卷板機控制系統(tǒng)

前言卷板機是建造海上石油采集平臺和生產(chǎn)壓力容器所必須的設(shè)備。它的功率很大一般在幾十千瓦，所以生產(chǎn)廠家大多采用交流電機作為驅(qū)動控制部件。一般采用手工操作，這種方式加工效率低，且加工精度難以保證，已不能很好地滿足現(xiàn)代市場對產(chǎn)品加工效率和質(zhì)量的要求，因而必須對卷板機進行簡易的數(shù)控化改造，以適應(yīng)基于PLC、單片機和PC的自動化系統(tǒng)和自動化設(shè)備越了同步發(fā)展。卷板機是典型機電一體化實例，本次設(shè)計是在了解機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對用戶要求進行詳細的需求功能分析，采取相應(yīng)的控制方案，使其滿足用戶要機，是綜合了計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種新型、實用的自動控使用靈活方便、編程容易等特點。第一章緒論本章主要介紹有關(guān)卷板機的發(fā)展狀況，具體包括：卷板機的概念、特點、分發(fā)展、趨勢以及關(guān)鍵技術(shù)等，然后交代了本次畢業(yè)設(shè)計的意義，卷板機是一種將金屬板材彎卷成筒體、錐體、曲面體或其他形體的通用成型設(shè)備。該設(shè)備廣泛用于鍋爐、造船、石油、化工、金屬結(jié)構(gòu)及機械制造行業(yè)。關(guān)于卷板機的分類，國外一般以工作輥的配置方式來劃分。國內(nèi)普遍以工作輥數(shù)量及調(diào)整型式等來分類，一般分為：三輥卷板機(包括對稱式三輥卷板機、非對稱式三輥卷板機、水平下調(diào)式三輥卷板機、傾斜下調(diào)式三輥卷板機等)、四輥卷板機、特殊用途卷板機(有船用卷板機、錐體卷板機、雙輥卷板機等)。卷板機較四輥卷板機結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、耗電少，且具有四輥卷板機便于度、工作效率大大提高，同時減少了工人的勞動強度、改善了工作條件。國外著名“DAVI”系列四輥卷板機，它具有自動平衡系統(tǒng)(ABS)、行星擺式回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌 廠家還有西德的瑟爾夫公司、福斯造船及機械公司；英國布郎克公司；日本富士車，使我國卷板設(shè)備的。近幾年，我國生產(chǎn)的三輥水平下調(diào)卷板機和四輥卷板機替了在卷板設(shè)備中一直占據(jù)主要地位的對稱三輥卷板機。隨著液術(shù)不斷進步，國產(chǎn)液壓元件的精度、性能已達到較高的水平。所也越來越多的應(yīng)用于卷板設(shè)備中。目前，用于卷制中薄板的小功用機械傳動或機液混合驅(qū)動，用于卷制厚板的大功率卷板機多采多電機同時驅(qū)動。但由于我國機械加工設(shè)備水平與加工技術(shù)水平家相比，仍有一定的差距，所生產(chǎn)的機械零部件和液壓元件的加設(shè)計要求，因機械摩擦造成的機械損失和因泄漏造成的液壓損失制同等規(guī)格的鋼板，所需卷板機功率要高于國外的卷板機，使得看，還均不能達到令人滿意的結(jié)果，還不能根據(jù)被卷制坯料的材意義設(shè)計，符合所學(xué)專業(yè)，把電、機、液三個部分有機的結(jié)合在一起，使課程有所延續(xù)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、分析問題及解決問題的能力，在其設(shè)計過程中綜合考慮各個方面，如：方案的確定、設(shè)計成本、可擴展性等多方面因素，再結(jié)合本專業(yè)學(xué)以致用的特色，具有一定的實際意義，同時為以后從事電氣設(shè)計行業(yè)打下了扎實的基礎(chǔ)。第二章電氣控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計本次畢業(yè)設(shè)計的水平下調(diào)式卷板機下輥可水平移動、下輥間距固定、能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)彎功能、上輥可上下運動，因此可靈活的變成對稱式和非對稱式三輥卷板機，既具有對稱三輥卷板機結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作輥受力性能好的特點，又具有非對稱式調(diào)頭即可預(yù)彎端頭的優(yōu)點。其圖如圖2.1所示，可劃分為工作輥傳該機器有一個上輥和兩個下輥為工作輥，上輥由兩側(cè)的兩個機架支承并安裝在一整體機座上。下輥軸承座安置機座上，可沿機座上的導(dǎo)軌水平移動。由于該機器主要是用來卷制25mm~32mm的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板，所需驅(qū)動功率是很大，不必采因此它采用下輥驅(qū)動的方式，即上輥作為被動輥。工作輥傳動系統(tǒng)分輔助傳動系統(tǒng)：(1)下輥的水平移動也是采用機械傳動：電機—減速器—蝸動座。板機在工作過程中，上輥下壓、下輥旋轉(zhuǎn)，使板料繞上輥發(fā)生連續(xù)彎在卷制筒體的過程中發(fā)生變形而出現(xiàn)撓曲，使得卷出的筒體中間部位曲率半徑而形成鼓狀，當板料寬度越大或卷制筒體直徑較小時。這種鼓體變形越嚴重。作精度低，影響卷板質(zhì)量，卷板機設(shè)置有支承輥器12、平移電機倒、倒機構(gòu)由翻倒繞軸、翻倒油缸等組成。右側(cè)活動機架安裝有錐形軸承支承上輥右端軸徑。右機架翻倒前，上輥中心線必須位于設(shè)備中必須位于最高位置；卸料時右機架及軸承體由外力驅(qū)動繞銷軸轉(zhuǎn)動傾倒0°~90°，實現(xiàn)翻倒。右機架翻倒后，錐形軸承與上輥脫開，便于從上輥取出工了在卷板完成后卸下卷制成形的筒件而設(shè)置的。當翻倒機架翻倒，翻倒側(cè)上輥處于懸臂狀態(tài)，它采用是下壓式，當上輥到位上輥左端接觸平衡裝置的下壓塊，此時按下翻倒運行按鈕即由于卷板機運行工況以帶負載頻繁啟動、制動為特征，所以主運動(下輥的旋轉(zhuǎn)運動)機構(gòu)必須設(shè)置制動系統(tǒng)，以減少轉(zhuǎn)動慣量，提高運動精度和運動的平穩(wěn)：在主電機的輸出軸加液壓制動器，當主電機得電時，液壓制動器液壓制動器打開；當主電機丟失電壓，液壓制動器也丟失電壓，制底座、左右半機架。左右半機架分別由結(jié)構(gòu)件焊接而成；機架的。底座采用鋼板焊接而成。所有焊接件均經(jīng)過退火卷板時，將板料放在上、下工作輥之間。上輥垂直升降，兩下輥做旋轉(zhuǎn)運動且相對于上輥軸心面水平移動。上輥下降時，板材在上下工作輥之間發(fā)生塑性變形而板料進行連續(xù)三點彎曲的過程。如圖2.2所示，卷板工藝過程大致a.預(yù)彎。卷板時平板兩端各有一段長度由于接觸不到上輥而不發(fā)生彎曲，稱為剩余直邊，工藝上將平板開始彎曲的最小力臂叫做理論剩余直邊，其大小與設(shè)備結(jié)構(gòu)及其彎曲形式(對稱彎曲，不對稱彎曲)有關(guān)。b.對中。對中的目的是使工件母線與輥筒軸平行，防止產(chǎn)生扭斜。c圓。卷圓是產(chǎn)品成形的主過程，分一次進給與多次進給兩種，卷制厚板常用多次進給。進給次數(shù)取決于工藝限制條件(如冷卷時不得超過允許的最大變形)及設(shè)備限制條件(如不打滑條件和功率條件)。冷卷回彈量顯著時，須加一定的過(1)加載：根據(jù)經(jīng)驗或計算將工作輥調(diào)到所需的最大矯正曲率的位置。(2)滾圓：將輥筒在矯正曲率下滾卷1~2圈，使整卷曲率均勻一致。(3)卸載:逐漸卸除載荷，使工件在逐漸減少的矯正載荷下多次滾卷。a)預(yù)彎b)對中c)卷圓d)矯圓通過學(xué)習(xí)和借鑒埃斯頓公司的設(shè)計方式，采用人機對話式的電氣交互控制系統(tǒng)。根據(jù)用戶所要求的水平下調(diào)卷板機基本功能，對其任務(wù)進行分解，并結(jié)合其機器的發(fā)展形態(tài)，按照畢業(yè)設(shè)計具體要求，其電氣控制系統(tǒng)應(yīng)具備的功能1．具有手提和操作臺兩種操作方式由于在卷板的過程中操作人員需隨時調(diào)整機器上輥或下輥的位置，為了便于操作，此時需要手提裝置。2．具有自動定位功能在卷板機批量卷板的過程，我們可以記錄前一次上輥和下輥的位置，輸入要走到的位置，機器將自動定位到前一次的位置，節(jié)省了每次卷板前調(diào)整上下輥位置所用的時間，從而提高加工效率。3．參數(shù)可在線修改參數(shù)的在線修改可滿足各個用戶的不同要求，使得機器具有一定擴展性，具有數(shù)據(jù)交換、控制命令傳輸?shù)裙δ埽虼?，控制器間的控制命令傳輸必不可少，要求控制系統(tǒng)具有通信功能。如：當機器編碼器破損后，維修人員只要更換上一個新的位移編碼器，然后對脈沖當量進行適當?shù)脑O(shè)置就可以了，無需選擇相同型號的編碼器，便于維修。4．要求對整個系統(tǒng)進行實時監(jiān)測卷板機的功率一般很大，在其運行的過程中安全問題顯的尤為重要，通過PLC程序的編制，限制一些誤動作，并及時發(fā)出相信的報警信號，從而減少事故的發(fā)生。5．實現(xiàn)上輥同步升降、單獨升降、也可在傾斜狀態(tài)下同升同降在上輥同步升降時，要求上輥翻倒側(cè)和固定側(cè)同時上升或下降，由于上輥升降是靠兩個液壓缸實現(xiàn)的，因此要控制兩個液壓缸的同步，實際上零誤差的同步我們是沒法達到的，我依靠拉線位移傳感器的對固定側(cè)和翻倒側(cè)上輥的位置不斷地監(jiān)測，做差與給定誤差進行比較，然后進行相應(yīng)的動作，將其差值控制在一定的范圍之內(nèi)。用戶給定同步誤差要適當，過小會使得電磁閥頻繁得點，減少機器的壽命，同時由于傳感器的精度的限制，過小的同步誤差也不能實現(xiàn)；同步誤差過大會降低定位精度。在傾斜狀態(tài)下同升同降，有利于錐體的卷6．具有制動系統(tǒng)由于卷板機運行工況以帶負載頻繁啟動、制動為特征，所以主運動(下輥的旋轉(zhuǎn)運動)機構(gòu)必須設(shè)置制動系統(tǒng)，以減少轉(zhuǎn)動慣量，提高運動精度和運動的平穩(wěn)7.電氣系統(tǒng)應(yīng)具有完善的保護環(huán)節(jié)在電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計與運行中，必須考慮系統(tǒng)發(fā)生各種故障和不正常工作情況的可能性，需設(shè)有各種保護，如：過電流、過載、短路、失電壓、斷相保護等。在現(xiàn)代化控制系統(tǒng)中，一般都少不了可編程邏輯控制器和觸摸屏，在這總控制系統(tǒng)中，人機界面可實現(xiàn)操作人員和機器設(shè)備的人機對話，可編程邏輯控制器可實現(xiàn)對機器部件的直接操作和狀態(tài)監(jiān)控。由于這種控制結(jié)構(gòu)具有設(shè)計方便、速度快、開發(fā)周期較短、可靠性強、安全系數(shù)高，同時這種系統(tǒng)具有可在系統(tǒng)中改變參數(shù)、擴展性好、易于控制、成本十分低廉等諸多優(yōu)點?？梢姡捎眠@種控制系統(tǒng)的設(shè)計方式非常適合水平下調(diào)卷板機的控制。人機界面，用于用戶的登錄、狀態(tài)監(jiān)視、參數(shù)傳遞，把計算結(jié)果傳送給可編程邏輯控制器?？删幊踢壿嬁刂破?，通過梯形圖直接控制被控對象，如：平移電機、主電機(下輥旋轉(zhuǎn)電機)、液壓站電機，同時也可把計算結(jié)果傳給人機界面予以處理和現(xiàn)實。水平下調(diào)卷板機總體控制系統(tǒng)框圖如圖2.3所示。絕對式光電編碼可編程邏輯控制器(PLC)開關(guān)量輸入開開關(guān)量輸入第三章電氣控制系統(tǒng)圖設(shè)計系定原元件布電器元(1)體積大和較重的電器元件應(yīng)安裝在電器安裝板下方，而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在(3)需要經(jīng)常維護、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過過低。(4)電器元件的布置應(yīng)考慮整齊、美觀、對稱。外形尺寸與結(jié)構(gòu)類型的電器安(5)電器元件布置不宜過密，應(yīng)留有一定的余量。如有走線槽，應(yīng)加大各排電線路維修和故障處理，通常布置圖一起使用。接線圖表示出項目的相對位置、項目代號、端子、導(dǎo)線號、導(dǎo)線型號、導(dǎo)線截面等內(nèi)容。接線圖中的各個項目(如元件、器件、部件、組件、成套設(shè)備等)采用簡化外形(如正方形、矩形、圓形)表AUTOCAD理圖見附的設(shè)計主要是生成低壓元件所需的2相AC220V和DC24V電CPU靠性，在機柜中加入用的斷路器(QF0、QF1、QF2、QF3、QF4)除了能起到短路、欠電壓、失電壓保護，還能起到手動開關(guān)的作用；熔斷器有在小容量控制電路上實現(xiàn)短路保護；選用的熱繼電器除了具有過載保護還具有斷相保護功能。節(jié)等作用的電器。采用電磁原理構(gòu)成的器；利用集成電路或電子元件構(gòu)成的低壓電器，稱為制原理構(gòu)成的低壓電器，稱為自動化電器、智能化電低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)，是一種既有手動開關(guān)作用又能自動進行欠電壓、失電壓、過載和短路保護的開關(guān)電器。．熔斷器熔斷器是一種當電流超過規(guī)定值一定時間后，以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體融化而分斷電路器件。主要用于對單相交流電路的保護，一般不用在三相電路中作為保護，因為當三相電路發(fā)生短路時，很可能只有一相的熔斷器熔斷，造成單相運行。而低壓斷路器，只要造成短路都會使開關(guān)跳閘，將三相電源全部切斷。3.交流接觸器交流接觸器是一種用于中遠距離頻繁地接通與斷開交直流主電路及大容量控制電路的一種自動開關(guān)電器。主要用于自動控制交、直流電動機，電熱設(shè)備，電容器組等設(shè)備。接觸器具有大的執(zhí)行機構(gòu)，大容量的主觸點及迅速熄滅電弧的能力。當電路發(fā)生故障時，能迅速、可靠地切斷電源，與保護電器配合可用于電動機的控制4.熱繼電器熱繼電器是利用電流流過發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量來使檢測元件受熱彎曲，進而推動機構(gòu)動作的一種保護電器。由于發(fā)熱元件具有熱慣性，在電路中不能用于瞬時過載保護，主要用作電動機的長期過載保護。5.控制按鈕控制按鈕是一種簡單應(yīng)用的主令電器。主要用于遠距離操作具有電磁線圈的電3.3.2低壓電器的選型低壓電器選型的一般原則：e.按回路起動情況選擇低壓電器。如，熔斷器就需按起動情況進行選擇。第四章控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計硬件電路是整個機器控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺，所以對本系統(tǒng)中的硬件電路進行具體分析是必要的。本系統(tǒng)的核心部件是PLC主控制器，其它配套硬件的分析主要包4.1可編程邏輯控制器配置可編程序控制器(ProgrammableLogiccontroller)是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種新型通用工業(yè)自動控制裝置。它具有體積小、功能強、編程方便、可靠性高、耐惡劣環(huán)境能力強等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，成為工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一，與機器人技術(shù)、CAD/CAM并列稱為工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱。國際電工委員C的電子裝置，是帶有存儲器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行指令，進工業(yè)過程相連接的輸入輸出接口，具有更適用于控制的編程語言，具有更適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。其結(jié)構(gòu)和計算機控制系統(tǒng)十分相似，一般由中央處理器CPU存儲器、輸入/輸出(I/O)接口、電源等部分組成。由LC的中央處理器都是由微處理器、單片機組成，存儲器1和/0部件也形式多樣，按照結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC還可以分為整體式結(jié)構(gòu)和組合式結(jié)構(gòu)。區(qū)別在于整體式的結(jié)構(gòu)將CPU、組合式的結(jié)構(gòu)是將PLC的各個部分分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，模塊之間通過底板上的總線相互連接。無論是哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，外部的各種開關(guān)信號、模擬信輸入單元外設(shè)接口輸出單元UCPU錄印機編輯器上位機印機編輯器上位機系統(tǒng)用戶系統(tǒng)用戶器器…1.1.2國內(nèi)卷板設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀.........................1.2課題的研究意義.....................................組成示意圖第二章電氣控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計...........................出相應(yīng)的控制指令，該指令通過I/O單元傳送至現(xiàn)場，驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)動作，2.12.1.1機器結(jié)構(gòu)......................................LC2.2.2LC2.3、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段三個階段。整個過程進行一次所需的時3.1電氣控制系統(tǒng)圖.................................、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段三個階段。整個過程進行一次所需的時間成為掃描周期。在數(shù)據(jù)輸入采樣階段，PLC以掃描方式讀入所有輸入端的通/斷3.1.1間成為掃描周期。在數(shù)據(jù)輸入采樣階段，PLC以掃描方式讀入所有輸入端的通/斷3.1.2無論輸入狀態(tài)如何變化，輸入映像存儲區(qū)的內(nèi)容都保持不變，直到進入下一個掃描3.1.3安裝接線圖無論輸入狀態(tài)如何變化，輸入映像存儲區(qū)的內(nèi)容都保持不變，直到進入下一個掃描3.2AUTOCAD2008簡介...................................3.3器件的選型.........................................3.3.1低壓電器選型的一般原則行階段，根據(jù)梯形圖程序先左后右、先上后下的掃描原則，順序執(zhí)行用戶程序指令。程序執(zhí)行結(jié)果并不直接輸出，而是將其寫入輸出映像存儲區(qū)。輸出映像存儲區(qū)中的每一位會隨著程序執(zhí)行的進程而變化。輸出數(shù)據(jù)及處理階段，在戶程序執(zhí)行完，集中把輸出映像存儲區(qū)中的繼電器通/斷狀態(tài)傳送至輸出狀態(tài)鎖存器，再經(jīng)輸出驅(qū)動電路，進行隔離和功率放大去驅(qū)動外部負載。輸出端子輸出端子輸出驅(qū)動電路輸出狀態(tài)鎖存器輸出映像寄存器梯形圖用戶執(zhí)行程序輸入映像寄存器輸入緩沖器輸入濾波及光耦隔離輸入端子輸入采樣輸入采樣階段程序執(zhí)行輸出刷新階段圖4.2PLC掃描工作過程述PLC的掃描工作過程，掃描周期是PLC一個很重要的指標，小型PLC的掃描周期一般為十幾毫秒到幾十毫秒。從PLC輸入端有一個輸入信號發(fā)生變化到輸出端對該變化做出反應(yīng)，需要一段時間，這段時間就稱為PLC的響應(yīng)時間或滯后時間。影響I/O滯后的主要原因有:輸入濾波的時間常數(shù)，輸出繼電器的機械滯后，程序執(zhí)行的時間，程序設(shè)計不當?shù)母郊佑绊懙?。毫秒級的掃描時間對于一般工CPU高掃描速度，采用快速響應(yīng)了一個PLC，合理的編制程序是縮短響應(yīng)時間的關(guān)鍵。幾個方面要求:動控制。選用小型的PLC(如西門子公司S7-200后的調(diào)整和擴充，一般應(yīng)加上10%一15%的備用量?？紤]因素包括開關(guān)量輸入/輸出、定時器/計數(shù)器數(shù)量、模擬量、通訊接口等。本系統(tǒng)的主要從開關(guān)量、定時計(3)用戶的存儲容量的估算:PLC的用戶程序存儲器的容量以步為單位，每一步可存儲一條指令。對于僅有開關(guān)量控制功能的小型PLC，可以把PLC的總點數(shù)乘以，作為估算用戶存儲容量的依據(jù)。有環(huán)控(5)是否有特殊控制要求，如：是否需要采集模擬量、是否需要對高速脈沖進16DI/10DO)PLC和EM223擴展模塊(16DI/DO)就能滿足要求。具體參數(shù)見表4.114入/10出量(RS485)/器(30kHz)//參數(shù)(字)無在自動化生產(chǎn)與控制中，需要一種人機交互設(shè)備實現(xiàn)人與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和命換。:軟限位值、控制精度、脈沖鍵盤。工作時，我們必須用手指或端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的位置來定位選測部件和觸摸屏控制器組成，觸摸部件安裝在顯示器位置，接受后送至觸摸屏控制器，控制器的主要作用CPU，它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。觸摸屏是顯示器和觸摸開關(guān)一體型的可編程終端，簡稱PT，是新一代高機界面產(chǎn)品。用它作為人機界面，具有交互性好性高、PLC接簡便等優(yōu)點。觸摸屏也從低檔向高檔發(fā)展，從紅外線式、電阻式到電容感應(yīng)式，到現(xiàn)在表面聲波觸摸屏和五線電阻觸摸屏，性能越來越可靠，技術(shù)越來越先進。夠的可威綸觸摸屏是工業(yè)觸摸屏領(lǐng)域的優(yōu)秀代表，它能夠理想、生動地顯示單片機、是該公司生產(chǎn)的4線模擬電阻式(表面硬度4H)工業(yè)觸摸屏,采用400MHzCPU、128MB傳感器是把被測量(包括物理量、幾何量、生物量、化學(xué)量等)變換為有用的電量輸出。傳感器輸出的電信號經(jīng)過調(diào)整和接口輸入微機進行分析處理，提取有用分為增量式編碼器和絕對式編碼器，增而絕對編碼器開機后無需此動作且精度高于增量式編精度無需太高，編碼器主要用來控制上輥同步運行和轉(zhuǎn)動時，光敏二極管斷續(xù)地接受發(fā)光二極管發(fā)出的光，輸出方波信號，通過可編程邏輯控制器的高數(shù)計數(shù)器，記錄其脈沖個數(shù)，脈沖個數(shù)乘以脈沖當量就是移動的距離。絕對編碼器則通過與位數(shù)相對應(yīng)的發(fā)光二極管與光敏二極管對輸出的二進制碼來檢測旋轉(zhuǎn)角度。圖圖4.3旋轉(zhuǎn)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖圖4.3旋轉(zhuǎn)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖4.3.2行程開關(guān)依據(jù)生產(chǎn)機器的行程發(fā)出命令，以控制其運動方向和行程長短的主令電器稱為行程開關(guān)。本控制系統(tǒng)的行程開關(guān)主要起到限位的作用，將行程開關(guān)安裝于生產(chǎn)機器行程的終點處，它可分為有觸點和無觸點兩種。由于無觸點行程開關(guān)(接近開關(guān))在實際工作中易于損壞，故選用機械式行程開關(guān)。其選用原則：1.根據(jù)應(yīng)用場合及控制對象選擇。2.根據(jù)安裝使用環(huán)境使用防護型式。3.根據(jù)控制電路的電壓和電流選擇行程開關(guān)系列。4.根據(jù)運動機械與行程開關(guān)的傳力和位移關(guān)系選擇行程開關(guān)的頭部型式。第五章軟件設(shè)計PLC，均需合理的編寫程序。控制系統(tǒng)軟件設(shè)計主要包括PLC控制程序的設(shè)計和觸摸屏組態(tài)流程設(shè)調(diào)試、維護功能，使編程開發(fā)、系統(tǒng)維護更為簡單有效。我們可以運的確定(PLC的類型、通信接口)、配置PLC的主要功能參數(shù)(I/O存儲區(qū)地址分配)、編輯梯形圖并調(diào)試等。這樣系統(tǒng)設(shè)計中所需的主要功能可以通過此軟件調(diào)試編程實現(xiàn)，外圍加以硬件的設(shè)計就可以實現(xiàn)此功能系統(tǒng)中的應(yīng)用。Q0.0下輥正轉(zhuǎn)輸出I1.1Q0.1下輥反轉(zhuǎn)輸出Q0.2水平前移輸出Q0.3水平后移輸出Q.4油泵啟動輸出油泵啟動Q0.5備用II2.1Q0.6Q0.7Q2.0Q2.1用Q2.2用Q2.3Q2.4復(fù)位到位指示燈Q2.5上輥上位指示燈I3.1Q2.6上輥中央指示燈Q2.7故障報警指示燈Q3.0油泵運行指示燈Q3.1翻倒運行指示燈Q3.4-Q3.7用I3.7備用P性化編程、模塊化編程和結(jié)所以我們采用模塊化編程和P心思想，通過程序塊的組合塊，不帶參數(shù)，這類程序塊被叫上輥產(chǎn)生相應(yīng)動作。2.高度：限制翻倒側(cè)與固定側(cè)位置的差值，避免上輥兩端軸承因受力不均衡被拉壞。其控制流程圖如圖5.1所示。開始開始翻倒側(cè)位置—固定側(cè)位置＞高度差固定側(cè)位置—翻倒側(cè)位置＞高度差翻倒側(cè)升總條件、固定側(cè)降總條翻倒側(cè)降總條件、固定側(cè)升總條無限制結(jié)束圖5.1高度差限制流程圖位”按鈕，就可激活自動走位功能，當然要使其運行上輥位移超過最大∣上輥位置－固定側(cè)位置(翻翻倒側(cè)升翻倒側(cè)降固定側(cè)升固定側(cè)降總條件總條件總條件總條件翻倒側(cè)升翻倒側(cè)降固定側(cè)升翻倒側(cè)降條件條件條件條件翻倒側(cè)升翻倒側(cè)降4．升降同步：其主要實現(xiàn)上輥同升、同降功能并且在傾斜狀態(tài)下也能實現(xiàn)同步升得翻倒側(cè)和固定側(cè)液壓缸電磁閥不斷得電，從而實現(xiàn)同步。位置＋傾斜設(shè)置值︱＞翻倒側(cè)位置－固定側(cè)位置＋傾斜設(shè)置＞高度差固定側(cè)位置—翻倒側(cè)位置—傾斜設(shè)置＞高度差翻倒側(cè)升條件、固定側(cè)降條件翻倒側(cè)降條件、固定側(cè)升條件結(jié)束5.位置讀?。鹤x取上輥、下輥的位置，它是執(zhí)行上輥、下輥自動走位的前提要素。該程序通過高數(shù)計數(shù)器計數(shù)脈沖個數(shù)，并在可編程邏輯控制器內(nèi)執(zhí)行相應(yīng)的運算，把運算結(jié)果送給觸摸屏并予以顯示。為了翻倒運行做準備，防止在翻倒運行時，由旋轉(zhuǎn)方向，并把轉(zhuǎn)向信號傳送觸摸屏，通過觸摸示輥的轉(zhuǎn)向。由于該電機功率比較大，為了保8．Alarm:此程序用于報警，主要是限制用戶一些誤操作并給用戶予以內(nèi)容顯示。。否則給予報警。123翻倒運行4沒有超過前限位值、前限位行程開關(guān)沒動作、下輥不5沒有超過后限位值、后限位行程開關(guān)沒動作、下輥不旋轉(zhuǎn)10．翻倒：是對高數(shù)計數(shù)器的控制字進行相應(yīng)的設(shè)置，主要完成其初始化，當每次關(guān)機重啟之后，我們并不知道輥當前處于什么位置，所以我們要對高速計數(shù)器進行初始化。在主程序中用首次掃描周期的特殊內(nèi)部存儲器SM0.1去調(diào)用一個子程11．油泵的啟動：該油泵電機是采用的是Y-△降壓啟動。平移位置＞軟置＞平移誤差當前位置—平移值＞平移誤差水平右移水平左移硬限位動結(jié)束應(yīng)用系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)、命令，并是近年來應(yīng)用最為廣泛的一種人機界面設(shè)計技術(shù)，幾乎任一個PLC菜單界面技術(shù)。在菜單界面設(shè)計時，通常應(yīng)遵循以下幾個設(shè)(2)每幅菜單應(yīng)有一個明確的標題。例如：第一層菜單通?？擅麨橹鞑藛?，PLC的基本功能。(3)菜單項的排列可依據(jù)使用功能、使用頻率的多少或字母順序排列。對于下拉式菜單中的菜單項，要合理地歸類、分組排列。(4)為使菜單界面使用靈活，應(yīng)提供多種點擊菜單的方法。通?？芍С质髽撕玩I盤，對菜單項可定義熱鍵和加速鍵。2．圖形界面設(shè)計方式，在屏幕上形象地畫出若干圖形、按鈕等，使人在計算機或可編程從基本原理上講，圖形界面與菜單界面是一樣的，都是在滿足系統(tǒng)控制要求的情況下給用戶一個直觀的方便的操作交互界面。本系統(tǒng)的觸摸屏界面采用的是菜單界面設(shè)計方式和圖形界面設(shè)計方式相結(jié)合的方法來設(shè)計的，顯示系統(tǒng)畫面菜單由MT8000系列的人機交互界面軟件EB8000設(shè)計出的，這些畫面菜單組成:初始界面、用戶登錄界面、主畫面、菜單選擇界面、用戶操作界面、報警畫面、參數(shù)設(shè)置1.初始界面:如圖5.5所示，是開機第一界面，主要顯示有關(guān)信息，包括日期、時間、控制系統(tǒng)類型、中英文切換。點擊系統(tǒng)登錄按鈕就會彈出用戶界面登錄對話設(shè)置、密碼的修改同時還能代替控制柜面板所有的按鈕。避免非操作人員操作機床時帶來不必要的麻煩，同時也利于系統(tǒng)的維3．主畫面:如圖5.7所示，它是驗證密碼成功后顯示的第一畫面，用來顯示上輥、下輥的位置同時可以通過用戶的輸入位置可實現(xiàn)自動走位功能，還可以用來動態(tài)顯示，顯示輥的轉(zhuǎn)向，顯示輥的移動的過程。動態(tài)畫面是通過EB8000內(nèi)的宏程序和boolforward,rewwstateijtGetData(forward,"SIEMENSS7/200",VW_Bit,105.5,1)GetDatarewSIEMENSSVWBit05.6,1)fori=0to2step1SetData(forstate,"LocalHMI",LW,10,1)DELAY(300)始界面、動態(tài)顯示界面(主畫面)、I/O狀態(tài)界面、用戶操作界面、參數(shù)設(shè)置界面、操作簡介界面和編碼器清零界面。中，因此用戶操作界面比控制面板的所示，是典型的人機對話界面。其各個參數(shù)含義具體(1)同步精度：上輥兩端同時上升或下降時，是由兩端液壓缸不斷動作，協(xié)調(diào)(2)傾斜設(shè)置：在卷制錐管時，翻倒側(cè)與固定側(cè)有一定的高度差，通過此參數(shù)(3)升降偏差：限制上輥翻倒側(cè)與固定側(cè)的差值，保證了上輥兩端軸承的長期(4)翻倒復(fù)位時間：卸料完畢后需復(fù)位運行，復(fù)位到位后不能立即對機器的上，但是由于程序掃描周期、達到其精確地位置，因此在自動定位時不是一個點的(6)上輥最大下壓值：該參數(shù)是個軟限位，由于在上輥的下壓過程中沒有布置(7)平移中間區(qū)間：在平移的過程中，中位不應(yīng)是一個點而是在這個點前后一(8)平移正限、負限：該參數(shù)也是個軟限位，當設(shè)置參數(shù)超過平移正限或負限(9)脈沖當量：它的含義高速計數(shù)器計數(shù)一個脈沖，走的實際距離，是針對不7．編碼器清零界面：如圖5.11所示，執(zhí)行平移編碼器清零指令即可確定中位位置，其中位位置應(yīng)設(shè)置在翻倒側(cè)翻倒時與下輥互補干擾的地方。面一般來說，邏輯1=-3V~-15V，邏輯0=+3~＋15V，每幀數(shù)據(jù)(7位或8位)都包起始位，一個低電壓的結(jié)束位和一個校驗位，而數(shù)據(jù)的傳輸波特率串行數(shù)據(jù)在傳輸過程中，由于干擾可能引起信息的出錯，例如，傳輸字符單的檢錯方法是“奇偶校驗”，即在傳送字125RX-腳說明2.通信參數(shù)設(shè)置:前提就是必須首先必須對通訊串口設(shè)置相同的數(shù)據(jù)位，起始位，結(jié)的對PLC和觸摸屏之間的通信參數(shù)通過軟件的方式進行設(shè)置。在組態(tài)軟件以在設(shè)備屬性的對話框中設(shè)置PLC與觸摸屏的通信參數(shù)。觸摸屏通信第六章總結(jié)水平下調(diào)卷板機控制系統(tǒng)設(shè)計是以W11S30×3200卷板機為研究對象的，對一個人機對話控制系統(tǒng)的工作方式進行研究，擬定其控制系統(tǒng)的總體方案，編寫可編程邏輯控制器梯形圖和繪制人機界面中的畫面并調(diào)試。畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)做完了，大學(xué)也終將遠去?；仡欉@將近三個月來所做的畢業(yè)設(shè)計，時間雖然有些倉促，但收獲是巨大的。通過這三個月的學(xué)習(xí)，我感覺收獲有以下幾點：1．使我對三輥卷板機的結(jié)構(gòu)及工作原理有了比較清楚的了解，對其控制對象有了整體的把握。2．對可編程邏輯控制器梯形圖式編程掌握的更加熟練，以前做的課程設(shè)計雖然跟本次畢業(yè)設(shè)計有點類似，但工作量卻有這天壤之別，所考慮的東西也更加全面，為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。3.對觸摸屏中人機界面的繪制有了比較熟練地掌握，以前并沒有學(xué)