畢業(yè)論文-基于plc的磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計

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1、江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）基于磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）設(shè)計題目：基于PLC的磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計專業(yè)：機(jī)電一體化班級：機(jī)電二學(xué)號：姓名：指導(dǎo)老師：起訖日期：2014年11月1日～2014年12月11日江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）基于磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計摘要?傳統(tǒng)的金屬細(xì)線大多采用的是化學(xué)加工方法，由于化學(xué)方法的不確定性，加工的金屬細(xì)線質(zhì)量差，導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。而利用磨線機(jī)進(jìn)行線徑加工可以實現(xiàn)線徑的精確控制，本文首先分析了磨線機(jī)線徑加工的原理，然后針對磨線機(jī)的加工流程，選擇選用三菱PLC（FX2N-48MT）作為控制核心，選擇三菱M

2、R-E-200A作為系統(tǒng)的伺服驅(qū)動器、選擇艾默生公司的EV1000變頻器實現(xiàn)對電機(jī)的變頻調(diào)速控制，利用光電式線徑檢測器實施對線徑進(jìn)行檢測，構(gòu)建起閉環(huán)控制系統(tǒng)，設(shè)計了基于PLC的磨線機(jī)控制系統(tǒng)，內(nèi)容包括控制系統(tǒng)元件的選擇、硬件系統(tǒng)設(shè)計、軟件程序設(shè)計。同時利用MCGS組態(tài)軟件完成了系統(tǒng)人機(jī)交互界面的設(shè)計。關(guān)鍵字：PLC磨線機(jī)控制系統(tǒng)I江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）基于磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計目錄摘要I目錄II1PLC與磨線機(jī)概述11.1PLC控制技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展11.2磨線機(jī)控制系統(tǒng)的背景，現(xiàn)狀和意義12磨線機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)12.1磨線機(jī)的工作原理12.2磨

3、線機(jī)的結(jié)構(gòu)23磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計33.1控制系統(tǒng)方案33.2控制系統(tǒng)硬件設(shè)計43.2.1PLC設(shè)備選型與I/O分配43.2.2模擬量輸入模塊63.2.3PLC接線圖63.3控制系統(tǒng)軟件設(shè)計73.3.1控制系統(tǒng)的工作方式73.3.2控制系統(tǒng)PLC程序83.3.3控制系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計10結(jié)束語16致謝17參考文獻(xiàn)18II江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）基于磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計1PLC與磨線機(jī)概述1.1PLC控制技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展20世紀(jì)70年代初，美國公司完成了第一臺PLC的設(shè)計和制造，并且成功的用于相應(yīng)的生產(chǎn)中。之后，日本引進(jìn)PLC技術(shù)，這些大企業(yè)的研究讓

4、PLC技術(shù)得到高速的發(fā)展，如日本的松下、三菱等企業(yè)。隨著各種電子技術(shù)的發(fā)展，PLC得到了高速發(fā)展。使得以2位和16位微處理器構(gòu)成的小型化PLC得到巨大發(fā)展，并擁有高速計數(shù)、函數(shù)計算和聯(lián)網(wǎng)功能等，使得PLC技術(shù)應(yīng)用范圍變得更加廣泛。1.2磨線機(jī)控制系統(tǒng)的背景，現(xiàn)狀和意義從前加工金屬細(xì)線采用的是化學(xué)加工方法，由于化學(xué)方法的不確定性，加工的金屬細(xì)線質(zhì)量差，導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。在上述情況下，將磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計作為研究內(nèi)容，提出基于PLC技術(shù)來完成磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計。國內(nèi)外運用PLC技術(shù)來打磨金屬線的機(jī)器還很少，該研究對PLC技術(shù)運用在磨線機(jī)控制系統(tǒng)有導(dǎo)向作用。2磨

5、線機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)2.1磨線機(jī)的工作原理磨線機(jī)的工作原理是把整段線徑分成相同的小段線徑進(jìn)行分別打磨的方法。如圖2-1。圖2-1線徑加工圖20江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）基于磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計從圖中得知，將長度L0分成多段進(jìn)行打磨，每一段打磨的線徑磨削量為R。先打磨L1，打磨時從終點打磨到起點，當(dāng)磨削掉R后，緊接者打磨L2，以此方法打磨到Ln。最后將所有打磨段再重新一起打磨一下。處Ln外其余加工段都和L1長度一樣。把、和作為參數(shù)設(shè)定，總段n為：設(shè)當(dāng)前加工第h（h為1到n）由上式得：各段線徑磨削量R和初始線徑，之間的關(guān)系：2.2磨線機(jī)的結(jié)構(gòu)磨線機(jī)的結(jié)

6、構(gòu)有收線輪、拉力板、轉(zhuǎn)線輪、前后夾持輪、上下砂帶、線徑檢測器、加工臺和線匝組成。圖2-2磨線機(jī)結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)線系統(tǒng)：由變頻器、轉(zhuǎn)線電機(jī)、轉(zhuǎn)線輪、加工臺組成。磨線機(jī)磨線時，前后二個輪子夾住細(xì)線，拉力板緊拉住細(xì)線，轉(zhuǎn)線電機(jī)使轉(zhuǎn)線輪和前后輪轉(zhuǎn)動，從而使細(xì)線轉(zhuǎn)動。收線系統(tǒng)：收線伺服驅(qū)動器、收線轉(zhuǎn)輪、收線電機(jī)構(gòu)成。收線伺服驅(qū)動器控制收線的速度，收線長度由程序決定。線徑檢測系統(tǒng)：由線徑檢測器和電源組成，其支持磨線機(jī)的后續(xù)運動。磨線系統(tǒng)：由加工臺、磨線電機(jī)、磨線伺服驅(qū)動器組成。上下輪在打磨運動中夾緊，磨線電機(jī)使加工臺移動。伺服驅(qū)動器控制電機(jī)的速度，磨線的距離由程序決定。20江蘇

7、工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）基于磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計3磨線機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計3.1控制系統(tǒng)方案控制系統(tǒng)工作時是從線匝中放線通過PLC控制的轉(zhuǎn)線系統(tǒng)線匝中的線變成裝好的線再通過磨線系統(tǒng)將其線磨好再通過收線系統(tǒng)將磨好的線收起存放起來。PLC和計算機(jī)控制臺連接使用有利于后面人機(jī)界面的設(shè)計與使用，其控制系統(tǒng)工作原理圖，如圖2-3所示。圖2-3控制系統(tǒng)工作原理此系統(tǒng)的設(shè)計采用了系統(tǒng)閉環(huán)的原理。系統(tǒng)閉環(huán)圖2-4所示。圖2-4系統(tǒng)閉環(huán)圖從圖知道磨線電機(jī)、PLC和線徑檢測器組成了系統(tǒng)閉環(huán)回路。PLC控制系統(tǒng)磨線時，結(jié)束一次打磨后，由線徑檢測器測出當(dāng)前數(shù)值，現(xiàn)在的線徑值沒有

8、本段最后線徑值大，開始打磨下段，否則，繼續(xù)打磨現(xiàn)段。