结 . 7 第 3 章 切割机的 PLC 控制系统的硬件设计 .8 3.1 切割机装置电控设备 . 8 3.2 电控系统的原理图 . 8 3.3 PLC 选型及 I/O 分配 . 9 3.4 本章小结 . 12 第 4 章 切割机的 PLC 控制系统的软件设计 . 13 4.1 手动横向切割 . 15 4.2 台车快速纵向行走 . 16 4.3 手动纵向切割 . 16 4.4 手动斜向切割 . 17 4.5 手动开槽切割 . 18 4.6 自动横向切割 . 19 4.7 本章小结 . 20 结论 . 21 nts 参考文献 . 22 致谢 . 24 附录 .错误 !未定义书签。 nts 1 第 1 章 绪 论 1.1 设计的目的 现有的 SP 板切割机一般只能人为在 SP板上按长度预先画好切割线，将切割机移至切割位置纵向一层层切割，切割的厚度是通过固定安装的行程开关来控制的，改变切割厚度则需要重新安装行程开关的位置，而且切割的功能单一，只能横向切断 SP板。 1.2 设计意义 随着现代建筑技术水平的不断提高，要求 SP 板能够成型为不同的断面形状，而且为增强屋面 SP 板的叠合，有要求在 SP板上切割出一排浅槽，这样，现有切割机已远远不能满足建筑的要求。 针对上述情况，开发研制一种多功能屋面 SP 板切割机，采用可编程控制器（ PLC）对其进行控制，构成一套完整的机电一体化切割装置，实现对屋面 SP 板的多功能切割，满足不同的建筑要求就显得尤为重要。 1.3 SP 板切割机和 SP 板的发展现状与分析 针对建筑用 SP 板切割机的工艺，研制生产了一套机、电、液一体化的多功能 SP板切割机，采用先进的 PLC 实现电气控制，自动化程度较高，运行安全可靠，能提高SP 板的切割效率，且能满足用户多方位的切 割要求。我国引进建成的十几条 SP 板生产线，其生产特点是根据用户对屋面板厚度的要求，一次性将搅拌好的混凝土浇注在预先拉好的几百米长的钢丝上，通过模具直接成型几百米长的 SP 屋面板，一般可浇注 5 层。当所有层 SP 板达到强度要求后，用切割机将其切割成用户所需不同长度以及形状等的屋面 SP 板，因此与 SP 板生产线相配套的 SP 板切割机也是成型不同规格SP 板的关键设备。但现有的 SP 板切割机只能人为在 SP 板上按长度预先画好切割线，将切割机移至切割位置纵向一层层切割，切割的厚度是通过固定安装的行程开关来控制的，改变切割厚度则需要重 新安装行程开关的位置，而且切割的功能单一，只能横向切断 SP 板。而随着现代建筑技术水平的不断提高，要求 SP 板能够成型为不同的断面形状，而且为增强屋面 SP 板的叠合，又要求在 SP 板上切割出一排浅槽 ， 这样 ， 现有切割机已远远不能满足建筑的要求。 SP 墙板及其在国内外的应用 SP 预应力混凝土nts 2 空心板是指引进美国 SPANCRETE 公司专用设备和技术生产的预应力混凝土空心板(简称 SP 板，国标图集号为 05SG408)该板采用干硬性混凝土挤压成型，长线生产，长度可以根据使用要求任意切割。与传统的混凝土空心板生产工艺相比， SP 板有跨度 大，施工速度快，产品质量稳定，板跨不受模数限制，几何尺寸偏差小等优点。 SP 墙板由结构层，保温层，保温层的保护层，装饰层组成。墙板上还设有用于安装的埋件和切口。在墙体转角位置， SP 板侧边做成 45 斜边，斜边与斜边相交构成阴角或阳角。在SP 墙板上可以任意开设洞口。由于 SP 墙板本身及墙板接点设计巧妙，在墙体工程中免去了除墙板安装以外的任何施工项目。单层配钢筋的 SP 墙板在安装过程中很容易被损坏，不能满足安装要求。因此，通常情况下 SP 墙板采用双层配筋，在上下翼缘对应板肋的位置配置相同数量的钢绞线，上下层钢绞线的张拉值应 严格一致，这样可以保证 SP 墙板的平整度，使其在使用过程中不变形 。 SP 板做墙板使用时，只是在楼板的基础上加了上层钢绞线，因此该墙板的本身强度非常高，只要能满足吊装要求的SP 板，就足以满足风荷载的承载要求，做普通维护墙使用时， SP 墙板承载力基本可以作为非验算项目。当 SP 墙板用做挡土墙或粮仓维护墙使用时，作用在墙上的水平荷载较大，需要验算承载力。节点设计是 SP 墙板设计的关键。节点包括 SP 板与结构主体梁或柱之间的节点， SP 板与 SP 板之间的节点， SP 板与其他构件之间的节点。 SP板一般通过板上预埋件与梁或柱焊接来实现与 主体的连接。通常情况下， SP 板无论横向还是竖向放置， SP 板上的预埋件及预埋件与主体之间的焊缝只是将板自重传递给主体结构，简单地说， SP 板通过预埋件与主体焊接被悬挂在梁或柱上，传力途径简单。当主体结构位移较大时， SP 板则不能简单的通过板上预埋件与主体焊接来实现连接，否则，当主体变形时，很容易将焊缝拉裂。可以采用以下两种方法进行连接 :1)通过可以单向滑动的预埋件连接，当结构变形时，梁上焊接的铁板可以在 SP 板预埋件的键槽内自由滑动 ;2)在梁或柱上设计键槽，将 SP 板放入槽内，板与主体不进行焊接， SP在结构变形时， SP 板与主体之间可以相对滑动。 SP 板与 SP 板之间的节点及 SP 板与其他构件之间的节点不传递任何力，只考虑缝隙的防渗漏问题，可以通过改变 SP 板侧面形状来实现 ;当 SP 板采用竖向布置时，截面可以延长水的渗流路径。在国内实际工程中，板与板之间的接缝采用水泥砂浆填充，没有进行过特殊的防渗漏处理，至今还没有发现过墙体渗漏现象。国外处理该缝隙通常采用在 SP 墙板内，外面用专用胶嵌缝的方法，这种做法可以有效避免裂缝及渗漏问题的发生。 在国外， SP 板用做墙板已有四十多年的历史，应用技术趋于成熟，主要在工业厂房及大型超市等建 筑中被广泛使用，具有施工工艺简单，施工速度快，墙体坚固，美观，保温性，耐久性能好等优点，同时 SP 板本身的装饰层与一般装饰面砖，装饰涂nts 3 料相比更加耐污染。由于 SP 板被引入到国内只有十余年，目前已经成功地被用做楼面板和屋面板，应用技术已经成熟。而 SP 板作为墙板在国内只被个别工程使用过，缺少设计和施工方面的经验，在使用时要根据不同工程进行具体设计，有保温层和装饰层的 SP 板还没有生产过， SP 板的接缝材料均采用水泥砂浆，墙板安装完成后，墙面的处理与一般墙体材料相同，需要做保温层，水泥砂浆保护层，装饰层。尽管这样，SP 板 与其他墙体材料相比还是具有自身优势，例如 :施工速度快，施工方法简单，墙体坚固且能够承受较大的水平荷载等，适合用在工业厂房及大型超市，特别是与钢结构配合使用时，可以大大缩短工期。 SP 墙板的设计在做楼板使用时， SP 板只在板底配钢绞线，因此 SP 板有反拱。当 SP 板做墙板使用时，反拱值会更高，这不仅影响美观，而且 SP 板的变形在使用过程中会持续增加。 nts 4 第 2 章 切割机的介绍 2.1 切割机装置 介绍 建筑行业钢混结构建筑所用屋在水泥预制板一般是 SP 板生产厂家生产 的，其生产过程是：根据用户对屋面板厚度的要求，一次性地将搅拌好的混凝土连续浇注在预先拉好的几百米长的钢丝上，通过模具直接成形几百米长的屋面 SP 板，根据产量的要求，最多可连续浇注 5 层；当所有层 SP 板自然风干达到强度要求后，用切割机将其切割成用户所需不同长度以及开头的屋面 SP 板。因此， SP 板切割机是与 SP 板生产线配套，切割成形不同规格形 SP 板的关键设备。 SP 板切割机装置如图 2.1 所示。 图 2.1 多功能 SP 板切割机装置示意图 2.2 切割机生产工艺 切割机生产工艺路线包括以下几个方面： 2.2.1 横向切割 nts 5 1）初始条件： 夹紧液压缸处于最大夹紧位置； 和切割锯转至与水泥板纵向垂直位置； 锁定液压缸锁定； 小车制动液压缸起动； 升降液压缸处于最高位置。 2）起动小车液压马达，使主锯以 0 2000mm/min 的速度行驶至主锯左起始切割位置（限位开关位置）。 3）起动主切割锯电动机，起动冷却水系统。 4）升降液压缸以 0 600mm/min 的速度下降切割位置，锁定升降液压缸。 5）起动小车液压马达，主切割锯以 0 600mm/min 的速度向右切割至右限位开关位置，小车液压马达停止。 6）升降液压缸以 0 2000mm/min 的速度将主锯升至最高位置，然后锁定升降液压缸，完成一个横向切割工艺。 2.2.2 大车快速纵向行走 1）初始条件： 夹紧液压缸最小夹紧； 升降液压缸处于最高位置。 2）起动大车液压马达，使大车以 0 5000mm/min 的速度行驶至新切割位置前约 200mm。 3）切换大车液压马达速度，使大车以 0 1000mm/min 的速度行至新的切割位置。 4）夹紧液压缸最大夹紧，准备进入新的横向切割工艺。 2.2.3 纵向切割 1）初始条件： 夹紧液压缸最小夹紧； 升降液压缸处于最高位置； 锁定液 压缸开起。 2）起动回转电动机，使主据旋转至与水泥板纵向平行的位置。 3）停止回转电动机，将锁定液压缸锁定，小车制动液压缸开启。 4）起动小车液压马达，使小车以 0 2000mm/min 的速度行驶至纵向切割位置，小车制动液压缸制动。 5）起动主切割锯电动机，起动冷却水系统。 6）升降液压缸以 0 600mm/min 的速度下降至切割位置，锁定升降液压缸。 nts 6 7） 起动大车液压马达，主切割锯以 0 600mm/min 的速度纵向切割至终点位置，大车液压马达停止。 8）升降液压缸以 0 2000mm/min 的速度将主锯升至最高 位置，然后锁定升降液压缸，完成一个纵向切割工艺。 2.2.4 斜向切割 1）初始条件： 夹紧液压缸最小夹紧； 升降液压缸处于最高位置； 锁定液压缸开启。 2）起动回转电动机，使主据旋转至斜切的角度上。 3）停止回转电动机，将锁定液压缸锁定，小车制动液压缸开启。 4）起动小车液压马达，使小车以 0 2000mm/min 的速度行驶至斜向切割位置，小车制动液压缸制动，夹紧液压缸最大夹紧。 5）起动主切割锯电动机，起动冷却水系统。 6）升降液压缸以 0 600mm/min 的速度下降至切割位置。 7）升降液压缸以 0 2000mm/min 的速度将主锯升至最高位置，然后锁定升降液压缸。 8）小车制动液压缸开启，夹紧液压缸最小夹紧。 9）起动大车和小车液压马达，使大车和小车以 0 2000mm/min 的速度移动，并保证主锯在上次切口的延长线上并与上次切口衔接。 10）小车制动液压缸制动，夹紧液压缸最大夹紧。 11）重复 6） 10）的工艺，直至完成一次斜向切割。 2.2.5 开槽切割 1）初始条件： 夹紧液压缸最小夹紧； 升降液压缸处于最高位置。 2)启动开槽电动机，启动冷却水系统。 3）开槽升降液压缸以 0 600mm/min 的切割速度下降至最低点。 4）启动大车液压马达，开槽锯以 0 600mm/min 的速度纵向切割至终点位置，大车液压马达停止。 5）开槽升降液压缸升至最高位置，关闭开槽电动机和冷却水系统，完成开槽切割。 2.2.6 自动横向切割 切割机最常完成的生产工艺是横向切割，为了提高切割效率，要求切割机具有自nts 7 动横向切割功能。在满足横向切割初始条件、将小车移至横向切割起点位置、起动主切割锯和冷却水系统后，小车按横向切割工艺，自动地顺序完成一次横向切割功能。 2.3 本章小结 阐述了切割机装置和加工工艺 路线 ，以了解切割机 的工作原理为设计 PLC 控制系统提供技术依照 。 nts 8 第 3 章 切割机的 PLC 控制系统的硬件设计 3.1 切割机装置电控设备 主切割电动机 M1：正反转运行，实现 SP 板横向、纵向及斜向切割功能。 开槽电动机 M2：单向运行，实现 SP 板表面开槽功能。 液压泵电动机 M3：单向运行，给液压系统提供动力。 回转电动机 M4：正反转运行，调整切割头角度。 液压马达及电磁铁 DT：实现切割机装置的各种动作及速度调节。 直流开关电源：为 PLC 输入信号提供电源，同时为 PLC 输出驱动提供电源。 3.2 电控系统的原理图 根据切割机装置 设备及其对电控的要求，设计电控系统原理图。图 3.1 为切割机装置电气控制主电路原理图，图 3.2 为切割机装置的交流控制电路原理图。 图 3.1 切割机装置主电路原理图 nts 9 图 3.2 交流控制电路原理图 3.3 PLC 选型及 I/O 分配 根据切割机装置操作控制要求，设计 PLC 控制电路原理图。切割机装置动作复杂，功能较多，采用 PLC 控制需要的输入输出点数较多，因此选用三菱 FX2N-128MR 型，选型方法根据如下三菱公司的 FX 系列的 PLC 选型说明。 FXoo- OO 1 2 3 4 5 1 系列名称，如 0、 1、 2、 0S、 0N、 2N 等 2 输入输出总点数。 3 单元类型： M：基本单元； EX：输入专用扩展模块； E：输入输出混合扩展单元及扩展模块； EY：输出专用扩展模块。 4 输出形式： R：继电器输出； T:晶体管输出； S：晶闸管输出。 5 特殊品种： D:DC（直流电源）电源、直流输入； A1： AC 电源、交流输入（ AC100120V）或 AC 输入模块； H：大电流输出扩展模块（ 1A/1 点）； V：立式端子排的扩展模块； C：接插口输入输出方式； nts 10 F：输入滤波 时间常数为 1ms 的扩展模块； L： TTL 输入扩展模块； S：独立端子（无公共端）扩展模块； 如果特殊品种一项无记号，则表示 AC 电源， DC 输入，横式端子排，标准输出（继电器输出 2A/1 点，晶体管输出 0.5A/1 点，晶闸管输出 0.3A/1 点）。 由此得到的 PLC 输入 /输出接口功能表如表 1 及表 2 所示。 表 1 PLC 输入接口功能表 序号 输入口 说明 1 X000 输入点备用 2 X001 主切割电机正转信号 KM1 3 X002 主切割电机反转信号 KM2 4 X003 主切割电机过载信号 FR1（常闭 ） 5 X004 主切割电机正转按钮 SB1 6 X005 主切割电机停止按钮 SB2（常闭） 7 X006 主切割电机反转按钮 SB3 8 X007 输入点备用 9 X010 开槽电机运行信号 KM3 10 X011 开槽电机过载信号 FR2（常闭） 11 X012 开槽电机起动按钮 SB4 12 X013 开槽电动机停止按钮 SB5（常闭） 13 X014 输入点备用 14 X015 液压泵电机运行信号 KM4 15 X016 液压泵电机过载信号 FR3（常闭） 16 X017 液压系统过滤器 1 堵 KP1 17 X020 液压系统液位低 K11（常闭） 18 X021 液压系统液位高 K12（常闭） 19 X022 液压系统过滤器 2 堵 KP2 20 X023 回转电机反转限位开关 SQ1 21 X024 输入点备用 22 X025 回转电机正转信号 KM5 23 X026 回转电机反转信号 KM6 24 X027 回转电机正转限位开关 SQ2 25 X030 回转电机正转按钮 SB6 26 X031 回转电机停止按钮 SB7（常闭） 27 X032 回转电机反转按钮 SB8 28 X033 小车快 速左移转换开关 SA1-1 29 X034 小车慢速右移转换开关 SA1-2 30 X035 小车左终点限位开关 SQ3 31 X036 小车左限位开关 SQ4 nts 11 32 X037 小车右终点限位开关 SQ5 33 X040 小车右限位开关 SQ6 34 X041 切割头慢降转换开关 SA2-1 35 X042 切割头快升转换开关 SA2-2 36 X043 切割头下限位开关 SQ7 37 X044 切割头上限位开关 SQ8 38 X045 回转制动液压缸开启转换开关 SA3-1 39 X046 回转制动液压缸 制动转换开关 SA3-2 40 X047 输入点备用 41 X050 台车最大夹紧转换开关 SA4-1 42 X051 台车最小夹紧转换开关 SA4-2 43 X052 台车夹紧松开转换开关 SA4-3 44 X053 小车制动液压缸开启转换开关 SA5-1 45 X054 小车制动液压缸制动转换开关 SA5-2 46 X055 开槽机构下降转换开关 SA6-1 47 X056 开槽机构上升转换开关 SA6-2 48 X057 输入点备用 49 X060 台车前进转换开关 SA7-1 50 X061 台 车慢速转换开关 SA7-2 51 X062 台车中速转换开关 SA7-3 52 X063 台车快速转换开关 SA7-4 53 X064 台车后退转换开关 SA7-5 54 X065 输入点备用 55 X066 输入点备用 56 X067 输入点备用 57 X072 自动横向切割转换开关 SA8 58 X073 液压泵电动机启动按 SB9 59 X074 液压泵电动机停止按钮 SB10（常闭） 60 X075 输入点备用 61 X076 输入点备用 62 X077 输入点备用 表 2 PLC 输出接 口功能表 序号 输入口 说明 1 Y000 主切割电动机正转中间继电器 K1 2 Y001 主切割电动机反转中间继电器 K2 3 Y002 开槽电动机运行中间继电器 K3 4 Y003 液压泵电动机运行中间继电器 K4 5 Y004 回转电动机正转中间继电器 K5 6 Y005 回转电动机反转中间继电器 K6 7 Y006 开槽液压缸上升控制及指示 K7、 H1 nts 12 8 Y007 开槽液压缸下降控制及指示 K8、 H2 9 Y010 小车制动控制及指示 K9、 H3 10 Y011 小车制动开启控制及指示 K10、 H4 11 Y012 回转锁定控制及指示 K11、 H5 12 Y013 回转锁定开启控制及指示 K12、 H6 13 Y014 小车左移控制及指示 K13、 H7 14 Y015 小车右移控制及指示 K14、 H8 15 Y016 切割头上升控制及指示 K15、 H9 16 Y017 切割头下降控制及指示 K16、 H10 17 Y020 台车后退控制及指示 K19、 H11 18 Y021 台车高速前进控制 K20 19 Y022 台车中速前进 K21 20 Y023 台车最大夹紧控制 K22 21 Y024 台车夹紧松开控制 及指示 K23、 H12 22 Y025 台车夹紧控制 及指示 K24、 H13 23 Y026 泵站卸荷控制及指示 K25、 H14 24 Y027 台车前进控制及指示 K18、 H15 25 Y030 主切割电动机运行指示 H16 26 Y031 开槽电动机运行指示 H17 27 Y032 液压泵电动机运行指示 H18 28 Y033 液压系统液位报警 H19 29 Y034 台车高速后退控制 K17 30 Y035 液压系统过滤器堵指示 H20 31 Y036 回转电动机运行指示 H21 32 Y037 自动横向切割指示 H22 3.4 本章小结 PLC 的选型以及 用来了解控制电机主电路原理图， 设计出输入输出的 I/O 分配 表 ，根据 I/O 分配表 画出 接口图 和电气 控制图，控制切割机的各个动作，以便于后续画出控制程序图。 nts 13 第 4 章 切割机的 PLC 控制系统的软件设计 根据切割机装置操作控制要求，结合 PLC控制电路编制 PLC控制系统总程序 图 4.1。 nts 14 图 4.1 控制总程序图 根据切割机装置的设备和电控情况以及所设计的 PLC 控制程序，切割机电控设计精解nts 15 说明如下： 本系统采用 PLC 实现对多功能切割锯 进行控制。控制对象包括主切割电动机、开槽切割电动机、液压泵、回转电动机以及各个电磁铁等。控制功能包括手动 /自动横向切割、手动台车快速纵向行走、手动纵向切割、手动斜向切割、手动开槽切割等。 4.1 手动横向切割 1）台车夹紧 /松开转换开关指向左 90 （最大夹紧力）位置，电磁铁 17YA、 19YA得电， 18YA 失电，台车夹紧指示灯亮 30s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 2）切割头下降 /上升转换开关指向右 45 （切割头上升）位置，电磁铁 10YA 得电， 11YA 失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置， 10YA、 11YA失电，升降液压缸锁定。 3）回转制动液压缸开启 /制动转换开关指向左 45 （锁定液压缸开启）位置，电磁铁 5YA 失电， 6YA 得电，锁定液压缸开启指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 4）按下回转电动机起动按钮（正转或反转），回转电动机带动主锯旋转，回转电动机运转指示灯亮，将主锯转至与水泥板纵向垂直位置，按下回转电动机停止按钮，主锯停止转动。 5）回转制动液压缸开启 /制动转换开关指向右 45 （锁定液压缸锁定）位置，电磁铁 5YA 得电， 6YA 失电，锁定液压缸锁定指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开 关在此位置。 6）小车制动液压缸开启 /制动转换开关指向左 45 （小车制动开启）位置，电磁铁 3YA 失电， 4YA 得电，小车制动开启，指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 7）横移小车左移 /右移转换开关逆指向左 45 （横移小车左移）位置，电磁铁 7YA、9YA 得电， 8YA 失电，小车左移指示灯亮，主锯向左行驶至左端起始切割位置。 8）按下主切割电动机正转起动按钮，主切割电动机运转指示灯亮，检查锯口方向是否满足要求，检查冷却水是否打开。 9）切割头下降 /上升转换开关指向左 45 （切割头下降）位置，电磁铁 10YA 失电， 11YA 得电，升降液压缸下降指示灯亮，切割头下降，至切割位置， 10YA、 11YA失电，升降液压缸锁定，该转换开关转回中间位置。 10）横移小车左移 /右移转换开关指向右 45 （横移小车右移）位置，电磁换 7YA、9YA 失电， 8YA 得电，小车左移指示灯亮，主锯向右行驶切割水泥板，至右端切割极限位置 7YA、 8YA、 9YA 失电。 nts 16 11）切割头下降 /上升转换开关指向右 45 （切割头上升）位置，电磁铁 10YA 得电， 11YA 失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置， 10YA、 11YA失电，升降液压缸锁定， 完成一次手动横向切割工艺。 4.2 台车快速纵向行走 1）台车夹紧 /松开转换开关指向左 45 （最小夹紧力）位置，电磁铁 17YA 得电，18YA、 19YA 失电，台车夹紧指示灯亮 30s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 2）切割头下降 /上升转换开关指向右 45 （切割头上升）位置，电磁铁 10YA 得电， 11YA 失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置， 10YA、 11YA失电，升降液压缸锁定。 3）开槽升降液压缸下降 /上升转换开关转至开槽机械上升位置，开槽升降液压缸上升指示灯亮 5s，开槽机构上升，然后指示灯熄 灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。 4）台车前进 /后退转换开关逆时针转动（可选择低、中、高三速，分别对应 45 、90 、 135 位置），台车前进接线员示灯亮，台车前进至新切割位置，转换开关转回中间位置，准备进入新的切割工艺。 4.3 手动纵向切割 1）车夹紧 /松开转换开关指向左 45 （最小夹紧力）位置，电磁铁 17YA 得电，18YA、 19YA 失电，台车夹紧指示灯亮 30s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 2）切割头下降 /上升转换开关指向右 45 （切割头上升）位置，电磁欣 10YA 得电， 11YA 失电， 升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置， 10YA、 11YA失电，升降液压缸锁定。 3）回转制动液压缸开启 /制动转换开关指向左 45 （锁定液压缸开启）位置，电磁铁 5YA 失电， 6YA 得电，锁定液压缸开启指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 4）按下回转电动机起动按钮（正转或反转），回转电动机带动主锯旋转，回转电动机运转指示灯亮，将主锯转至与水泥板纵向平行位置，按下回转电动机停止按钮，主锯停止转动。 5）回转制动液压缸开启 /制动转换开关指向右 45 （锁定液压缸锁定）位置，电磁铁 5YA 得电， 6YA 失 电，锁定液压缸锁定指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 6）开槽升降液压缸下降 /上升转换开关转至开槽机构上升位置，开槽升降液压缸nts 17 上升指示灯亮，开槽机构上升， 5s 后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。 7）操作小车左移 /右移转换开关，小车左移或右移，相应的指示灯亮，主锯向左行驶或向右行驶至纵向起努切割位置。 8）按下主切割电动机起动按钮（正转或反转），主切割电动机运转指示灯亮，检查锯口方向是否满足要求，检查冷却水是否打开。 9）切割头下降 /上升转换开关指向左 45 （切割头下降）位置 ，电磁铁 10YA 失电、 11YA 得电，升降液压缸下降指示灯亮，切割头下降，至切割位置， 10YA、 11YA失电，升降液压缸锁定，转换开关转回中间位置。 10）台车前进 /后退转换开关顺时针（或逆时针）转至 45 （吧车低速）位置，台车后退（或前进）指示灯亮，后车后退（或前进）开始纵向切割，至纵向切割终点位置，转换开关转回中间零位，台车停止移动。 11）切割头下降 /上升转换开关指向右（切割头上升）位置，电磁铁 10YA 得电，11YA 失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置， 10YA、 11YA 失电，升降液压缸 锁定，完成一次手动纵向切割。 4.4 手动斜向切割 1）台车夹紧 /松开转换开关指向左 45 （最小夹紧力）位置，电磁铁 17YA 得电，18YA、 19YA 失电，台车夹紧指示灯亮 30s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 2）切割头下降 /上升转换开关指向右 45 （切割头上升）位置，电磁铁 10YA 得电， 11YA 失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置， 10YA、 11YA失电，升降液压缸锁定。 3）回转制动液压缸开启 /制动转换开关指向左 45 （锁定液压缸开起）位置，电磁铁 5YA 失电， 6YA 得电，锁定液压缸开启指 示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 4）按下回转电动机起动按钮（正转或反转），回转电动机带动主锯旋转，回转电动机正转（或反转）指示灯亮，将主锯转至斜切水泥板的某一角度，按下回转电动机停止按钮，主锯停止。 5）回转制动液压缸开启 /制动转换开关指向右 45 （锁定液压缸锁定）位置，电磁铁 5YA 得电， 6YA 失电，锁定液压缸锁定指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 6）小车制动液压缸开启 /制动转换开关指向左 45 （小车制动开起）位置，电磁铁 3YA 失电， 4YA 得电，小车制动开启指示灯亮 5s 后熄灭，保持该 转换开关在此位置。 nts 18 7）横移小车左移 /右移转换开关指向左 45 （横移小车左移）位置，电磁铁 7YA、9YA 得电， 8YA 失电，小车左移指示灯亮，主锯向左行驶至左端起始切割位置。 8）小车制动液压缸开启 /制动转换开关指向右 45 （小车制动）位置，电磁铁 3YA得电， 4YA 失电，小车制动指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 9）开槽升降液压缸下降 /上升转换开关转至开槽机构上升位置，开槽升降液压缸上升指示灯亮，开槽机构上升， 5s 后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。 10）台车夹紧 /松开转换 开关指向左 90 （最大夹紧力）位置，电磁铁 17YA、 19YA得电， 18YA 失电，台车夹紧指示灯亮 30s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 11）按下主切割电动机起动按钮（正转或反转），主切割电动机运转指示灯亮，检查锯口方向是否满足要求，检查冷却水是否打开。 12）切割头下降 /上升转换开关指向左 45 （切割头下降）位置，电磁铁 10YA 失电， 11YA 得电，升降液压村缸下降指示灯亮，切割头下降，至切割位置， 10YA、 11YA失电，长降液压缸锁定，转换开关转回中间位置。 13）切割头下降 /上升转换开关指向右 45 （切 割头上升）位置，电磁铁 10YA 得电， 11YA 失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上或，至最高位置，转换开关转回中间位置， 10YA、 11YA 失电，升降液压缸锁定。 14）小车车动液压缸开启 /制动转换开关指向左 45 （小车制动开启）位置，电磁铁 3YA 失电， 4YA 得电，小车制动开启指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 15）台车夹紧 /松开转换开关指向左 45 （最小夹紧力）位置，电磁铁 17YA 得电，18YA、 19YA 失电，台车夹紧指示灯亮 30s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 16）操作小车左移 /右移转换开 关，小车左移或右移，相应的指示灯亮，主锯向左行驶或向右行驶，同时操作台车前进 /后退转换开关，台车前进或后退，相应的指示灯亮，主锯前进或后退，高速主锯位置，使其在上次切口的延长线上且与上次切口衔接。 17）重复 8） 16）的切割动作，直至完成全部的斜切任务。 4.5 手动开槽切割 1）台车夹紧 /松开转换开关指向左 45 （最小夹紧力）位置，电磁铁 17YA 得电，18YA、 19YA 失电，台车夹紧指示灯亮 30s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 2）切割头下降 /上升转换开关指向右 45 （切割头上升）位置，电磁铁 10YA 得电， 11YA 失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置， 10YA、 11YA失电，升降液压缸锁定。 nts 19 3）开槽升降液压缸下降 /上升转换开关转至开槽机械上升位置，开槽升降液压缸上升指示灯亮，开槽机构上升， 5s 后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。 4）按下开槽切割电动机起动按钮，开槽切割电动机运转指示灯亮，检查冷却水是否打开。 5）开槽升降液压缸下降 /上升转换开关转至开槽机构下降位置，开槽升降液压缸下降指示灯亮，开槽机构下降， 5s 后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此 位置。 6）台车前进 /后退转换开关指向右（台车低速后退）位置，台车后退指示灯亮，台车后退开始开槽纵向切割，至开槽纵向切割终点位置，转换开关转回中间零位，台车停止移动。 7）开槽升降液压缸下降 /上升转换开关转至开槽机械上升位置，开槽升降液压缸上升指示灯亮，开槽机构上升， 5s 后指示灯熄灭，开槽升降液压缸锁定，保持该转换开关在此位置。 8）按下开槽切割电动机停止按钮，开槽切割电动机停止运转。 4.6 自动横向切割 1）台车夹紧 /松开转换开关指向左 90 （最大夹紧力）位置，电磁铁 17YA、 19YA得电， 18YA 失电 ，台车夹紧指示灯亮 30s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 2）切割头下降 /上升转换开关指向右 45 （切割头上升）位置，电磁铁 10YA 得电， 11YA 失电，升降液压缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置， 10YA、 11YA失电，升降液压缸锁定，转换开关转回中间零位。 3）回转制动液压缸开启 /制动转换开关指向左 45 （锁定液压缸开启）位置，电磁铁 5YA 失电， 6YA 得电，锁定液压缸开启指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 4）按下回转电动机起动按钮（正转或反转），回转电动机带动主锯旋转，回转电动机正转（或反 转）指示灯亮，将主锯转至与水泥板纵向垂直位置，按下回转电动机停止按钮，主锯停止转动。 5）回转制动液压缸开启 /制动转换开关指向右 45 （锁定液压缸锁定）位置，电磁铁 5YA 得电， 6YA 失电，锁定液压缸锁定，指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位置。 6）小车制动液压缸开启 /制动转换开关指向左 45 （小车制动开起）位置，电磁铁 3YA 失电， 4YA 得电，小车制动开启，指示灯亮 5s 后熄灭，保持该转换开关在此位nts 20 置。 7）自动横向切割转换开关指向右 45 （自动横向切割）位置，自动横切指示灯亮，系统以步进方式进入自动横切 工艺。 第 1 步：电磁铁 7YA、 9YA 得电， 8YA 失电，小车左移指示灯亮，主锯向左行驶至左端起始切割位置。 第 2 步：检查冷却水是否打开，检查锯口方向是否满足要求，按下主切割电动机正转起动按钮，主切割电动机运转指示灯亮。 第 3 步：电磁铁 10YA 失电， 11YA 得电，升降液压缸下降指示灯亮，切割头下降，至切割位置， 10YA、 11YA 失电，升降液压缸锁定。 第 4 步：电磁铁 7YA、 9YA 失电， 8YA 得电，小车右移指示灯亮，主锯向右行驶，开始横向切割，至右极限开关位置。 第 5 步：电磁铁 10YA 得电， 11YA 失电，升降液压 缸上升指示灯亮，切割头上升，至最高位置， 10YA、 11YA 失电，升降液压缸锁定，自动完成一个横切工艺流程。 8）需要注意瓣是：在自动横切工艺进行时，如果出现故障或误操作， 将自动横向切割转换开关恢复原位，清除自动横切工艺及指示灯，需要再自动横切时，从第一步开始操作。 闪烁脉冲，实际使用中也可以根据具体需要进行适当的调整。 4.7 本章小结 主要编写了程序图，详细说明了切割机的操作和功能。 控制对象包括主切割电动机、开槽切割电动机、液压泵、回转电动机以及各个电磁铁等。控制功能包括手动 /自动横向切割、手动台车快速 纵向行走、手动纵向切割、手动斜向切割、手动开槽切割等。 nts 21 结 论 本课题首先综述了当前 PLC 的发展趋势，然后讨论了基于三菱系列 PLC 以
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