畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）絲網(wǎng)印花機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（含圖紙）

1、完整說(shuō)明書(shū)、圖紙請(qǐng)加叩153893706目 錄1 引言11.1 選題的依據(jù)及意義：11.2 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)：11.3 plc控制系統(tǒng)的發(fā)展概況：21.3.1國(guó)外plc發(fā)展概況21.3.2 技術(shù)發(fā)展動(dòng)向21.3.3 國(guó)內(nèi)發(fā)展及應(yīng)用概況31.4. 設(shè)計(jì)要求及工作內(nèi)容：31.5 目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度42 整體機(jī)械結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)42.1整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析52.2.旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的部件分析82.2.1 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)簡(jiǎn)介82.2.2 槽輪的結(jié)構(gòu)分析82.2.3 滾動(dòng)軸承類型的選擇102.2.4 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核122.2.5 軸的校核133 推網(wǎng)工作臺(tái)與磙子工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)143.1推網(wǎng)工作臺(tái)

2、和磙子升降臺(tái)簡(jiǎn)介143.2推網(wǎng)工作臺(tái)和磙子升降臺(tái)結(jié)構(gòu)143.3推網(wǎng)工作臺(tái)和磙子升降臺(tái)部件分析183.3.1滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的校核計(jì)算183.3.2聯(lián)軸器的選擇213.3.3導(dǎo)軌的選擇224 自動(dòng)印花設(shè)備的控制系統(tǒng)244.1可編程控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)244.2自動(dòng)印花設(shè)備的控制要求及印花工藝264.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及功能284.3.1 控制系統(tǒng)的構(gòu)成284.3.2主電動(dòng)機(jī)的控制294.3.3輸入、輸出地址分配，plc外部接線圖和限位開(kāi)關(guān)的位置314.3.4 軟件編程324.4總結(jié)與評(píng)價(jià)35結(jié)論37參考文獻(xiàn)38致 謝39親，由于某些原因，沒(méi)有上傳完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)（完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、相關(guān)圖紙cad/

3、proe、中英文文獻(xiàn)及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及某些關(guān)鍵內(nèi)容）如需要的朋友，請(qǐng)聯(lián)系我的q&q:153893706，數(shù)萬(wàn)篇現(xiàn)成設(shè)計(jì)及另有的高端團(tuán)隊(duì)絕對(duì)可滿足您的需要。絲網(wǎng)印花機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1引言1.1 選題的依據(jù)及意義：紡織品印花技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程古老綿長(zhǎng)，在人類紀(jì)元的第一個(gè)千年中，我們的祖先在織物印花技藝的發(fā)展上作出了卓越的貢獻(xiàn)，現(xiàn)今常見(jiàn)的各種印花工藝如直接印花，防染印花以及軋染、蠟染工藝的發(fā)源地都在中國(guó)。近年來(lái)，我國(guó)印染業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。印花機(jī)械產(chǎn)業(yè)依托大行業(yè)的大好形勢(shì)和自身產(chǎn)業(yè)不斷整合、改造、技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)整體水平得到快速提升。也正是在這種環(huán)境下，各種先進(jìn)的自動(dòng)印花設(shè)備應(yīng)運(yùn)

4、而生，并在紡織，制鞋，印刷等印染行業(yè)扮演著越來(lái)越重要的角色。由于其自動(dòng)化程度高、控制簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)使得其在家庭企業(yè)，中小企業(yè)、民營(yíng)單位甚至輕工業(yè)領(lǐng)域都有很高的使用度。其重要性不言而喻，對(duì)其進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)具有很大的市場(chǎng)空間和實(shí)用價(jià)值。1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)：近兩年來(lái)，國(guó)內(nèi)外印染新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，顯示出全球印染機(jī)械行業(yè)蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭。節(jié)能、環(huán)保、高效是21世紀(jì)印染工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向，短流程以及無(wú)水加工技術(shù)、無(wú)制版印花技術(shù)、低溫等離子處理等新技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)是未來(lái)印染機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)。自citme2002以來(lái)，我國(guó)印染業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。規(guī)模以上企業(yè)已達(dá)1

5、370家，產(chǎn)量從1995年13648億米增加至2003年25132億米，約占全球印染布總量30；印染主要六大類產(chǎn)品出口7578億米，同比增長(zhǎng)3530。印花產(chǎn)業(yè)依托大行業(yè)的大好形勢(shì)和自身產(chǎn)業(yè)不斷整合、改造、技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)整體水平得到快速提升，產(chǎn)量、質(zhì)量、花色品種、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均取得了令人矚目的成績(jī)。據(jù)2003年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)擁有各種印花設(shè)備2000余臺(tái)，其中輥筒印花機(jī)145174臺(tái)，圓網(wǎng)印花機(jī)610630臺(tái)，平網(wǎng)印花機(jī)1377臺(tái)。除輥筒印花機(jī)外，70圓、平網(wǎng)來(lái)自荷蘭、瑞士、奧地利、意大利、德國(guó)、日本等先進(jìn)國(guó)家和國(guó)內(nèi)印染機(jī)械制造佼佼者如上印機(jī)、黃石紡機(jī)、浙江印機(jī)等廠家。目前印染設(shè)備技術(shù)發(fā)展總的趨勢(shì)是：向環(huán)

6、境保護(hù)、節(jié)能降耗、省時(shí)高效、短流程方面發(fā)展，重視無(wú)水加工技術(shù)、無(wú)制版印花技術(shù)、低溫等離子處理等新技術(shù)；另一重要趨勢(shì)是廣泛采用自動(dòng)化技術(shù)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用交流變頻多單元同步調(diào)速系統(tǒng)；在控制系統(tǒng)方面，廣泛應(yīng)用可編程控制器(plc)或工業(yè)計(jì)算機(jī)控制(ipc)，參數(shù)在線監(jiān)控普遍應(yīng)用，提升了染整設(shè)備的自動(dòng)化程度，使工藝穩(wěn)定性、重現(xiàn)性得以大幅度提高。 1.3 plc控制系統(tǒng)的發(fā)展概況：1.3.1 國(guó)外plc發(fā)展概況plc自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，在美、德、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一。世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)、品種不斷翻新。產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價(jià)格則不斷下降。目前，世界上有200多

7、個(gè)廠家生產(chǎn)plc，較有名的：美國(guó)：ab通用電氣、莫迪康公司；日本：三菱、富士、歐姆龍、松下電工等；德國(guó)：西門(mén)子公司；法國(guó)：te 施耐德公司；韓國(guó)：三星、lg公司等。1.3.2 技術(shù)發(fā)展動(dòng)向1. 產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展。大：i/o點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)、32位為微處理器、多cpu并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。?。河烧w結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。2. plc在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用日益廣泛。3. 不斷加強(qiáng)通訊功能。4. 新器件和模塊不斷推出高檔的plc除了主要采用cpu以提高處理速度外，還有帶處理器的eprom或ram的智能i/o模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程i/

8、o模塊等專用化模塊。5. 編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化有各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，亦有高檔的plc指令系統(tǒng)。6. 發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。7. 追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。1.3.3 國(guó)內(nèi)發(fā)展及應(yīng)用概況我國(guó)的plc產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)經(jīng)歷了三個(gè)階段：順序控制器（19731979）一位處理器為主的工業(yè)控制器（19791985）8位微處理器為主的可編程序控制器（1985以后）。在對(duì)外開(kāi)放政策的推動(dòng)下，國(guó)外plc產(chǎn)品大量進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，一部分隨成套設(shè)備進(jìn)口。如寶鋼一、二期工程就引進(jìn)了500多套，還有咸陽(yáng)顯象管廠、秦皇

9、島煤碼頭、汽車廠等。現(xiàn)在，plc在國(guó)內(nèi)的各行各業(yè)也有了極大的應(yīng)用，技術(shù)含量也越來(lái)越高。1.4.設(shè)計(jì)要求及工作內(nèi)容： 本課題主要包含自動(dòng)印花設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。1) 完成工作臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。2) 完成印花機(jī)構(gòu)和推網(wǎng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3) 完成控制系統(tǒng)的電路，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)和印花機(jī)構(gòu)的邏輯動(dòng)作的設(shè)計(jì)。4) 完成相關(guān)控制算法的設(shè)計(jì)。在自動(dòng)印花設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了外槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，并在印花機(jī)構(gòu)和推網(wǎng)機(jī)構(gòu)中采用螺旋機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)。最后成形時(shí)所包含的主要部件是底座、槽輪、銷子、螺桿、螺母、導(dǎo)軌、軸、工作臺(tái)等。需要對(duì)一些重要部件進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。在設(shè)計(jì)plc控制系統(tǒng)時(shí)分為

10、電路原理的設(shè)計(jì)，plc流程圖和外部接線圖，以及梯形圖和程序的設(shè)計(jì)等。1.5目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度1.目標(biāo)設(shè)計(jì)一套由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，plc控制，使用控制算法的自動(dòng)印花設(shè)備。2.主要特色本自動(dòng)印花設(shè)備由可轉(zhuǎn)位的工作臺(tái)，可上下、左右移動(dòng)的印花機(jī)構(gòu)，和可左右移動(dòng)的推網(wǎng)機(jī)構(gòu)組成。通過(guò)各機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動(dòng)作和控制系統(tǒng)的電路實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)和印花機(jī)構(gòu)的邏輯動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)印花過(guò)程。自動(dòng)化程度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便，具有很高的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)空間。3.工作進(jìn)度1)搜集資料寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，英文翻譯。 （2周）3月14日3月27日2)設(shè)計(jì)自動(dòng)印花設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)， （5周）3月27日5月01日并繪制零件圖和裝配圖。3)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的電路

11、圖并編寫(xiě)相關(guān)控制算法。 （4周）5月01日5月28日4)撰寫(xiě)畢業(yè)論文。 （2周）5月28日6月10日2.整體機(jī)械結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)自動(dòng)印花設(shè)備系統(tǒng)由四部分組成：1. 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)2. 推網(wǎng)工作臺(tái)3. 磙子工作臺(tái)4. plc控制系統(tǒng)我們所設(shè)計(jì)的自動(dòng)印花設(shè)備系統(tǒng)的主要參數(shù)是根據(jù)使用者對(duì)設(shè)備的要求和所要加工的毛料確定的。毛料的要求：297mm210mm。效率要高：可以連續(xù)不間斷的加工產(chǎn)品。使用舒適度：一個(gè)人可以坐在椅子上長(zhǎng)時(shí)間工作。成本要低、實(shí)用性高、適合大批量生產(chǎn)。自動(dòng)印花設(shè)備的控制系統(tǒng)有單片機(jī)和plc兩種控制方式，考慮到實(shí)用性、使用效率、普及性、性價(jià)比等因素，我們最終選用了技術(shù)比較成熟的plc

12、控制系統(tǒng)。2.1整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 為了滿足使用舒適度，可以讓工作者坐在椅子上長(zhǎng)時(shí)間工作的要求，同時(shí)兼顧成本。我們把整體機(jī)器的工作界面高度定在850mm。配合調(diào)整椅子的高度，這個(gè)高度會(huì)讓工作者加工起來(lái)既方便又舒適，可以使工作者在長(zhǎng)時(shí)間工作環(huán)境下仍感到十分舒適，使工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量不下降。整個(gè)設(shè)備機(jī)構(gòu)分為三大部分。按照?qǐng)D2-1進(jìn)行布局。由于本設(shè)備體積，重量都不大。所以各設(shè)備受力并不大。各部分用鐵架作支撐。都采用地角螺栓與地面連接，見(jiàn)圖2-2。所以要注意聯(lián)結(jié)處地面的水平與整潔。為了滿足工作臺(tái)可轉(zhuǎn)位且可以連續(xù)不間斷加工產(chǎn)品的要求，我們采用了槽輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?？紤]到我們所需要的槽輪轉(zhuǎn)速很低，所以需要外購(gòu)一個(gè)

13、減速器減速。同時(shí)由于精度要求不高，所以省略了鎖止弧。在實(shí)現(xiàn)印花機(jī)構(gòu)可以上下、左右移動(dòng)和推網(wǎng)機(jī)構(gòu)可左右移動(dòng)時(shí)。我們選擇了簡(jiǎn)便實(shí)用的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中為了實(shí)現(xiàn)印花機(jī)同時(shí)在二維空間左右、上下運(yùn)動(dòng)。我們選用將兩個(gè)螺旋傳動(dòng)裝置的螺母聯(lián)結(jié)起來(lái)。上下方向絲杠旋轉(zhuǎn)，螺母上下傳動(dòng)。圖2-1 總體安裝示意圖圖2-2 印花設(shè)備的連接與固定示意圖左右方向螺母固定，絲杠左右傳動(dòng)從而帶動(dòng)磙子進(jìn)行印花。巧妙簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的關(guān)鍵工步。為了防止兩個(gè)螺母聯(lián)結(jié)使豎直絲杠一直受較大的徑向力，首先我們安裝了一個(gè)螺栓，在機(jī)器不工作時(shí)鎖死，來(lái)分擔(dān)絲杠受的徑向力。同時(shí)將螺母與殼體相互嚙合，既分擔(dān)了絲杠的徑向力。又起到了導(dǎo)軌的作用，見(jiàn)圖2-

14、3。圖2-3 印花機(jī)的螺旋機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 設(shè)備受載荷較小，螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所傳遞的力也不大。對(duì)電動(dòng)機(jī)的選擇要求不高。具體選擇如下表2-1。表2-1 電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單選擇工作臺(tái)動(dòng)作電動(dòng)機(jī)代號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)主電動(dòng)機(jī)y90l-6910r/min推網(wǎng)工作臺(tái)推網(wǎng)/收網(wǎng)3號(hào)電動(dòng)機(jī)y90l-6910r/min磙子工作臺(tái)上/下1號(hào)電動(dòng)機(jī)a-o21400r/min磙子工作臺(tái)左/右2號(hào)電動(dòng)機(jī)a-o21400r/min推/收網(wǎng)和磙子推壓過(guò)程是完成印花的全過(guò)程,完成印花后工作臺(tái)再轉(zhuǎn)90,下一個(gè)工作步驟是對(duì)加工產(chǎn)品進(jìn)行烘干,使刻印的花紋圖案清晰耐久?？梢灾苯油赓?gòu)一臺(tái)適合的烘干機(jī)配合使用.在此不做詳細(xì)解釋。烘干后工

15、作臺(tái)再次旋轉(zhuǎn)90,工作者在這個(gè)時(shí)候可取下加工好的產(chǎn)品。最后要通過(guò)各機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動(dòng)作和控制系統(tǒng)的電路實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)和印花機(jī)構(gòu)的邏輯動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)印花過(guò)程的循環(huán)往復(fù)。2.2.旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的部件分析2.2.1 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)簡(jiǎn)介 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)是自動(dòng)印花機(jī)中一個(gè)重要的工作界面。通過(guò)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)加工。其主要部件有槽輪機(jī)構(gòu)，心軸，軸承，底座，變速箱和電動(dòng)機(jī)等。其中槽輪是最重要的一個(gè)部機(jī)構(gòu)。工作臺(tái)在它的帶動(dòng)下做間歇旋轉(zhuǎn)。心軸在機(jī)構(gòu)中不旋轉(zhuǎn)，只承受彎矩，起支撐固定作用。下部用螺釘夾緊限位。臺(tái)面和殼體聯(lián)為一體。通過(guò)軸承驚醒旋轉(zhuǎn)。最底部加裝了一個(gè)推力軸承，用來(lái)承擔(dān)較大的軸向力。電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速器減速達(dá)到所需的速度。整個(gè)設(shè)備用

16、地角螺栓固定，保持較高的水平度。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)示意圖見(jiàn)圖2-4。圖2-4 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)示意圖2.2.2 槽輪的結(jié)構(gòu)分析 槽輪是旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中最重要的一個(gè)機(jī)構(gòu)。由于我們要求的轉(zhuǎn)速很低，只有2.5r/min，所以省略了撥盤(pán)上的鎖止弧。1. 槽輪機(jī)構(gòu)的及工作原理和型式槽輪機(jī)構(gòu)又稱馬爾他機(jī)構(gòu)，如圖2-5所示。它是由槽輪2、帶有圓柱銷的撥盤(pán)1和機(jī)架組成。當(dāng)撥盤(pán)1作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)使槽輪2作間歇運(yùn)動(dòng)。當(dāng)圓柱銷進(jìn)入槽輪槽時(shí)，撥盤(pán)上的圓柱銷將帶動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)。撥盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后，圓柱銷將從槽中退出。為了保證圓柱銷下一次能正確地進(jìn)入槽內(nèi)，必須采用鎖止弧將槽輪鎖住不動(dòng)，直到下一個(gè)圓柱銷進(jìn)入槽后才放開(kāi)，這時(shí)槽輪又可隨撥盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)

17、，即進(jìn)入下一個(gè) 圖2-5 槽輪機(jī)構(gòu)示意圖運(yùn)動(dòng)循環(huán) 1。 2. 槽輪的特點(diǎn)： 此處省略nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn字裝示意圖4.自動(dòng)印花設(shè)備的控制系統(tǒng)自動(dòng)印花設(shè)備的控制系統(tǒng)可以選擇單片機(jī)和plc兩種控制方式，考慮到實(shí)用性、使用效率、普及性和性價(jià)比等因素，我們最終選用了技術(shù)比較成熟的plc控制系統(tǒng)。 plc可編程控制器（programmable controller）是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的新產(chǎn)品。早期的可編程控制器主來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制，因此稱為可編程邏輯控制器

18、（programmable logic controller），簡(jiǎn)稱plc，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代可編程控制器的功能已經(jīng)超過(guò)了邏輯控制的范圍。plc從誕生至今，僅有30年的歷史，但是得到了異常迅猛的發(fā)展，并與cad/cam、機(jī)器人技術(shù)一起被譽(yù)為工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一。44.1可編程控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖4-1 plc控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1、中央處理單元(cpu) 中央處理單元(cpu)是plc的控制中樞。它按照plc系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、i/o以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)plc投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸

19、入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入i/o映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入i/o映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將i/o映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高plc的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型plc還采用雙cpu構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三cpu的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)cpu出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。2、存儲(chǔ)器 存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。plc常用的存儲(chǔ)器類型（1）ram （random as

20、sess memory） 這是一種讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。（2）eprom（erasable programmable read only memory）這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)。（3）eeprom(electrical erasable programmable read only memory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。plc存儲(chǔ)空間的分配 雖然各種plc的cpu的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)plc的工作原理，其存儲(chǔ)空間

21、一般包括以下三個(gè)區(qū)域：（1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)（2）系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)（包括i/o映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）（3）用戶程序存儲(chǔ)區(qū) 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化在eprom中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該plc的性能。系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)包括i/o映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，如：邏輯線圈；數(shù)據(jù)寄存器；計(jì)時(shí)器；計(jì)數(shù)器；變址寄存器；累加器等存儲(chǔ)器。（1）i/o映象區(qū)：由于plc投入運(yùn)行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和

22、數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此，它需要一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元(ram)以存放i/o的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作i/o映象區(qū)。一個(gè)開(kāi)關(guān)量i/o占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)位（bit），一個(gè)模擬量i/o占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)字（16個(gè)bit）。因此整個(gè)i/o映象區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：開(kāi)關(guān)量i/o映象區(qū)；模擬量i/o映象區(qū)。（2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲(chǔ)區(qū) 除了i/o映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)還包括plc內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）的存儲(chǔ)區(qū)。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域和無(wú)失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域，前者在plc斷電時(shí)，由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)遺失；后者當(dāng)plc斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。1）邏

23、輯線圈 與開(kāi)關(guān)輸出一樣，每個(gè)邏輯線圈占用系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)位，但不能直接驅(qū)動(dòng)外設(shè)，只供用戶在編程中使用，其作用類似于電器控制線路中的繼電器。 另外，不同的plc還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，具有不同的功能。2）數(shù)據(jù)寄存器 與模擬量i/o一樣，每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)字(16 bits)。 另外，plc還提供數(shù)量不等的特殊數(shù)據(jù)寄存器，具有不同的功能。3）計(jì)時(shí)器4）計(jì)數(shù)器用戶程序存儲(chǔ)區(qū)用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的plc，其存儲(chǔ)容量各不相同。3、電源 plc的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此plc

24、的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將plc直接連接到交流電網(wǎng)上去。54.2自動(dòng)印花設(shè)備的控制要求及印花工藝實(shí)現(xiàn)自動(dòng)印花的生產(chǎn)過(guò)程要經(jīng)過(guò)放料推網(wǎng)印花收網(wǎng)烘干取料的循環(huán)工序。操作人員將規(guī)定大小的皮革等放到旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，然后按下啟動(dòng)按鈕，主電動(dòng)機(jī)不間斷運(yùn)行，工作臺(tái)在槽輪的帶動(dòng)下做每次90的旋轉(zhuǎn)。在槽輪的每一個(gè)槽的底部裝有啟動(dòng)開(kāi)關(guān)sb1（見(jiàn)圖4-2），這樣可以連續(xù)加工，大大提高了工作效率。當(dāng)銷子壓下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)plc控制系統(tǒng)。在通過(guò)對(duì)三個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)的順序啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)和延時(shí)的控制完成印花的過(guò)程。然后通過(guò)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)完成烘干、卸料

25、、再次放料。自動(dòng)印花設(shè)備的plc流程功能圖見(jiàn)圖4-3。圖4-2 sb1位置示意圖（其它類同） 圖4-3 plc流程圖4.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及功能4.3.1 控制系統(tǒng)的構(gòu)成 該設(shè)備采用機(jī)械和電氣傳動(dòng)方式來(lái)完成印花的過(guò)程。由于設(shè)備運(yùn)行環(huán)境對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求較高，因此，選用性價(jià)比高、功能強(qiáng)、速度快的日本三菱fx2n-24mr型plc作為控制系統(tǒng)的核心。由此構(gòu)成的以plc為核心的電氣控制系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖4-4，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)電路圖見(jiàn)圖4-5。圖4-4 主電動(dòng)機(jī)電路圖4.3.2主電動(dòng)機(jī)的控制主電動(dòng)機(jī)用來(lái)控制旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，需要不間斷的工作。每次工作前需要人工通過(guò)電動(dòng)機(jī)調(diào)整槽輪的位置，使銷子位于sb1所在槽的

26、入口處。這就需要控制電路還要具有正反轉(zhuǎn)，點(diǎn)動(dòng)及連續(xù)控制。圖19所示的電路圖是三相異步電動(dòng)機(jī)單向全壓?jiǎn)?dòng)控制線路。它是一個(gè)常用的最簡(jiǎn)單的控制線路。由刀開(kāi)關(guān)qs、熔斷器fu1、接觸器km的主觸頭、熱繼電器fr的熱元件與電動(dòng)機(jī)m等構(gòu)成主電路。由一系列的按鈕，接觸器及其常開(kāi)輔助觸頭、熱繼電器的常閉觸頭和熔斷器等構(gòu)成控制回路。1. 線路工作原理起動(dòng)時(shí)，合上qs，引入三相電源。按下sb2,交流接觸器km的吸引線圈通電，接觸器主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)接通電源直接啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。要使電動(dòng)機(jī)m停止運(yùn)轉(zhuǎn)，只要按下停止按鈕sb1，將控制電路斷開(kāi)即可.當(dāng)需要點(diǎn)動(dòng)時(shí)將開(kāi)關(guān)sa打開(kāi)，操作sb2即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。當(dāng)需要連續(xù)工作時(shí)合上s

27、a，將自鎖觸頭接入，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制。當(dāng)需要正反轉(zhuǎn)時(shí)控制操作時(shí)，必須首先按下停止按鈕sb1，然后再反向啟動(dòng)。是“正停反”控制線路。2電路的保護(hù)環(huán)節(jié)1）.熔斷器fu作為電路短保護(hù)，但達(dá)不到過(guò)載保護(hù)的目的。2）.熱繼電器fr具有過(guò)載保護(hù)作用。3）.欠電壓保護(hù)與失電保護(hù)依靠接觸器本身的電磁機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？刂凭€路有如下三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：第一， 防止電壓嚴(yán)重下降時(shí)電動(dòng)機(jī)低壓運(yùn)行。第二， 避免電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)而造成的電壓嚴(yán)重下降。第三，防止電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)突然啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)造成設(shè)備和人身事故。5圖4-5 主電動(dòng)機(jī)電路4.3.3輸入、輸出地址分配，plc外部接線圖和限位開(kāi)關(guān)的位置plc的輸入、輸出點(diǎn)（i/o）分配

28、見(jiàn)表4-1和表4-2。plc外部接線圖見(jiàn)圖4-6。表4-1 輸入地址分配表輸入元件輸入端子號(hào)啟動(dòng)按鈕sb1x0限位開(kāi)關(guān)sq1x1限位開(kāi)關(guān)sq2x2限位開(kāi)關(guān)sq3x3限位開(kāi)關(guān)sq4x4限位開(kāi)關(guān)sq5x5限位開(kāi)關(guān)sq6x6表4-2 輸出地址分配表執(zhí)行元件輸出端子號(hào)控制推網(wǎng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的km1y0控制推網(wǎng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的km2y1控制磙子電動(dòng)機(jī)下降（正轉(zhuǎn)）的km3y2控制磙子電動(dòng)機(jī)上升（反轉(zhuǎn)）的km4y3控制磙子電動(dòng)機(jī)向左（正轉(zhuǎn)）的km5y4控制磙子電動(dòng)機(jī)向右（反轉(zhuǎn)）的km6y5圖4-6 plc外部接線圖由表3可見(jiàn)磙子和推網(wǎng)設(shè)備的限位控制關(guān)鍵在于六個(gè)限位開(kāi)關(guān)的位置。它們決定了磙子和絲網(wǎng)的前進(jìn)、后退，上升、

29、下降的距離和加工的精度。sq1安裝在推網(wǎng)工作臺(tái)一側(cè)的導(dǎo)軌上，控制推網(wǎng)前進(jìn)的位置；sq2安裝在磙子工作臺(tái)上升下降裝置殼體上，控制螺母的下降位置。sq3和sq4分別安裝在磙子工作臺(tái)上升下降裝置殼體上，同時(shí)在左右傳動(dòng)裝置殼體上分別安裝一個(gè)擋塊，控制前進(jìn)、后退距離； sq5安裝在磙子工作臺(tái)上升下降裝置殼體上，控制螺母的上升位置；sq6安裝在推網(wǎng)工作臺(tái)另一側(cè)的導(dǎo)軌上，控制推網(wǎng)前進(jìn)的位置。4.3.4 軟件編程 根據(jù)自動(dòng)印花設(shè)備的流程圖（圖4-3）來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖，編程軟件使用三菱fxgp-win-c,在個(gè)人計(jì)算機(jī)上編程。采用三菱公司為fx系列plc提供的步進(jìn)梯形指令（stl和ret指令）可以很方便、容易的設(shè)計(jì)

30、出梯形圖，見(jiàn)圖4-7。這種編程方式在轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)前級(jí)步的狀態(tài)寄存器和由它驅(qū)動(dòng)的輸出繼電器的復(fù)位是由系統(tǒng)程序完成的，而不是由用戶程序在梯形圖中完成的。因此，設(shè)計(jì)的梯形圖程序比較短，執(zhí)行速度較快。設(shè)計(jì)完成梯形圖后，先在電腦上進(jìn)行查錯(cuò)和模擬運(yùn)行，無(wú)誤后寫(xiě)入plc的ram中，具體參考程序如下：6圖4-7 plc梯形圖plc梯形圖的功能簡(jiǎn)介：1）當(dāng)槽輪的銷子觸動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)sb1，x0端口常開(kāi)變常閉，t200線圈通電，開(kāi)始延時(shí)；瞬間銷子脫離，開(kāi)關(guān)sb1彈起，x0斷開(kāi)，但t200線圈有電，t200接通，保持延時(shí)。2）3.5秒后，t200接通，推網(wǎng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，y0線圈通電，推網(wǎng)前進(jìn)。3）當(dāng)推網(wǎng)碰

31、到限位開(kāi)關(guān)sq1，端口x1接通，y2線圈接通，y2端口常閉變常開(kāi)，y0不通電，實(shí)現(xiàn)推網(wǎng)前進(jìn)停止，磙子工作臺(tái)下降。4）當(dāng)磙子升降臺(tái)碰到限位開(kāi)關(guān)sq2，端口x2接通，y4線圈接通，y4端口常閉變常開(kāi)，y2不通電，實(shí)現(xiàn)下降停止，磙子工作臺(tái)開(kāi)始前進(jìn)。5）當(dāng)磙子碰到限位開(kāi)關(guān)sq3，端口x3接通，y5線圈接通，上一個(gè)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)，磙子瞬間脫離sq3，x3馬上斷開(kāi)，y5端口常開(kāi)變常閉，y5繼續(xù)通電，實(shí)現(xiàn)自保持磙子繼續(xù)后退。6）當(dāng)磙子工作臺(tái)碰到限位開(kāi)關(guān)sq4，端口x4接通，y3線圈接通，y3端口常閉變常開(kāi)，y5不通電，實(shí)現(xiàn)磙子后退停止同時(shí)開(kāi)始上升。7）當(dāng)磙子工作臺(tái)上升碰到限位開(kāi)關(guān)sq5，端口x5接通，y1線

32、圈接通，y1端口常閉變常開(kāi)，y3不通電，實(shí)現(xiàn)磙子工作臺(tái)上升停止，推網(wǎng)開(kāi)始后退。8）當(dāng)推網(wǎng)工作臺(tái)后退碰到限位開(kāi)關(guān)sq6，端口x6接通，y1線圈關(guān)閉。整個(gè)控制電路停止。程序：0 ld x01 out t200 sp k3.52 ld t2003 ori y24 ani y15 out y06 ld x17 ori y48 ani y39 out y2 10 ld x2 11 ani y512 out y413 ld x314 or y515 ani y416 ani y317 out y318 ld x419 ori y120 ani y2 21 out y322 ld x523 ani y024

33、 set y125 ld x626 rst y14.4總結(jié)與評(píng)價(jià)采用傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的控制與保護(hù)功能時(shí)，由于機(jī)械接觸點(diǎn)很多，接線復(fù)雜，因此傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)越來(lái)越滿足不了生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜多變的控制要求。應(yīng)用plc實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止、正反轉(zhuǎn)、順序啟動(dòng)、降壓?jiǎn)?dòng)以及互鎖保護(hù)等功能，可以充分發(fā)揮plc“軟接控制”的優(yōu)點(diǎn)、通過(guò)變成實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制功能；另一方面，應(yīng)用plc“軟觸點(diǎn)”來(lái)取代繼電器控制線路中的自鎖觸點(diǎn)、互鎖觸點(diǎn)以及時(shí)間繼電器觸點(diǎn)等，使得plc控制系統(tǒng)的硬件接線得到了很大程度上的簡(jiǎn)化，提高了系統(tǒng)的可靠性。因此，在電動(dòng)機(jī)控制中，應(yīng)用plc取代繼電器控制系統(tǒng)成為發(fā)展的必然。5結(jié)

34、論 為期近3個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，在對(duì)自動(dòng)印花設(shè)備設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我從開(kāi)始的感性認(rèn)識(shí)上升到了一定的理性認(rèn)識(shí)。我覺(jué)得這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)幾乎是對(duì)大學(xué)四年機(jī)械專業(yè)知識(shí)的一次大總結(jié)。自動(dòng)印花設(shè)備聽(tīng)來(lái)似乎很陌生，但實(shí)際上是它的工作原理就是通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)和控制系統(tǒng)來(lái)完成的。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、cad制圖等專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固和認(rèn)識(shí)，同時(shí)還自學(xué)了plc的有關(guān)知識(shí)，真的是受益非淺。整個(gè)的設(shè)計(jì)過(guò)程包括：一.對(duì)自動(dòng)印花設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)；二.確定自動(dòng)印花設(shè)備各部分結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行裝配圖和零件圖的cad繪制；三.制定控制系統(tǒng)的方案，自學(xué)plc；四.完善plc控制系統(tǒng)，完成自動(dòng)印花設(shè)備的控制部分；五、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中認(rèn)真的查閱了相關(guān)的書(shū)籍，在設(shè)計(jì)過(guò)程中曾遇到過(guò)很多的問(wèn)題，但在指導(dǎo)老師高老師的認(rèn)真指導(dǎo)下，將它們一一解決。尤其是在plc的設(shè)計(jì)中，更是多虧了高老師不厭其煩的指導(dǎo)，使我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)?？偟膩?lái)說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在處理問(wèn)題、解決問(wèn)題上面有了很大的提高，使我得到了一次難得的鍛煉，提高了我思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為我今后的工作打下了好的基礎(chǔ)。當(dāng)然一個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)并不如我們想象的這么簡(jiǎn)單，還有許多方面還沒(méi)考慮到，可能會(huì)存在某些設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上的空白。再加上筆者知識(shí)有限、經(jīng)驗(yàn)不足、時(shí)間緊促等多方面原因可能會(huì)存在某些設(shè)計(jì)上不成