基于PLC的板材切割机的设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基于,PLC,的板材切割机的设计,电气工程及其自动化07102班,王显平,(071022021106),指导老师：姜顺清,(,高级技师,),手动切割,手工切割灵活方便,。,但手工切割,质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大,，同时劳动,条件恶劣,，生产效率低。,板材切割机的发展,半自动切割,半自动切割机中,以,仿形切割机,为典型。,切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于,单件、,小批量和大工件,切割。,板材切割机的发展,数控切割,数控切割相对手动和半自动切割方式来说,：,可有效地提高板材切割地效率,，,切割质量,；,减轻操作者地劳动强度。,板材切割机的发展,切割机应用前景,目前，我国机械工业,每年,板材使用量数以,亿吨，切割量非常大；,对板材切割加工的工作效率和产品质量的要求也同时提高。,因而对板材切割机需求十分的大，特别是高品质的板材切割机。,数控切割机,板材切割机的发展,目前在我国的,很多中小企业甚至在一些大型企业中使用较为普遍的还是手工切割和半自动切割方式,。,数控切割机的价格很贵,板材切割机的发展,基于,PLC,板材切割机的目的及意义,一方面是为了加深学习,PLC,控制的应用和变频器调速的应用；,另一方面就是为了研究如何让民用机械更好的实现自动控制和响应国家节能减排工作。,意义就在于对板材切割机实现基于,PLC,控制的自动控制，增强生产能力，最重要的就是减少生产过程对人体的伤害和实现能源的节约。,板材切割机的发展,基于PLC控制的板材切割机,1,）板材切割机的基本功能是切割，多采用电动机拖动锯盘或者砂轮，对板材进行切割，此部分即为板材切割机的,切割机构,。,2,）在对板材切割时，切割机构需要行进与后退完成对与板材的切割工作，这里的切割机构的移动就需要拖动电机与牵引部分的参与，此部分即为板材切割机的,牵引机构,。,3,）在对板材进行切割前，需要对板材进行固定，使板材在切割过程中不至于移动，所以板材切割机就需要一个压紧机制，所以就有了,压紧机构,。,通用板材切割机的功能要求,板材切割机基本控制要求,切割机构主轴电动机采用直接启动方式。,每次锯料前实现物料压紧操作，然后再开锯料行进。,每次锯料要求只启动锯料行进，然后到达终点或者锯片离开物料后的短程自动返回以及实现手动返回。,无论哪种返回操作，到达起始位置后均自动停止。,基于PLC控制的板材切割机,继电气控制设计,通用板材切割机示意图,板材切割机继电控制系统,PLC,逻辑,控制的优点,1,）可靠性高，抗干扰能力强。,2,）配套齐全，功能完善，适用性强。,3,）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造。,4,）体积小，重量轻，能耗低。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。,板材切割机,PLC,逻辑控制,PLC,的选取,我们从继电器功能实现可以确定，信号采集的输入点分别有,SQ1,，,SQ2,，,SQ3,，,SQ4,，,SQ5,五个输入点，手动输入信号点有,SB1,，,SB2,，,SB3,，,SB4,，,SB5,，,SB6,六个输入点，可以确定,PLC,的输入点至少需要,11,个。,根据输出所需，时间继电器是由,PLC,内部逻辑单元提供，故而这里至少需要,4,个输出点，以实现主轴起动，物料压紧，以及拖动电机的行进于返回。,板材切割机,PLC,逻辑控制,三菱,FX1S-20MR,PLC,输入输出合计点数,20,输入点数,12（,DC输入,）,输出点数,8（,继电器输出,）,板材切割机,PLC,逻辑控制,FX1S-20MR-001 PLC,基本信息,控制规模,:20 MR,内置,2K,容量的,EEPROM,存储器,无需电池,免维护,CPU,运算处理速度,0.550.7S/,基本指令,基本单元内置,2,轴独立最高,100kHz,定位功能,(,晶体管输出型,),适用于最小的封装，提供,20,个,I/O,，并且能通过串行通信传输数据，所以它能用在紧凑型,PLC,不能应用的地方。,板材切割机,PLC,逻辑控制,PLC控制接线,板材切割机,PLC,逻辑控制,拖动电机的调速设计,板材切割机每次所切割的板材厚度都有相当大的差异，切割厚的和薄的板材的时候都以同样的,行进,速度，不仅造成极大地资源浪费，更会给电机造成不可挽回的损坏。,本设计给拖动电机加上了变频调速系统。,拖动电机变频调速系统,日立变频器,L300P 110 H F,E,自动节能功能,增强的输入/输出端子,模拟输出监视,智能输入/输出端子系统,易于使用的操作面板,维护方便,、体积小,数字操作器的简单操作（OPE-SR）,拖动电机变频调速系统,变频器接线图,拖动电机变频调速系统,变频器的设定,代码名称,设定,F001输出频率设定0.0Hz,F002加速时间,1.0s,F003减速时间,0.5s,A001频率设定选择01,A002运行设定选择00,A003基频设定,50,A004最大频率设定50,A082电机电压选择380,b091停止方式选择00,b092冷却风扇控制,01,拖动电机变频调速系统,变频器监视对照,拖动电机变频调速系统,板材切割机成品实现,拖动电机,主轴电机,皮带拖动,钢丝绳牵引,气缸压料,胀紧轮,板材切割机成品实现,拖动电机,主轴电机,减速箱,导轨,行走机架,设计还有许多不足之处，望老师多多指正！,谢谢！,