SP板切割机的电气控制系统设计【说明书+CAD】
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湘潭大学兴湘学院XXXX大学毕业设计说明书题 目: SP板切割机的电气控制系统设计专 业: 机械设计制造及其自动化 学 号: 姓 名: 指导教师: 完成日期: 2012 5.25 51湘 潭 大 学毕业论文(设计)任务书论文(设计)题目: SP板切割机的电气控制系统设计 学号: 姓名: 专业: 机械设计制造及其自动化 指导教师: 系主任: 周友行 一、主要内容及基本要求 1.该切割机的工艺路线要包括以下几步:横向切割,大车快速纵向行走,纵向切割,斜向切割,开槽切割,自动横向切割。 2.主要内容: 2.1主切割电动机M1正反转运行,实现SP板横向、纵向及斜向切割功能。 2.2开槽电动机M2单向运行,实现SP板表面开槽功能。 2.3油泵电动机M3单向运行,给液压系统提供动力。 2.4回转电动机M4正反转运行,调整切割头角度。 2.5液压马达及电磁铁YA实现切割机装置的各种动作及速度调节。 2.6旋转编码器实现切割机切割深度的实时检测。 2.7数码管(带译码器)实现切割机切割规格切割深度的实时显示。 2.8直流开关电源为PLC输入信号提供电源,同时为PLC输出驱动提供电源。 3.基本要求 3.1编制电气控制总体方案说明书 。 3.2 设计电气控制原理图: (1)主电路设计 (2)交流控制电路设计 (3)主要器件参数计算 (4)PLC控制程序设计 二、重点研究的问题 针对建筑用SP板切割机的工艺,设计一套机、电、液一体化的多功能SP板 切割机,采用先进的PLC实现电气控制,使其具有较高自动化程度及较高的运行 安全可靠性,能提高SP板的切割效率。并能满足用户多方位的切割要求。 三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1收集相关资料及有关文献3月10日3月25日2编制电气控制总体设计方案3月26日4月15日3PLC控制电路设计4月16日4月28日4PLC控制程序的编制4月29日5月10日5写出初稿5月11日5月15日6修改后写出第二稿5月16日5月20日7写出正式稿5月21日5月25日8答辩5月26日5月31日四、应收集的资料及主要参考文献 【1】王卫星,傅立思。可编程控制器原理及应用【M】。中国水利出版社,2002 【2】徐德,孙同景。可编程控制器应用技术【M】。山东科学技术出版社,2001 【3】何友华,可编程控制器及常用控制电器【M】。冶金工业出版社,2003 【4】朱家建,单片机与可编程控制器【M】。高等教育出版社,2000 【5】徐世许,可编程控制器原理应用网络【M】。中国科学技术大学出版社,2000 【6】田瑞庭,可编程控制器应用技术【M】。机械工业出版社,1994 【7】何衍庆,可编程控制器原理及应用技术【M】。化学工业出版社,2003 【8】黄大雷,吴庚生。可编程控制器及其应用【M】。人民交通出版社,1993 【9】焦振学,机床电气控制技术【M】。北京理工大学出版社,1998 【10】王永华,现代电气控制及PLC应用技术【M】。北京航空航天大学出 版社,2008 湘 潭 大 学毕业论文(设计)评阅表学号 姓名 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文(设计)题目: SP板切割机的电气控制系统设计 评价项目评 价 内 容选题1.是否符合培养目标,体现学科、专业特点和教学计划的基本要求,达到综合训练的目的;2.难度、份量是否适当;3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力;2.是否有综合运用知识的能力;3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力;4.是否具备一定的外文与计算机应用能力;5.工科是否有经济分析能力。论文(设计)质量1.立论是否正确,论述是否充分,结构是否严谨合理;实验是否正确,设计、计算、分析处理是否科学;技术用语是否准确,符号是否统一,图表图纸是否完备、整洁、正确,引文是否规范;2.文字是否通顺,有无观点提炼,综合概括能力如何;3.有无理论价值或实际应用价值,有无创新之处。综合评 价 同学在SP板切割机的电气控制系统设计中表现良好,工作刻苦,按时完成老师布置的任务。在毕业设计中遇到难题时积极查阅资料,同时积极向老师询问。该生具有很强的动手能力和好奇心,已经具备独立工作的能力。希望该生在以后的工作中继续保持不骄不躁的精神,把理论知识与社会实践很好的结合,为祖国做出更大的贡献。 评阅人: 年 月 日 湘 潭 大 学 毕业论文(设计)鉴定意见 学号: 姓名: 专业: 机械设计制造及其自动化 毕业论文(设计说明书) 页 图 表 张论文(设计)题目: SP板切割机的电气控制系统设计 内容提要: 本设计的控制对象为多功能屋面SP板切割机,本装置共设有四台电动机。本装置的液压系统由电磁阀控制液压回路的通断,来实现台车及小车横移的水平移动。本装置共有20个电磁阀,电磁阀的额定电压为220v,线圈启动容量为100VA,吸持10.5VA,铸体为不锈钢。该切割机的工艺路线要包括以下几步:横向切割,大车快速纵向行走,纵向切割,斜向切割,开槽切割,自动横向切割。主切割电动机M1正反转运行,实现SP板横向、纵向及斜向切割功能。开槽电动机M2单向运行,实现SP板表面开槽功能。油泵电动机M3单向运行,给液压系统提供动力。回转电动机M4正反转运行,调整切割头角度液压马达及电磁铁YA实现切割机装置的各种动作及速度调节。旋转编码器实现切割机切割深度的实时检测。数码管(带译码器)实现切割机切割规格切割深度的实时显示还进行了主电路和交流控制电路及控制程序的设计,并对主要器件参数进行了计算。指导教师评语 该生在设计任务过程中能及时地完成老师布置的各个阶段的任务,并且完成的很好。本次设计难度工作量适中,在设计期间该生能够非常自觉的投入大量的时间和精力,积极询问各方面专业知识上的不足点,表现很好。该设计符合培养目标,体现学科、专业特点和教学计划的基本要求;作者具有很好的查阅文献、综合归纳资料的能力。设计说明书的内容表述也基本正确。总之该生具备了独立工作和解决问题的能力。 同意其参加答辩,建议成绩评定为: 指导教师: 年 月 日答辩简要情况及评语答辩小组组长: 年 月 日答辩委员会意见答辩委员会主任: 年 月 日目 录第一章 前言91.1屋面SP板切割机的来源91.2研究意义10第二章 切割机装置及其工艺要求112.1 SP切割机总体结构112.2 SP切割机主要工艺过程122.2.1规格设定122.2.2横向切割122.2.3纵向切割122.2.4斜向切割122.2.5开槽切割132.2.6快速行走13第三章 控制系统设计143.1 PLC控制系统143.2选择PLC控制的意义153.2.1 PLC替代继电器系统的意义153.2.2其它优点153.3 切割机装置电控设备要求及选型153.3.1切割装置电控设备其要求153.4 主要电控设备选型163.5电控系统原理图163.6 PLC控制系统设计19第四章 PLC控制程序设计214.1 PLC控制程序梯形图214.2 语句表284.3工作原理分析34第五章 操作说明书355.1 切割规格设定355.2手动横向切割355.3台车快速纵向行走365.4手动纵向切割375.5手动斜向切割385.6手动开槽切割395.7自动横向切割40总结41致谢42参考文献43附录:英文文献翻译44摘要: 本课题研究的是屋面SP切割机的电气控制系统,满足了人们对切割机需求,方便人们控制,使用起来非常方便,而且能够实现许多功能,是切割机研发在技术上的一次重大突破。应证了“科学机是第一生产力”这句话。具体实现的功能是横向切割、大车纵向行走、纵向切割、斜向切割、开槽切割、自动横向切割。采用PLC自动控制系统简洁方便,经济实用。最终用PLC控制很好的完成了SP板的自动切割功能。关键词:PLC 电气设备 控制系统 自动化Abstract :This topic research of the cutting machine is roofing SP electric control system, and satisfy the peoples needs cutting machine, convenient for people to control, use rise very convenient, but also to realize many functions, is cutting machine in technology research and development of a major breakthrough. Should card scientific machine is the first productive forces this sentence. The specific function of the realization of the transverse cutting, cart is longitudinal walk, the longitudinal cutting, inclined to cut, slot cutting, automatic horizontal cutting. Adopting PLC automatic control system is concise convenient, economical and practical. Finally using PLC control good completed the automatic cutting function SP board. Keywords: PLC Electrical equipment Control system automation第一章 前言1.1屋面SP板切割机的来源随着经济快速的发展,人们生活水平的提高,人们对一些自动化设备的需求也越来越大,要求其自动化程度也越来越高。应运而生的PLC在现代工业控制领域中早已得到了广泛的应用。可编程逻辑控制器PLC具有以下鲜明的特点: 一、系统构成灵活,扩展容易,以开关量控制为其特长;也能进行连续过程的PID回路控制;并能与上位机构成复杂的控制系统,如DDC和DCS等,实现生产过程的综合自动化。 二、使用方便,编程简单,采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,因此系统开发周期短,现场调试容易。另外,可在线修改程序,改变控制方案而不拆动硬件。 三、能适应各种恶劣的运行环境,抗干扰能力强,可靠性强,远高于其他各种机型。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程逻辑控制器,使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后,为了方便和反映可编程控制器的功能特点,可编程逻辑控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。 20世纪70年代中末期,可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20世纪80年代初,可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪80年代至90年代中期,是可编程逻辑控制器发展最快的时期,年增长率一直保持为30-40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 20世纪末期,可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。本次基于PLC电气控制系统的屋面SP板的切割机设计,要求其实现的功能多,速度快,切割有力度,多方位切割,这就迫使人们一步步的去实现它,屋面SP板切割机机也就这样被研发出来了。具体SP板是一种以钢绞线配筋用先张法工艺生产的预应力空心板。SP是英文SPANCRTE的缩写,也是美国福霖公司对SP板的注册商标。SP板可用作工业与民用建筑的楼板,屋面板和墙板,构筑物的盖板和桥梁的桥面板。SP板有以下显著特点:a.多种尺寸的板高和合理的孔型,SP板的板高为100mm、130mm、180mm、200mm、25Omm、300mm和380mm板高180mm以上的孔型均采用鸭蛋型,此种孔型在生产时最不易塌孔。b.重载大跨,有许多种型号板的活荷载大于14kN(荷载规范中的最大值),最大跨度达到18m。c外观质量好,几何尺寸误差小,SP板的板高误差在1.5mm以内,吊装后可不做找平层直接铺地毯。d.采用合适的节美构造,有较好的抗震性能。美国从五十年代就开始应用SP板,六十年代SP板开始进入日本,以SP板建成的建筑经历了美国洛杉矶和日本神户大地震。我国从九十年代开始引进SP板生产技术。1.2研究意义 研究意义在于它满足了人们对切割机的需求,方便人们的控制,使用其他非常方便,而且能够实现很多功能,是切割机研发技术上的一次重大突破。针对建筑用SP板切割机的工艺,验证生产了一套机、电、液一体化的多功能SP板切割机,采用先进的PLC实现电气控制,自动化程度高,运行安全可靠,能提高SP板的切割效率,且能满足用户多方位的切割要求、本课题研究的屋面SP板切割机实现了许多以前用继电器控制系统实现不了的功能,具有很高的应用价值。第二章 切割机装置及其工艺要求我国引进建成的十几条SP板生产线,其生产特点是根据用户对屋面板厚度的要求,一次性将搅拌好的混凝土浇注在预先拉好的几百米长的钢丝上,通过模具直接成型几百米长的SP屋面板,一般可浇注5层。当所有层SP板达到强度要求后,用切割机将其切割成用户所需不同长度以及形状等的屋面SP板,因此与SP板生产线相配套的SP板切割机也是成型不同规格SP板的关键设备。但现有的SP板切割机只能人为在SP板上按长度预先画好切割线,将切割机移至切割位置纵向一层层切割,切割的厚度是通过固定安装的行程开关来控制的,改变切割厚度则需要重新安装行程开关的位置,而且切割的功能单一,只能横向切断SP板。而随着现代建筑技术水平的不断提高,要求SP板能够成型为不同的断面形状,而且为增强屋面SP板的叠合,又要求在SP板上切割出一排浅槽,这样,现有切割机已远远不能满足建筑的要求。针对这种情况,开发研制出了一种多功能屋面SP板切割机,采用先进的可编程控制器(PLC)对其进行控制,构成一套完整的机电一体化切割装置,实现对屋面SP板的多功能切割,满足不同的建筑要求。2.1 SP切割机总体结构所研制开发的多功能SP板切割机装置如图1所示。切割工艺包括对SP板的横向切割、纵向切割、各种形状的斜向切割、对SP板表面的开槽切割以及不切割时切割机的快速纵向行走,对切割的规格进行分级设定,而且在切割过程中实时监视切割深度。 图2.1多功能SP板切割机装置示意图2.2 SP切割机主要工艺过程2.2.1规格设定将主切割锯升至上极限位置,点动设定6种切割规格,另外当主切割锯片磨损时,为对切割深度进行补偿,点动微调按钮对设定规格进行微调,设定结果在数码管上显示。2.2.2横向切割夹紧油缸呈最大夹紧,将主切割锯上升至上极限位置。先将锁定油缸松开,启动回转电机将切割锯转至锯片与SP板垂直位置,回转电机停止。然后将锁定油缸锁紧,将小车制动油缸松开,小车横移至左极限起始切割位置,启动主切割电机,并将冷却水打开,主切割锯下降开始切割,切割深度在数码管实时显示。到达所设切割深度时,小车右移开始横向切割,至右极限位置,主切割锯上升至上极限位置,完成一次横向切割工艺。2.2.3纵向切割夹紧油缸呈最小夹紧,主切割锯上升至上极限位置。先将锁定油缸松开,启动回转电机将切割锯转至锯片与SP板平行位置,回转电机停止。然后将锁定油缸锁紧,将小车制动油缸松开,小车横移至起始切割位置,将小车制动油缸锁紧,启动主切割电机,并将冷却水打开,主切割锯下降开始切割,切割深度在数码管实时显示。到达所设切割深度时,大车前进或后退开始纵向切割,至纵向切割终点位置,主切割锯上升至上极限位置,完成一次纵向切割工艺。2.2.4斜向切割夹紧油缸呈最小夹紧,主切割锯上升至上极限位置。先将锁定油缸松开,启动回转电机将切割锯转至锯片与sP板成所需角度位工,回转电机停止。然后将锁定油缸锁紧,将小车制动油缸松开,小车横移至所要求切割位置,将小车制动油缸锁紧,启动主切割电机,并将冷却水打开,主切割锯下降开始切割,切割深度在数码管实时显示。到达所设切割深度时,主切割锯上升至上极限位置,完成一次斜向切割。重复上述斜切工艺,保证下次切割起始位置与上次切割切口衔接,直至完成所有斜向切割工艺。2.2.5开槽切割夹紧油缸呈最小夹紧,主切割锯上升至上极限位置。升降油缸锁定,开槽锯上升至最高位置,启动开槽切割电机,并将冷却水打开,开槽切割锯下降开始切割。至最低位置,开槽升降油缸锁定,大车后退开始开槽切割,至切割终点位置,开槽切割锯上升至上极限位置,完成一次开槽切割工艺。2.2.6快速行走为提高切割效率,在切割机不切割时,可以高速在SP板上行走,夹紧油缸呈最小夹紧,主切割锯上升至上极限位置,开槽锯上升至最高位置,大车可以高速前进。第三章 控制系统设计3.1 PLC控制系统可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心的工业通用控制装置,体积小、功能强、可靠性高、使用灵活、维护方便、抗干扰能力强,特别适用于逻辑控制、顺序控制、运动控制、过程控制、数据处理与通讯等各种控制领域,是高性能机电一体化主要电气控制设备。根据上述工艺要求,SP板切割机的控制范围主要包括主切割电机、开槽电机、回转电机、液压系统油循环泵电机以及电磁阀等电气设备,行走速度的快慢以及夹紧油缸的夹紧力的大小也是通过切换电磁阀实现对液压电机的调速,切割深度用旋转编码器进行实时检测并通过数码管显示,因此整个电气系统是一个全数字全的控制系统。选用三菱FX2N-128MR型PLC实现对SP板切割机的多功能切割电气控制。三菱FX2N-128MR PLC是一种紧凑的中小型组装PLC,安装在DIN导轨上,体积小,配置灵活,运行速度快,性能可靠,完全能够满足SP板切割机对电气控制的要求。PLC控制系统配置如图2.2所示。图2.2 PLC控制系统配置图控制系统采集各种输入信号,执行根据工艺要求编制的梯形图控制程序,程序执行结果通过输出装置控制各种执行机构。梯形图程序的形式与常规继电接触器控制系统的电气控制图相类似,便于用户理解系统执行过程。另外,针对切割过程中经常执行的横向切割工艺,还编制了相应的控制程序,实现横向自动顺序切割控制。当横向切割的初始条件满足时,只需根据自动横向切割的指令,控制程序就能按照横切工艺,一步步顺序执行横切工艺,提高装置横切时的切割效率。3.2选择PLC控制的意义3.2.1 PLC替代继电器系统的意义1.PLC可以很容易地实现比较复杂的控制逻辑,传统的继电器系统实现同样的功能则需要大量的控制继电器;2.PLC以弱电控制强电,省去大量控制继电器,节省电能,运行成本低;3.对于复杂工艺控制系统,采用PLC可以简化控制设备(箱柜),节省设备投资;4.PLC改变工艺控制简便易行,传统继电器系统难以改变工艺;5.PLC检修维护比较方便,需要配备的元件少,维护成本低,节约大量有色金属。6.PLC控制设备占地面积小,运行噪音低、发热少、损坏元件垃圾少,利于环境;7.PLC运行维护需要比较高的专业技术。经济意义:随着技术的进步,继电器控制系统已经显示出越来越多的弊端。近年来,PLC控制系统在工业自动控制领域应用愈来愈广,它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势,是其它工控产品难以比拟的。如果用PLC控制技术对系统实施改造,系统配置灵活,编程功能强,性能价格比高,具有普遍的技术和经济意义。3.2.2其它优点除了以上优点外PLC控制系统还具有实时性、高可靠性、安装简单,维修方便等优点。3.3 切割机装置电控设备要求及选型3.3.1切割装置电控设备其要求主切割电机M1:正反转运行,实现SP板横向、纵向及斜向切割功能。开槽电动机M2:单向运行,实现SP板表面开槽油泵电动机M3:单向运行,给液压系统提供动力。回转电动机M4:正反转运行,调整切割头角度。液压马达及电磁铁YA 实现切割机装置的各种动作及速度调节。旋转编码器 实现切割机切割深度的实时检测。数码管(带译码器) :实现切割机切割规格、切割深度的实时显示。直流开关电源:为PLC输入信号提供电源,同时为PLC输出驱动提供电源。3.4 主要电控设备选型 主切割电机主要实现对SP板的切割功能,根据切削力的计算理论得在切削过程中主切削刀具的受力公式: (3-1)式中vc 为切削速度、 ap为轴向切深、fz为进给量、ae为径向切深。其他为切削参数为常数查切削工艺参数表得b1、b2、b3、b4分别为0.4726,0.6225,0.6678和0.2912。 由前面工艺条件参考建筑材料性能选主切割电机的转速为2800r/mm ,切削最大切深为120mm。最大进给量为600mm/min。将各个参数代入式(3-1)得主切削刀具所受的切削力为4.030KN将其代入下式得主切割电机的负载力矩。 (3-2)由以上数据可知主切削电机的功率应大于12KW,选择型号为Y160M2-2电机,转速为2890r/min,功率为15kw.开槽电机主要实现开槽功能,开槽电机的最大切削深度为主切割电机的一半 。同理可选开槽电机的功率为5KW,转速2800r/Min.电机型号为y132s1-2.功率为5.5kw,转速为2900r/min.油泵电机根据液压系统的流量与压力要求选定,根据工艺过程所需的该液压系统功能要求与负载选择油泵的电机。回转电机根据机器的总重量选定。3.5电控系统原理图 根据切割机装置设备的要求,设计电控系统原理图包括:切割机装置电气控制主电路原理图4.1以及相应要求的交流控制电路原理图4.2。4.1切割机装置电气控制主电路原理图图4.2 交流控制电路原理图3.6 PLC控制系统设计选用三菱FX2N-128MR型,由此得到的PLC输入、输出接口功能表如表3.1及3.2所示。 表3.1输入接口功能表序号输入口说明序号输入口说明1X000输入点备用33X040小车右限位KL82X001主切割电机正转信号KM134X041切割头慢降装换开关SA2-13X002主切割电机反转信号KM235X042切割头快升装换开关SA2-24X003主切割电机过载信号FR1(常闭)36X043切割头下限位KL95X004主切割电机正转按钮SB137X044切割头上限位KL106X005主切割电机停止按钮SB2(常闭)38X045回转制动油缸开启转换开关SA3-17X006主切割电机反转按钮SB339X046回转制动油缸制动转换开关SA3-28X007输入点备用40X047输入点备用9X010开槽电机运行信号KM341X050台车最大夹紧转换开关SA4-110X011开槽电机过载信号FR242X051台车最小夹紧转换开关SA4-211X012开槽电机启动按钮SB443X052台车夹紧松开转换开关SA4-312X013开槽电机停止按钮SB5(常闭)44X053小车制动油缸开启转换开关SA5-113X014输入点备用45X054小车制动油缸制动转换开关SA5-214X015液压泵电机运行信号KM446X055开槽机构下降转换开关小车制动油缸开启转换开关SA6-115X016 液压泵电机过载信号FR3(常闭)47X056开槽机构下降转换开关小车制动油缸开启转换开关SA6-216X017液压系统过滤器1堵KP148X057输入点备用17X020液压系统液位低KL1(常闭)49X060台车前进转换开关SA7-118X021液压系统液位高KL2(常闭)50X061台车慢速转换开关SA7-219X022液压系统过滤器2堵KP251X062台车中速转换开关SA7-320X023回转电机反转限位开关KL352X063台车快速转换开关SA7-421X024输入点备用53X064台车后退转换开关SA7-522X025回转电机正转信号KM554X065输入点备用23X026回转电机反转信号KM655X066切割头位置检测旋转编码器KL1124X027回转电机正转限位开关KL456X067切割头规格设定点动按钮SF125X030回转电机正转按钮SB657X070切割头规格设定微调(加)按钮SF226X031回转电机停止按钮SB7(常闭)58X071切割头规格设定微调(减)按钮SF327X032回转电机反转按钮SB659X072自动横向切割转换开关SA828X033小车快速左移转换开关SA1-160X073液压泵电机启动按钮SB929X034小车慢速右移转换开关SA1-261X074液压泵电机停止按钮SB930X035小车左终点限位KL562X075输入点备用31X036小车左限位KL663X076输入点备用32X037小车右终点限位KL764X077输入点备用 表3.2 PLC输出口功能表序号输出口说明序号输出口说明1Y000主切割电机正转中间继电器K125Y030主切割电机运行指示H162Y001主切割电机反转中间继电器K226Y031开槽电机运行指示H173Y002开槽电机运行中间继电器K327Y032液压泵电机运行指示H184Y003液压泵电机运行中间继电器K428Y033液压系统液位报警H195Y004回转电机正转中间继电器K529Y034台车高速后退控制K176Y005回转电机反转中间继电器K630Y035液压系统过滤器堵指示H207Y006开槽油缸上升控制及指示K7、H131Y036回转电机运行指示H218Y007开槽油缸下降控制及指示K8、H232Y037自动横向切割指示H229Y010小车制动控制及指示K9、H333Y040切割规格及切割深度指示H百位10Y011小车制动开启控制及指示K10、H434Y04111Y012回转锁定控制及指示K11、H535Y04212Y013回转锁定开启控制及指示K12、H636Y04313Y014小车左移控制及指示K13、H737Y044切割规格及切割深度指示H十位14Y015小车右移控制及指示K14、H838Y04515Y016切割头上升控制及指示K15、H939Y04616Y017切割头下降控制及指示K16、H1040Y04717Y020台车后退控制及指示K19、H1141Y050切割规格及切割深度指示H个18Y021台车高速前进控制K2042Y05119Y022台车中速前进控制K2143Y05220Y023台车最大夹紧控制K2244Y05321Y024台车夹紧松开控制及指示K23、H1245Y054Y057输入点备用20点22Y025台车夹紧控制及指示K24、H1346Y060Y07723Y026泵站卸荷控制及指示K25、H144724Y027台车前进控制及指示K18、H1548第四章 PLC控制程序设计 根据切割机装置操作控制要求得电磁铁标准动作表如表4-1所示,结合PLC控制电路以及电磁铁标准动作表编制PLC控制程序。4.1 PLC控制程序梯形图图4-1切割机PLC控制总程序(一)表4.1 电磁铁标准动作表标准动作电磁铁1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YA10YA11YA12YA13YA14YA15YA16YA17YA18YA19YA20UA开槽液压缸上升+开槽液压缸下降+小车制动液压缸制动+小车制动液压缸开启+锁定液压缸锁定+锁定液压缸开启+小车快速左移+小车慢速右移+升降液压缸上升+升降液压缸下降+大车高速前进+大车中速前进+大车慢速前进+大车慢速后退+大车快速后退+大车最大夹紧+大车最小夹紧+大车夹紧松开+泵站卸荷图4-2切割机PLC控制总程序(二)图4-3切割机PLC控制总程序(三)图4-4切割机PLC控制总程序(四)图4-5切割机PLC控制总程序(五)4.2 语句表 4.3工作原理分析按下SB1主切割机正转按下SB2主切割机停止按下SB3主切割机反转按下SB4开槽电机启动按下SB5开槽电机停止按下SB6回转电机正转按下SB7回转电机停转按下SB8回转电机反转按下SB9液压机点动启动和停止按下SF1切割机点动规格设置按下SF2切割机规格设定微调(加)按下SF3切割机规格设定微调(减)第五章 操作说明书根据切割机装置的设备和电控情况以及所设计的PLC控制程序,切割机电控操作说明如下:本系统采用PLC对多功能切割锯进行控制,控制对象包括主切割电动机、开槽切割电动机、液压泵、回转点动机以及各个电磁铁等。控制功能包括设定切割规格、手动/自动横向切割、手动台车快速纵向行走、手动纵向切割、手动横向切割、手动开槽切割等。5.1 切割规格设定(1)当切割头处于上极限位置,按下规格设定点动按钮,点动第一次规格设定为380,第二次为300,第三次为250,第四次为200,第五次为180,第六次为150,第七次保持150,并对设定复位,进入下一次与前面相同规格设定循环,设定结果在数码管上显示。(2)规格设定完成,还可对所设定的规格进行微调,按下规格设定微调(+)点动按钮,在设定的规格进行微调,在设定的规格基础上可累加上主锯底部距水泥面的距离,按下规格设定微调(-)点动按钮,在设定的规格进行微调,在设定的规格基础上可减小主锯底部距水泥面的距离,设定结构在数码管上显示,这一功能可保证在锯片磨损时,对切割深度进行补偿设定。(3)切割机各种切割功能均是在设定工作完成后进行的。5.2手动横向切割(1)台车夹紧/松开转换开关指向左90度(最大加紧力)位置,电磁铁17YA、19YA得电,18YA失电,台车夹紧指示灯亮30S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(2)切割头下降/上升转换开关指向右45度(切割头上升)位置,电磁铁10YA得电,11YA失电,升降液压缸上升指示灯亮,切割头上升,至最高位置,10YA、11YA失电,升降液压缸锁定。(3)回转制动液压缸开启/制动转换开关指向左45度(锁定液压缸开启)位置,电磁铁5YA失电,6YA得电,锁定液压缸开启指示灯亮5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(4)按下回转电机启动按钮(正转或反转),回转电机带动主锯旋转,回转电机运转指示灯亮,将主锯转至与水泥板纵向垂直位置,按下回转电动机停止按钮,主锯回转电动机停止转动。(5)回转制动液压缸开启/制动转换开关指向右45度(锁定液压缸锁定)位置,电磁铁5YA得电,6YA失电,锁定液压缸锁定指示灯亮5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(6)小车制动液压缸开启/制动转换开关指向左45度(小车制动开启)位置,电磁铁3YA得电,4YA失电,小车制动开关指示灯亮5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(7)横向位移小车左移/右移转换开关逆指向左45度(横移小车左移)位置电磁铁7YA、9YA得电,8YA失电,小车左移指示灯亮,主锯向左行驶至左端起始切割位置。(8)按下主切割电动机正反转启动按钮,主切割电动机运转指示灯亮,检查锯口方向是否满足要求,检查冷却水是否打开。(9)切割头下降/上升转换开关指向左45度(切割头下降)位置,电磁铁10YA失电,11YA得电,升降液压缸下降指示灯亮,切割头下降,至切割位置,10YA、11YA得电,升降液压缸下降指示灯亮,切割头下降,至切割位置,10YA、11YA失电,升降液压缸锁定,该转换开关转回中间位置。(10)横移小车左移/右移转换开关指向右45度(横移小车右移)位置,电磁铁7YA、9YA,8YA得电,小车左移指示灯亮,主锯向右行驶切割水泥板,至右端切割极限位置,7YA、8YA、9YA失电。(11)切割头下降/上升转换开关指向右45度(切割头上升)位置,电磁铁10YA得电,11YA失电,升降液压缸锁定,完成一次手动横向切割工艺。5.3台车快速纵向行走(1)台车夹紧/松开转换开关指向左45度(最大加紧力)位置,电磁铁17YA得电,19YA、18YA失电,台车加紧指示灯亮30S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(2)切割头下降/上升转换开关指向右45度(切割头上升)位置,电磁铁10YA得电,11YA失电,升降液压缸上升指示灯亮,切割头上升,至最高位置,10YA、11YA失电,升降液压缸锁定。(3)开槽升降液压缸下降/上升转换开关转至开槽机构上升位置,开槽升降液压缸上升指示灯亮5S,开槽机构上升,然后指示灯熄灭,开槽升降液压缸锁定,保持该转换开关在此位置。(4)台车前进/后退转换开关逆时针转动(可选择低、中、高三速,分别对应45度、90度、135度位置),台车前进指示灯亮,台车前进至新切割位置,转换开关转回中间位置,准备进入新的切割工艺。5.4手动纵向切割 (1)台车夹紧/松开转换开关指向左45度(最大加紧力)位置,电磁铁17YA得电,19YA、18YA失电,台车加紧指示灯亮30S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(2)切割头下降/上升转换开关指向右45度(切割头上升)位置,电磁铁10YA得电,11YA失电,升降液压缸上升指示灯亮,切割头上升,至最高位置,10YA、11YA失电,升降液压缸锁定。(3)回转制动液压缸开启/制动转换开关指向右45度(锁定液压缸锁定)位置,电磁铁5YA得电,6YA失电,锁定液压缸锁定指示灯亮5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(4)按下回转电动机启动按钮(正转或反转),回转电机带动主锯旋转,回转电机运转指示灯亮,将主锯转至与水泥板纵向平行位置,按下回转电动机停止按钮,主锯回转电动机停止转动。(5)回转制动液压缸开启/制动转换开关指向右45度(锁定液压缸锁定)位置,电磁铁5YA得电,6YA失电,锁定液压缸锁定指示灯亮5S后熄灭,锁定液压缸锁定指示灯5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(6)开槽升降液压缸下降/上升转换开关转至开槽机构上升位置,开槽升降液压缸上升指示灯亮5S,开槽机构上升,然后指示灯熄灭,开槽升降液压缸锁定,保持该转换开关在此位置。(7)操作小车左移/右移开关,小车左移或右移,相应的指示灯亮,主锯向左行驶或向右行驶至纵向起始切割位置。(8)按下主切割电动机启动按钮(正转或反转),主切割电动机运转指示灯亮,检查锯口方向是否满足要求,检查冷却水是否打开。(9)切割头下降/上升转换开关指向左45度(切割头下降)位置,电磁铁10YA失电,11YA得电,升降液压缸下降指示灯亮,切割头下降,至切割位置,10YA、11YA得电,升降液压缸下降指示灯亮,切割头下降,至切割位置,10YA、11YA失电,升降液压缸锁定,该转换开关转回中间位置。(10)台车前进后退转换开关顺时针(或逆时针)转至45度(台车低速位置),台车后退(或前进)指示灯亮,台车后退(或前进)开始纵向切割,至纵向切割终点位置,转换开关转回中间零位,台车停止移动。(11)切割头下降/上升转换开关指向右45度(切割头上升)位置,电磁铁10YA得电,11YA失电,升降液压缸锁定,完成一次手动纵向切割工艺。5.5手动斜向切割(1)台车夹紧/松开转换开关指向左45度(最大加紧力)位置,电磁铁17YA得电,19YA、18YA失电,台车加紧指示灯亮30S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(2)切割头下降/上升转换开关指向右45度(切割头上升)位置,电磁铁10YA得电,11YA失电,升降液压缸上升指示灯亮,切割头上升,至最高位置,10YA、11YA失电,升降液压缸锁定。(3)回转制动液压缸开启/制动转换开关指向右45度(锁定液压缸锁定)位置,电磁铁5YA得电,6YA失电,锁定液压缸锁定指示灯亮5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(4)按下回转电动机启动按钮(正转或反转),回转电机带动主锯旋转,回转电机运转指示灯亮,将主锯转至与水泥板纵向平行位置,按下回转电动机停止按钮,主锯回转电动机停止转动。(5)回转制动液压缸开启/制动转换开关指向右45度(锁定液压缸锁定)位置,电磁铁5YA得电,6YA失电,锁定液压缸锁定指示灯亮5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(6)小车制动液压缸开启/制动转换开关指向左45度(小车制动开启)位置,电磁铁3YA得电,4YA失电,小车制动开关指示灯亮5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(7)横向位移小车左移/右移转换开关逆指向左45度(横移小车左移)位置电磁铁7YA、9YA得电,8YA失电,小车左移指示灯亮,主锯向左行驶至左端起始切割位置。(8)小车制动缸开启/制动转换开关指向右45(小车制动)位置,电磁铁3YA得电,4YA失电,小车制动指示灯亮5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(9)开槽升降液压缸下降/转换开关转至开槽机构上升位置,开槽升降液压缸上升指示灯亮,开槽机构上升,5S后指示灯熄灭,开槽升降液压缸锁定,保持该转换开关在此位置。(10)台车夹紧/松开转换开关指向左45度(最大加紧力)位置,电磁铁17YA得电,19YA、18YA失电,台车加紧指示灯亮30S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(11)按下切割电动机启动按钮(正转和反转),切割电动机运转指示灯亮,检查锯口方向是否满足要求,检查冷却水是否打开。(12)切割头下降/上升转换开关指向右45度(切割头下降)位置,电磁铁10YA得电,11YA失电,升降液压缸下降指示灯亮,切割头下降,至初始位置,10YA、11YA失电,升降液压缸锁定,转换开关转回中间位置。(13)切割头下降/上升转换开关指向右45度(切割头上述)位置,电磁铁10YA得电,11YA失电,升降液压缸上升指示灯亮,切割头上升,至最高位置,10YA、11YA失电,升降液压缸锁定。(14)小车制动液压缸开启/制动转换开关指向左45度(小车制动开启)位置,电磁铁3YA得电,4YA失电,小车制动开关指示灯亮5S后熄灭,保持该转换开关在此位置。(15)台车夹紧/松开转换开关指向左45度(最小夹紧力)位
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