金屬板材剪切機(jī)組的PLC控制

1、“可編程控制器”課程設(shè)計(jì) 金屬板材剪切機(jī)組的PLC控制在企業(yè)中，金屬板材要求下料幾率很高，而老式剪切設(shè)備往往采用繼電器接觸器控制。因此大量的硬件接線使系統(tǒng)可靠性降低，也間接降低了設(shè)備的工作效率。本機(jī)組采用PLC控制技術(shù)，能夠?qū)?毫米以下的鋼板按加工要求自動(dòng)進(jìn)料、剪切、并由料車(chē)收集，然后自動(dòng)輸送到下一工序，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行表明，效果很好。希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，能使專業(yè)理論知識(shí)在實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)運(yùn)用上得到體驗(yàn)。示意圖：課程設(shè)計(jì)的參數(shù)：1）機(jī)組主要由四個(gè)工步：送料、定位壓緊、剪切和自動(dòng)傳送組成；2）送料工步：三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，單方向運(yùn)轉(zhuǎn)，2.25千瓦。通過(guò)送料機(jī)構(gòu)將板材在工作臺(tái)面上傳送（需設(shè)置到位信號(hào)開(kāi)

2、關(guān)）；3）定位壓緊工步：三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，正反向運(yùn)轉(zhuǎn)，0.75千瓦，需設(shè)置原位及壓緊到位信號(hào)開(kāi)關(guān)；4）剪切工步：三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，單方向運(yùn)轉(zhuǎn)，0.5千瓦，需設(shè)置原位信號(hào)開(kāi)關(guān)； 5）自動(dòng)傳送工步：由送料小車(chē)承擔(dān)，它應(yīng)有承載信號(hào)開(kāi)關(guān)，料滿指示開(kāi)關(guān)（其上下固定位置可調(diào)），三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，正反向運(yùn)轉(zhuǎn)，2.5千瓦；6）小車(chē)需在鋪設(shè)的鐵軌上運(yùn)行，在其接料處地面上應(yīng)安裝原位開(kāi)關(guān)，在下一道工序的卸料處應(yīng)安裝終點(diǎn)開(kāi)關(guān)；7）除了料滿指示開(kāi)關(guān)選用光電式，承載開(kāi)關(guān)選用壓力傳感器，其它位置開(kāi)關(guān)均選用電感式接近開(kāi)關(guān)；8）系統(tǒng)除了能夠單周、連續(xù)自動(dòng)控制外，還能手動(dòng)調(diào)節(jié)各工步單獨(dú)工作；9）系統(tǒng)具有電氣相應(yīng)的保護(hù)及警示

3、功能； 10）系統(tǒng)控制器要求選用日本三菱PLC單元（FX2系列）。課程設(shè)計(jì)的要求：根據(jù)系統(tǒng)的工況，分析各個(gè)環(huán)節(jié)的相互關(guān)系，結(jié)合和運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，掌握設(shè)計(jì)進(jìn)度，詳細(xì)地按步驟設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)，繪制以下所列的主要技術(shù)圖紙，以此寫(xiě)出本課程設(shè)計(jì)的技術(shù)說(shuō)明書(shū)。要求勇于創(chuàng)新，每個(gè)階段完成后要認(rèn)真檢查，提倡獨(dú)立思考，有錯(cuò)誤要認(rèn)真修改。1） 繪制設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；2） 繪制系統(tǒng)各控制環(huán)節(jié)信息流程方框圖；3） 繪制電氣控制強(qiáng)電部分原理圖；4） 繪制PLC I/O接線圖；5） 繪制電氣控制PLC程序圖；6） 列出PLC程序圖對(duì)應(yīng)的指令表。自動(dòng)剪板機(jī)背景介紹剪板機(jī)應(yīng)用于許多金屬加工和薄板開(kāi)料操作，在設(shè)計(jì)

4、剪板機(jī)之前必須對(duì)幾個(gè)因素進(jìn)行考慮，包括剪板機(jī)的剪切能力、產(chǎn)率增強(qiáng)選件和安全性。剪板機(jī)類型由許多因素決定，諸如剪板機(jī)可處理材料的長(zhǎng)度、厚度和種類。 剪板機(jī)可以按剪切形式及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分類，有兩種結(jié)構(gòu)形式常用于電動(dòng)龍門(mén)剪床：閘式（也叫滑塊式）和擺式。 閘式剪板機(jī)利用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)操縱動(dòng)刀片向下移動(dòng)到一定的位置，使動(dòng)刀片在整個(gè)行程內(nèi)幾乎與定刀片保持平行。為了使刀架片橫梁在相互移動(dòng)的過(guò)程保持合適的狀態(tài)，閘式剪板機(jī)需要一個(gè)滑塊導(dǎo)向系統(tǒng)。擺式剪板機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中有一個(gè)用來(lái)操縱動(dòng)刀片，使動(dòng)刀片依附于滾柱軸承向下回轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)不再需要利用凹字形導(dǎo)向條或滑道使刀片在剪切過(guò)程保持合適的姿勢(shì)。 光電傳感器歐姆龍的光電傳感器

5、(光電開(kāi)關(guān)),E3JK-5M3,直流正負(fù)12240V,交流24240V均可用,交直流通用的,有一對(duì)常開(kāi)和常閉觸點(diǎn). 消費(fèi)電力:小于3W 檢出距離:5M. 指向角:320, 繼電器輸出:最大:250V3A,最小5VDC10MA. 響應(yīng)時(shí)間小于或等于:30MS. 工作溫度:-2555 濕度:3595 周?chē)彰?小于或等于3000lx. 電感式接近開(kāi)關(guān)工作電壓：1030V輸出電流：200mA檢測(cè)距離：Sn=1mm、Sn=2mm回差：5%Sn 開(kāi)關(guān)頻率：800Hz / 400Hz / 25Hz 剪板機(jī)電機(jī)選擇高轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī) YH（IP44）JHO2 H802800.5590KW Y系

6、列派生，用轉(zhuǎn)子深槽及高電阻率轉(zhuǎn)子導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)差率高、堵轉(zhuǎn)電流小、機(jī)械特性軟，能承受沖擊負(fù)載，用于不均勻沖擊負(fù)載?？刂屏鞒炭驁D開(kāi)始初始化自動(dòng)？單周還是循環(huán)？NY啟動(dòng)按鈕單各點(diǎn)復(fù)位循環(huán)送料機(jī)啟動(dòng)，送料開(kāi)始計(jì)時(shí)10SY報(bào)警10S到，送料右限位未關(guān)閉N10S內(nèi)，送料右限位關(guān)閉NY1456關(guān)閉計(jì)時(shí)1送料機(jī)停，壓塊下降計(jì)時(shí)3S3S到，壓塊未達(dá)下限位N3S內(nèi)，壓塊到達(dá)下限位NY報(bào)警關(guān)閉計(jì)時(shí)開(kāi)啟計(jì)時(shí)2S壓塊壓緊，剪切刀下降計(jì)時(shí)3S22Y報(bào)警3S到，剪切刀下限位未到N3S內(nèi)，剪切刀下限位到NY計(jì)時(shí)關(guān)閉光電傳感觸發(fā)N計(jì)時(shí)2S2S后開(kāi)關(guān)閉合N光電？N剪切刀，壓塊復(fù)位Y剪切刀，壓塊反轉(zhuǎn)上升是否達(dá)上限？NY

7、35小車(chē)右行3小車(chē)左限位關(guān)閉否？NY小車(chē)停止計(jì)時(shí)30分鐘30分到否NY小車(chē)左行小車(chē)右限位關(guān)閉否？NY4手動(dòng)壓塊上限送料NYNY開(kāi)送料電機(jī)送料右限關(guān)閉送料電機(jī)NY6壓塊下降NY開(kāi)壓塊正轉(zhuǎn)電機(jī)壓塊下限關(guān)閉壓塊電機(jī)NY壓塊上升NY開(kāi)壓塊反轉(zhuǎn)電機(jī)壓塊上限關(guān)閉壓塊電機(jī)NY剪切下降NY開(kāi)剪切反轉(zhuǎn)電機(jī)剪切刀上限關(guān)閉剪切電機(jī)NY小車(chē)左限剪切下降NYNY開(kāi)剪切正轉(zhuǎn)電機(jī)剪切刀下限關(guān)閉剪切電機(jī)NY小車(chē)右行NY開(kāi)小車(chē)正轉(zhuǎn)電機(jī)小車(chē)右限關(guān)閉小車(chē)電機(jī)NY小車(chē)左行NY開(kāi)小車(chē)反轉(zhuǎn)電機(jī)小車(chē)左限關(guān)閉小車(chē)電機(jī)NY流程圖說(shuō)明 總程序開(kāi)始按鈕后先進(jìn)行系統(tǒng)全部初始化,進(jìn)入模式選擇首先是自動(dòng);在自動(dòng)里分為單周和循環(huán)2個(gè)環(huán)節(jié),并都會(huì)先進(jìn)行自動(dòng)

8、環(huán)節(jié)下的復(fù)位,復(fù)位完成后啟動(dòng)送料電機(jī),并開(kāi)始計(jì)時(shí)10S,若10S到板材沒(méi)有達(dá)到送料的右限位開(kāi)關(guān)則系統(tǒng)報(bào)警(聲音,指示燈)并停止程序.在10S內(nèi),當(dāng)右限位閉合則關(guān)閉計(jì)時(shí),此時(shí)送料電機(jī)停止,壓塊下降,同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)3S,若3S到壓塊未達(dá)到下限位則系統(tǒng)報(bào)警(聲音,指示燈)并停止程序.在3S內(nèi),壓塊下限位閉合則關(guān)閉計(jì)時(shí),并同時(shí)延遲2S,2S后剪切刀下降,開(kāi)始計(jì)時(shí)3S,若3S到剪切刀未達(dá)剪切刀下限位則系統(tǒng)報(bào)警(聲音,指示燈)并停止程序.在3S內(nèi)剪切刀到達(dá)下限位則關(guān)閉計(jì)時(shí),此時(shí)光電傳感器感受信號(hào),若信號(hào)未持續(xù)2S則說(shuō)明小車(chē)板材未滿載,此時(shí)先復(fù)位剪切刀再?gòu)?fù)位壓塊并自動(dòng)返回單周或循環(huán)的選擇環(huán)節(jié)繼續(xù)進(jìn)行.若信號(hào)持

9、續(xù)2S則說(shuō)明小車(chē)滿載,此時(shí)依然先復(fù)位剪切刀再?gòu)?fù)位壓塊.并啟動(dòng)小車(chē)電機(jī),小車(chē)右行,小車(chē)到達(dá)右限位開(kāi)關(guān),小車(chē)停止,計(jì)時(shí)30分鐘,30分鐘到小車(chē)左行,到達(dá)左端限位開(kāi)關(guān),自動(dòng)返回選擇手動(dòng)自動(dòng)環(huán)節(jié),等待下一步操作.指令表指令元件符號(hào)指令 元件符號(hào)LDM8000SETS24ANDX0ORT0OUTM0OUTM2LDM0CJ(FNC00)LDIX5P2ANDX11STLS24CJ(FNC00) LDIY3P1ANDX3LDY2OUTT2ANDX12K20ENDANDT2LDM8002SETS25LDIY2STLS25ANDX13LDIX23SETS0OUTY3STLS0ANDY3LDM0SETS26SETS

10、20STLS26STLS20OUTT3LDIX1K30ANIX23LDIT3OUTY0SETS27ANDY0ORT3SETS21OUTM3STLS21CJ(FNC00)LDIX1P2OUTT0STLS27K100LDX10ANIT0ANDX6SETS22OUTT4ORT0K20MPSOUTM1LDIT4CJ(FNC00)OUTY4MRDP2ANDY4STLS22ANIX23LDX1OUTY2ANIX23MPPOUTY1ANDT4ANDY1SETS28SETS23STLS28STLS23LDX2LDIX3ANDX4OUTT1ANIX7K30ANIX23ANIT1OUTY5指令元件符號(hào)指令元件符號(hào)

11、ANDY5OUTY1SETS29LDX16STLS29ANDX2LDX7ANIX23ANIC0OUTY2OUTT5LDX17K600ANIX5MPSANIX10ANDT5ANIX23OUTC0OUTY23K30LDX20MPPANIX4ANDC0ANIX23SETS30OUTY4STLS30LDX21LDIX5ANIX7ANIX23ANIX23OUTY6OUTY5P2LDX22LDM1ANIX5ORM2ANIX23ORM3OUTY6OUTY7ENDOUTY10LDX7ANDX8OUTS0RETENDP1LDX1ANIX2ANIANIX1X23OUTY0LDX15ANIX3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)小結(jié)： 本次實(shí)

12、驗(yàn)針對(duì)自動(dòng)剪板機(jī)的設(shè)計(jì)，在老師的輔導(dǎo)之下，除了大體的程序設(shè)計(jì)外，細(xì)節(jié)一樣不可或缺，過(guò)載保護(hù)，報(bào)警，模式選擇，循環(huán)選擇等等，都必須加入才是一個(gè)完整的設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)短短的一周時(shí)間，我所設(shè)計(jì)的剪板機(jī)我認(rèn)為是不能完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的，但是至少是比較完善的設(shè)計(jì)，從手自動(dòng)選擇開(kāi)始，然后循環(huán)模式選擇，再添加了機(jī)器報(bào)警和過(guò)載保護(hù)來(lái)有效的防治機(jī)器在運(yùn)作時(shí)的故障損傷。這些都是對(duì)我將來(lái)的設(shè)計(jì)大有幫助的內(nèi)容，我認(rèn)為在將來(lái)?yè)碛谐渥阍O(shè)計(jì)時(shí)間和校對(duì)時(shí)間的我，應(yīng)該有能力將設(shè)計(jì)完善?？梢哉f(shuō)這次的設(shè)計(jì)讓我受益匪淺。 FX248MR X0 Y0X1 Y1X2 Y2X3 Y3X4 Y4X5 Y5X6 Y6X7 Y7X10 Y10X11 COM1X12 COM2X13X14X15X16X17X20X21X22X23COM1COM2LN . KA1 SA1 KA1 啟動(dòng) KM1 送料電機(jī) KM1料右限位 SQ1 壓塊下降 KM1壓塊上限 SQ2 壓塊上升 KM2壓塊下限 SQ3 剪切刀下降 KM2剪切刀上限位 SQ4 剪切刀上升 KA2剪切刀下限位 SQ5 小車(chē)正轉(zhuǎn) KA2 光電開(kāi)關(guān) SQ6 小車(chē)反轉(zhuǎn) 小車(chē)左限位 SQ7 報(bào)警YA1 小車(chē)