全自动切割机的PLC控制系统设计 毕业设计论文.doc

陕西科技技师学院 课 程 设 计 课程名称： 可编程控制原理 题目： 专业班次： 姓 名： 指导教师： 机应用于许多操作，在机之前必须对几个因素进行，包括机的能力、产率增强选件和安全性。在评价切割机时需要考虑的一个因素是指定的工作需要多大的切割能力。切割机的规格数据几乎都以玉米秸秆，小麦秸秆大豆秸秆为对象。为了把秸秆切割对切割机的要求同这些数据进行对照，必须根据切割机的能力核对农作物的切割种类。 有些切割能力是针对玉米秸秆规定的，而另一些切割能力则适用于小麦秸秆。 切割角（动刀片通过定刀片时的角度）是决定切割质量的重要因素。一般而言，剪切角越小，秸秆切割之后体积越小。如果落在切割机后面的零件比较短（小于4’(1.22m)），可能出现切割长度不均匀问题。切割角较小的切割机需要较大的动力。 　 切割机依靠重要的标准部件和能够增加生产率的选购件来增强产率，提高生产率可以表现为许多形式：节约人力，改进物料流动，提高精度，改善切割均匀长度并避免辅助操作，但最重要的是增强安全性。 1.1 系统的控制要求 据切割机的工作特点,对控制系统提出控制要求如下: 1 上电后,检测各工作机构的状态,控制各工作机构处于初始位置。 2 进料,由控制系统控制进料机构将秸秆自动输送到位。 3 定切割尺寸,采用伺服电机控制挡料器位置保证精确的剪切尺寸,其尺寸可是定值也可以设置为循环变动值。 4 压紧和切割,待秸秆长度达到设定值后由主电动机带动压料器和切割刀具,先压紧秸秆,然后剪断秸秆。 5 送料车的运行,包括卸载后自动返回。 6 秸秆的尺寸设定、自动计数及每车秸秆数的预设定。 7 具备断电保护和来电恢复功能。 8 能实现加工过程自动控制,加工参数显示,系统检测。 9 保证秸秆加工均匀、加工效率和安全可靠性。 10 具有良好的人机操作界面。 1.2 切割机结构原理 自动切割机是一种精确控制秸秆切割尺寸,将比较长的的秸秆进行自动循环切割,并由送料车运送到下一工序的自动化加工设备，其结构及原理如图1所示。 图1 自动切割机原理图 1.2.1 控制系统的结构 系统设置了7个限位开关，分别用于检测各部分的工作状态。其中，SQ1 检测待切割秸秆是否被输送到位。SQ2、SQ3 分别检测压块B 的状态，检测压块是否压紧已到位的秸秆；SQ4 检测剪切刀A 的状态；SQ7 为光电接近开关, 检测秸秆是否被剪断落入小车；SQ5 用于检测小车是否到位；SQ6 用于判断小车是否空载。送料机构E、压块B、切割刀A和送料小车分别由四台电动机拖动。系统未动做时, 压块及切割刀的限位开关SQ2、SQ3 和SQ4 均断开, SQ1、SQ7也是断开的。 1.2.2 工作原理 当系统启动时,输入秸秆加工尺寸、加工长度等参数，按下自动开关，系统自动运行。 1 首先检查限位开关SQ6 的状态,若小车空载, 系统开始工作, 起动送料小车。小车运行到位, 限位开关SQ5 闭合,小车停车。 2 起动送料机构E 带动秸秆C 向右移动。当秸秆碰到行程开关SQ1 时, 送料停止同时制动器松开、电磁离合器结合，主电动机通过传动机构工作。 3 压块电机启动,使压块B 压下, 压块上限开关SQ2 闭合。当压块到位, 秸秆压紧时, 压块下限开关SQ3闭合。 4 切割刀电动机起动, 控制剪刀下落。此时,SQ4 闭合, 直到把秸秆剪断, 秸秆落入小车。 5 当小车上的秸秆够数时, 起动小车控制电动机, 带动小车右行,将切好的秸秆送至下一工序。 6 卸下后, 再起动小车左行, 重新返回切割机下, 开始下一车的工作循环。 秸秆的长度L 可根据需要进行调整, 每一车秸秆的数量可预先设定。 2 总体设计方案 传统的控制方法是采用继电器-接触器控制，但控制系统较复杂,大量的接线使系统可靠性降低,也间接地降低了设备的工作效率。采用可编程控硬件制器较好地解决了这一问题。它是一种将计算机技，自动控制技术和通信技术结合在一起的新型工业自动控制设备,不仅能实现对开关量信号的逻辑控制,还能实现与上位计算机等智能设备之间的通信。因此,将PLC应用于该控制,完全能满足技术要求，且具有操作简单、运行可靠、工艺参数修改方便、自动化程度高等优点。 在此对PLC进行简单介绍，在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%