棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)I棒料切割機(jī)及 PLC控制設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)主要做出了棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)切割部分、夾緊部分、縱橫行走部分等機(jī)械部分，切割機(jī)的電氣控制線(xiàn)路和 PLC 自動(dòng)控制等控制部分，切割機(jī)的氣壓系統(tǒng)等傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)。為了降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率要求切割機(jī)必須能夠?qū)崿F(xiàn)較高精度的定長(zhǎng)切割，必須有較快的運(yùn)動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)精度，在這樣的要求下我及我公司多位同仁的共同努力下，經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)終于做出了DJ-01 這臺(tái)較優(yōu)秀的金屬棒料切割機(jī)，它的工作是由 PLC 控制電磁閥，使電磁閥控制氣缸，并由氣缸驅(qū)動(dòng)與其連接的部件，實(shí)現(xiàn)對(duì)棒料的準(zhǔn)確定長(zhǎng)切割，切割后自動(dòng)返回初始位置。一個(gè)切割機(jī)分別切割兩條鎢棒，其切口深度為 35mm，然后由壓斷機(jī)進(jìn)行壓斷。從我們的實(shí)際使用情況來(lái)看這臺(tái)機(jī)器操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，大大的提高了生產(chǎn)效率。該產(chǎn)品性能良好，不但能切鎢棒，還可以切割其他的金屬棒料并且功耗小可以廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制，切割，PLC棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)IIDJ-01 BAR CUTTING MACHINE DESIGNABSTRACTThis design made the main bar cutting machine to cut parts, clamping parts, mechanical parts such as vertical and horizontal moving parts, cutting machines electrical control circuits and PLC automatic control, control parts, cutting machine pneumatic systems, transmission parts design. In order to reduce production costs, improve production efficiency requirements cutting machine must be able to achieve higher precision fixed-length cutting, there must be a faster movement speed and movement precision, such a request in for me and my company the joint efforts of many colleagues, After several experiments to improve the DJ-01 has finally made this station a more excellent cutting machine metal sticks, which is handled by the PLC control solenoid valve, solenoid valve to control the cylinder by cylinder drive connected components, to achieve the accuracy of the bar fixed-length cutting, cutting back to initial position automatically. A cutting machine cutting two tungsten rods, respectively, the incision depth of 35mm, then the pressure off machine pressure off. From our perspective the actual use of the machine easy to operate, stable running, easy maintenance and so greatly improved the production efficiency. Good performance of the product, not only can cut tungsten rod, you can also cut the other Metal Rod and power consumption can be widely used.KEY WORDS: Automatic Control, cut, PLC棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)III目 錄前 言 .1第 1章 切割機(jī)的整體結(jié)構(gòu) .2第 2章 切割部分設(shè)計(jì) .32.1 設(shè)計(jì)要求 32.2 方案設(shè)計(jì) .32.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .42.3.1 砂輪片的選取 .42.3.2 電機(jī)的選取 .42.3.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) .42.3.4 升降氣缸的選擇 .82.3.5 滾動(dòng)軸承的選取及校核 10第 3章 夾緊部分設(shè)計(jì) .143.1 設(shè)計(jì)要求 143.2 方案設(shè)計(jì) .14第 4章 縱橫行走部分的設(shè)計(jì) .164.1 4.1 設(shè)計(jì)要求 .164.2 方案設(shè)計(jì) 164.3 直線(xiàn)導(dǎo)軌的選擇計(jì)算 .164.3.1 選定條件： .164.3.2 選擇方式 .17第 5章 控制部分的設(shè)計(jì) .195.1 電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì) .195.2 氣動(dòng)原理圖設(shè)計(jì) .195.3 PLC 自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì) .215.3.1PLC 的組成 215.3.2 可編程控制器的特點(diǎn) 22結(jié) 論 .24謝 辭 .26棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)IV參考文獻(xiàn) .27附 錄 .28外文資料翻譯 .32棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)1前 言機(jī)電一體化產(chǎn)品廣泛應(yīng)用各種加工業(yè)，切割技術(shù)也有了飛速的發(fā)展，手工切割已經(jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。同時(shí)，切割機(jī)的夾緊機(jī)構(gòu)也有了迅速的發(fā)展，一些簡(jiǎn)單的機(jī)械手已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。簡(jiǎn)單的機(jī)械手經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，如今已進(jìn)入以通用機(jī)械手為標(biāo)志的時(shí)代。幾十年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷的修改，品種也在不斷的增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。簡(jiǎn)單的機(jī)械手是一種仿人操作、自動(dòng)控制、的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。選題背景由于鎢棒無(wú)法做得太長(zhǎng)不能滿(mǎn)足加工需要，必須使其焊接才能繼續(xù)后邊的加工工序。但是由于鎢棒兩端晶粒組織不均勻，焊接后拉絲時(shí)容易斷絲，增加了工藝難度、提高了生產(chǎn)成本，所以鎢棒兩端必須切頭至組織晶粒均勻處才能夠焊接，以致必須實(shí)現(xiàn)定長(zhǎng)切割。普通切割機(jī)切割準(zhǔn)確度不高、生產(chǎn)效率低，不能滿(mǎn)足加工要求，我們必須做出更準(zhǔn)確、更高效的棒料切割機(jī)已滿(mǎn)做生產(chǎn)需要。棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)2第 1章 切割機(jī)的整體結(jié)構(gòu)棒料切割機(jī)主要由三個(gè)大的部分組成，即切割部分、夾緊部分和縱橫行走部分。切割部分是由電機(jī)帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)，由氣缸控制砂輪上下移動(dòng)完成切割。夾緊部分主要采用了一個(gè)氣動(dòng)夾緊機(jī)械手，電磁閥控制氣缸活塞的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊和放松?？v橫行走部分是由氣缸控制縱向、橫向行走板，使之沿直線(xiàn)導(dǎo)軌前進(jìn)或返回。切割部分包括砂輪片、軸、軸承、氣壓缸等零件的設(shè)計(jì)、選型、校核等。夾緊部分由氣壓缸帶動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行加緊控制，縱橫行走部分的自動(dòng)進(jìn)給同樣由氣壓缸控制。整個(gè)機(jī)器由 PLC 控制各個(gè)氣動(dòng)換向閥的電磁鐵，由氣缸驅(qū)動(dòng)完成順序切割動(dòng)作過(guò)程。而隨動(dòng)工作臺(tái)的隨動(dòng)前進(jìn)速度也可以通過(guò)夾緊機(jī)械手夾緊棒料使之與棒料速度同步，橫向切割時(shí)的切割速度可以通過(guò)氣缸來(lái)調(diào)節(jié)。所以切割機(jī)的設(shè)計(jì)主要有切割部分的設(shè)計(jì)、加緊部分的設(shè)計(jì)、從橫行走不分的設(shè)計(jì)及控制電路設(shè)計(jì)和PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)幾大部分組成。棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)3第 2章 切割部分設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)要求項(xiàng)目要求切割機(jī)能夠根據(jù)定長(zhǎng)信號(hào)分別切割兩條連續(xù)的鑄鐵棒，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄棒的準(zhǔn)確定長(zhǎng)切割，切割后自動(dòng)返回初始位置。其切口深度為 35mm。再由壓斷機(jī)進(jìn)行壓斷。2.2 方案設(shè)計(jì)切割部分主要有砂輪、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成?，F(xiàn)在切割部分有兩種可行的方案：第一，電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)砂輪片轉(zhuǎn)動(dòng)。第二，電動(dòng)機(jī)通過(guò)圓錐齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)砂輪片轉(zhuǎn)動(dòng)?？紤]到切割過(guò)程中電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)砂輪高速旋轉(zhuǎn)，所以?xún)?yōu)先選取第一種方案，因?yàn)閳A錐齒輪傳動(dòng)不宜應(yīng)用在轉(zhuǎn)速太高的場(chǎng)合，而且運(yùn)用齒輪傳動(dòng)時(shí)，還要考慮到這樣消除震動(dòng)和怎樣潤(rùn)滑齒輪，這樣就增加了設(shè)計(jì)成本。 業(yè) 業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)圖 2-1 切割部分原理圖切割部分的原理如圖 2-1 所示，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)砂輪片高速旋轉(zhuǎn)，電機(jī)與工作臺(tái)之間采用鉸支撐，開(kāi)降氣缸可推動(dòng)砂輪片上下移動(dòng)，完成切割。橫向行走氣缸可棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)4推動(dòng)工作臺(tái)橫向移動(dòng)，控制切割的長(zhǎng)度?？v向行走氣缸可使工作臺(tái)縱向移動(dòng)，使砂輪片能分別切割兩根鑄棒。其中電動(dòng)機(jī)和氣缸都通過(guò)電磁閥由 PLC 機(jī)控制，從而實(shí)現(xiàn)其動(dòng)作。2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1 砂輪片的選取經(jīng)過(guò)調(diào)研，切斷能力為 50 的砂輪片，其規(guī)格為 mm，所需電機(jī)32.40?的最小功率為 kw，轉(zhuǎn)速為 =2840 r/min, 砂輪片的最大線(xiàn)速度為2.min?P1n70m/s。最終選取砂輪片的型號(hào)為 TL-001 型，其磨料為棕剛玉，粒度為 20# 。]1[2.3.2 電機(jī)的選取根據(jù)砂輪片的要求，現(xiàn)選用比較常用的 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)，這是由于 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的功率等級(jí)和安裝尺寸與國(guó)外同類(lèi)型的先進(jìn)產(chǎn)品相當(dāng)，因而具有與國(guó)外同類(lèi)型產(chǎn)品之間良好的互換性，供配套出口及引進(jìn)設(shè)備替換 。選取]2[功率為 3.0KW，滿(mǎn)載時(shí)的轉(zhuǎn)速為 2870r/min。額定電流 6.39A，功率因數(shù) 0.87，效率 82%，額定轉(zhuǎn)矩 2.3 。2mN?]3[2.3.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)帶截面形狀的不同，帶傳動(dòng)可分為：平帶傳動(dòng)、V 帶傳動(dòng)（及窄 V 帶）傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)等。在一般的機(jī)械中由于 V 帶的楔形增壓原理，結(jié)構(gòu)緊湊，且多標(biāo)準(zhǔn)化并大批量生產(chǎn)，所以被廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)中選用 V 帶傳動(dòng)。由于 V 帶傳動(dòng)中的帶及帶輪槽型均已標(biāo)準(zhǔn)化，所以帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是滿(mǎn)足工作要求的帶類(lèi)型（或截面尺寸） 、大小帶輪的基準(zhǔn)直徑、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度、帶傳動(dòng)的中心距、小輪包角、帶根數(shù)、壓軸力等參數(shù)。1.確定計(jì)算功率由《機(jī)械設(shè)計(jì)教程》第 43 頁(yè)表 2-9 查得工作情況系數(shù) =1.2（電機(jī)帶AK動(dòng)砂輪切割鐵棒，載荷性質(zhì)為載荷變動(dòng)較大） ，則功率為KW （2-1）6.32.1????PKAca棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)52.初選帶的型號(hào)根據(jù) 和 ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)教程》書(shū)中第 44 頁(yè)圖 2-8 初選 A 型普通 V 帶。caP1n3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 和1d2a 由《機(jī)械設(shè)計(jì)教程》第 37 頁(yè)表 2-4 查得 A 型 =75mm,考慮到帶輪太mind小，其彎曲應(yīng)力過(guò)大，所以要使 ，取 =160mm1d?min1b 驗(yàn)算帶的速度m/s （2-2）7.230684061??????nVd因?yàn)? 5m/s ，所以應(yīng)該按 計(jì)算 （球軸承應(yīng)取 ）1P21P3??則所需軸承的額定動(dòng)載荷為（2-19）?6'10'htLnfc??36235284.5?3001?棒料切割機(jī)及 PLC 控制設(shè)計(jì)13N1286?（6）確定軸承型號(hào)由《簡(jiǎn)明機(jī)械零件手冊(cè)》查得軸徑 時(shí)，應(yīng)選軸承的代號(hào)為 7207ACJ，md35?其額定動(dòng)載荷為 =KCr.2'cN286.1故選用代號(hào)為 7207ACJ 的軸承合適。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14第 3章 夾緊部分設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)要求夾緊機(jī)構(gòu)不切割之前機(jī)械手抓能夠根據(jù)事先收到的信號(hào)準(zhǔn)確地運(yùn)動(dòng)到每個(gè)工位，而且在切割過(guò)程中要夾緊運(yùn)動(dòng)著的鑄鐵棒，使砂輪與棒料同步。3.2 方案設(shè)計(jì)夾緊部分是由氣缸推動(dòng)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)夾緊和放松的 。這部分的兩種可行性方]1[案是：一是用一個(gè)機(jī)械手同時(shí)負(fù)責(zé)夾緊兩根鑄棒，根據(jù)需要對(duì)被切割的那條進(jìn)行夾緊。二是用兩個(gè)機(jī)械手，每個(gè)機(jī)械手負(fù)責(zé)夾緊一根鑄棒。第一種方案中，機(jī)械手可通過(guò)一個(gè)二位氣缸和一個(gè)三位氣缸實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄棒的夾緊。第二種方案中，每個(gè)機(jī)械手都需要兩個(gè)二位氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄棒的夾緊?？紤]到第一種方案設(shè)計(jì)工作量小，安裝方便，而且控制簡(jiǎn)單，所以?xún)?yōu)先使用第一種方案。 業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)圖 3-1 夾緊部分原理圖夾緊部分原理如圖 3-1 所示，夾緊氣缸能使夾緊機(jī)械手夾緊或放松工件，當(dāng)活塞向右移動(dòng)時(shí)，機(jī)械手夾緊工件；當(dāng)活塞向左移動(dòng)時(shí)，機(jī)械手放松工件。橫向行走氣缸推動(dòng)工作臺(tái)左右移動(dòng)，能控制機(jī)械手使之夾緊左邊或右邊的工件，從而洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15對(duì)夾緊的工件進(jìn)行切割 。縱向行走氣缸的作用是當(dāng)完成一次切割過(guò)程完成時(shí)，]8[推動(dòng)工作臺(tái)使之恢復(fù)到初始位置。整個(gè)工作過(guò)程都 PLC 由控制實(shí)現(xiàn)。氣壓缸的選型、設(shè)計(jì)及計(jì)算見(jiàn)第 2 章。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16第 4章 縱橫行走部分的設(shè)計(jì)4.1 4.1 設(shè)計(jì)要求縱橫行走裝置主要是為了配合切割裝置和夾緊裝置，使砂輪片和夾緊機(jī)械手能夠在走刀過(guò)程中橫向移動(dòng)，迅速準(zhǔn)確地達(dá)到工作位，在切割過(guò)程中能夠隨著鑄棒縱向移動(dòng)，切完后在返回初始位置。4.2 方案設(shè)計(jì)縱橫行走裝置主要是為了實(shí)現(xiàn)切割機(jī)砂輪片的縱向和橫向移動(dòng)，使之完成切割動(dòng)作。為了設(shè)計(jì)和制造方便，在方案設(shè)計(jì)中縱、橫行走裝置的原理大致相同，即采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而又便于控制的氣壓傳動(dòng)方式，氣缸帶動(dòng)縱向行走板或橫向行走板在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮到能量的損耗程度，縱橫行走裝置采用了直線(xiàn)導(dǎo)軌，既提高了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度，又很大程度的減小了摩擦力，達(dá)到了節(jié)能的效果。4.3 直線(xiàn)導(dǎo)軌的選擇計(jì)算4.3.1 選定條件：1.載荷 根據(jù)粗略計(jì)算，導(dǎo)軌上橫向行走部分的總重量為 kg20所以 NgmW201????2.行程 根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的要求，選定行程 mLs5.3.往復(fù)次數(shù) （次/ 分）21n4.壽命要求 假設(shè)機(jī)器壽命為 5 年，則導(dǎo)軌壽命為小時(shí)（H）3046??L假設(shè)安裝 4 個(gè)滑塊，要計(jì)算一個(gè)滑塊的負(fù)載，可用下式NWP5420同時(shí)由于兩個(gè)滑塊裝在一個(gè)導(dǎo)軌上，因此接觸系數(shù) 。81.0?cf][洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）174.3.2 選擇方式1. 根據(jù)靜態(tài)安全系數(shù)選型號(hào)（4-1）swcfPC??0其中 ——靜態(tài)安全系數(shù)sf——載荷系數(shù) （在無(wú)外部沖擊或振動(dòng)、低速時(shí)取 1.5）w——基本額定靜載荷0C——沖擊載荷P現(xiàn)設(shè)靜態(tài)安全系數(shù) 5?sf則有 （3-2） （4-2）csfP00??81.05??)(36kgf在正常運(yùn)行時(shí)一般選取安全系數(shù)為 5，根據(jù)上述情況，選取 SBG35FL（）的導(dǎo)軌比較理想 。kgfC2850?]10[1. 根據(jù)壽命要求選型號(hào)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)壽命計(jì)算公式 )(945075.kmL???若使用 17500 小時(shí)，則總的移動(dòng)距離為：（4-3）)(30?PCfwcHT其中 ——溫度系數(shù) （由手冊(cè)查得當(dāng)導(dǎo)軌的工作溫度小于 100 時(shí)，Tf C?其溫度系數(shù)取 1.0） ——硬度系數(shù) （為了使直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到最佳承載能力，需要Hf保持導(dǎo)軌的硬度在 HRC58-62，由手冊(cè)查得 為 1.0） Hf——基本動(dòng)載荷C所以 50)(3???PCfLwcT)25.180(943解得 kgfC3?因此，選取 SGB45FL（ ）803.復(fù)查洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18理論上選取 SGB35FL 或上一級(jí)似乎比較恰當(dāng)，但考慮到標(biāo)準(zhǔn)壽命，選擇SGB45FL 更理想。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19第 5章 控制部分的設(shè)計(jì)5.1 電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)是在傳動(dòng)形式及控制方案選擇的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是傳動(dòng)形式與控制方案的具體化。電氣控制線(xiàn)路根據(jù)用途的不同可能會(huì)有其特殊的要求，設(shè)計(jì)所需要遵循的一般要求是：1.應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)電設(shè)備對(duì)電氣控制線(xiàn)路的要求，按照工藝要求準(zhǔn)確、可靠地工作。2.在滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的前提下，應(yīng)力求使控制線(xiàn)路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，盡量選用經(jīng)過(guò)實(shí)際考驗(yàn)過(guò)的線(xiàn)路。3.保證控制的安全、可靠，具有必要的保護(hù)裝置和連鎖環(huán)節(jié)，誤操作時(shí)不至于發(fā)生重大事故。4.盡量便于操作和維修。在滿(mǎn)足控制要求及設(shè)計(jì)要求的前提下設(shè)計(jì)出了電氣原理圖見(jiàn)附錄 5.1.1 5.2 氣動(dòng)原理圖設(shè)計(jì)根據(jù)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)原理，繪制的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 5-1 所示，其中 ST0-ST9 為控制氣缸的行程開(kāi)關(guān)。有氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)出氣動(dòng)原理圖 5-2。氣壓缸的選型、設(shè)計(jì)及計(jì)算見(jiàn)第 2 章。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)圖 5-1 切割機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21業(yè)業(yè)07業(yè)業(yè)業(yè)業(yè) 業(yè)業(yè)業(yè) 業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)1業(yè) 業(yè)業(yè)1:業(yè)QDYL-0 DT5DT4DT3DT2DT1 返 回 走刀ST1 ST0ST9ST8ST7ST6ST5ST43ST2行走缸 隨動(dòng)前進(jìn)返 回松 開(kāi) 夾緊夾緊缸落刀 抬刀 抬刀缸圖 5-2 氣動(dòng)原理圖5.3 PLC 自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)5.3.1PLC 的組成一般機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)，由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和邏輯控制三部分組成。1. 輸入設(shè)備輸入設(shè)備是電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)才的界面設(shè)備，完成人與機(jī)之間的信號(hào)采洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22集和機(jī)與機(jī)之間的信號(hào)采集 。 。2. 輸出設(shè)備輸出設(shè)備是用控制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號(hào)去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動(dòng)的輸出和顯示設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)。3. 邏輯控制系統(tǒng)邏輯控制系統(tǒng)根據(jù)給定的控制對(duì)輸入設(shè)備送來(lái)的控制、檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，并將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)經(jīng)輸出設(shè)備控制機(jī)械設(shè)備運(yùn)行。5.3.2 可編程控制器的特點(diǎn)可編程控制器實(shí)際是工業(yè)專(zhuān)業(yè)控制計(jì)算機(jī)，也稱(chēng)工控機(jī)，可編程序控制器具有以下特點(diǎn)：1、具有很高的工作可靠性和抗干擾能力2、控制程序可變，具有很好的柔性3、程序簡(jiǎn)單，控制功能豐富，使用方便4、擴(kuò)充方便，組合靈活，可構(gòu)成各類(lèi)控制系統(tǒng)5、設(shè)備體積小巧，維護(hù)方便，插件更換靈活以上特點(diǎn)使得可編程序控制器，在設(shè)備電氣控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。根據(jù)氣壓系統(tǒng)的控制要求及電路原理圖分析切割機(jī)的工作流程繪制控制流程圖如圖 5-3。然后根據(jù)繪制的控制流程圖分配 PLC 的 I/O 地址、繪制 PLC 硬件接線(xiàn)圖，繪制 PLC 自動(dòng)控制梯形圖，編寫(xiě)程序語(yǔ)句表。I/O 地址分配、硬件接線(xiàn)圖見(jiàn)附錄 5.3.2。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23圖 5-3 控制流程圖洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24結(jié) 論在黃桂琴老師的精心指導(dǎo)下從題目確定開(kāi)始，經(jīng)過(guò)查資料、調(diào)研、方案的提出及確定，再到完成總裝圖、部件圖，直到最后結(jié)束論文，才使本次畢業(yè)設(shè)計(jì)最終圓滿(mǎn)完成。本次設(shè)計(jì)的題目是“DJ-01 棒料切割機(jī)的設(shè)計(jì)” 。鎢棒切割機(jī)是針對(duì)鑄鐵在連續(xù)鑄造過(guò)程中的切割而采用的一種專(zhuān)門(mén)的切割機(jī)。加工過(guò)程主要由保溫爐、切割機(jī)和壓斷機(jī)組成，在工作過(guò)程中拉棒機(jī)能從保溫爐中同時(shí)拉出兩條鑄鐵棒。題目要求切割機(jī)在連續(xù)鑄造過(guò)程中工作，并根據(jù)定長(zhǎng)信號(hào)分別切割兩條連續(xù)的鑄鐵棒，實(shí)現(xiàn)對(duì)鎢棒的準(zhǔn)確定長(zhǎng)切割，切割后自動(dòng)返回初始位置，其切口深度為 35mm。再由壓斷機(jī)進(jìn)行壓斷。整個(gè)切割過(guò)程都由自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。此次設(shè)計(jì)的主要工作分為兩大部分，第一部分為切割機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)，其中主要包括砂輪片的選擇、電機(jī)的選擇、砂輪片傳動(dòng)方式的選擇和優(yōu)化、電機(jī)和砂輪的安裝、各個(gè)氣缸力的計(jì)算及其參數(shù)選擇計(jì)算、滑動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)以及其他部分和整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。最后完成總裝圖、部件圖和零件圖。第二部分為電氣原理及控制部分的設(shè)計(jì)，主要包括氣動(dòng)控制原理圖的設(shè)計(jì)、電氣原理圖的設(shè)計(jì)、配線(xiàn)圖的設(shè)計(jì)、控制柜的設(shè)計(jì)及電路控制面板的設(shè)計(jì)。鑄棒線(xiàn)切割機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能安全可靠，操作方便可行，很好的實(shí)現(xiàn)了其預(yù)定功能。由 PLC 控制的氣動(dòng)隨動(dòng)鑄棒線(xiàn)切割機(jī)，由氣缸驅(qū)動(dòng)完成順序切割動(dòng)作過(guò)程。這種切割機(jī)具有控制方便，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)、修改方便、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。與一般的切割機(jī)相比，這種切割機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：一、實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程和自動(dòng)控制的有效結(jié)合，機(jī)械部分采用機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中都進(jìn)行了綜合技術(shù)比較與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的功能。二、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程都采用了氣壓傳動(dòng)控制，與液壓傳動(dòng)相比，氣壓傳動(dòng)有無(wú)洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25介質(zhì)費(fèi)用、處理方便、無(wú)泄露污染、無(wú)介質(zhì)變質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。 三、在設(shè)計(jì)過(guò)程中，縱橫行走裝置采用了直線(xiàn)導(dǎo)軌，既提高了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度，又很大程度的減小了摩擦力，達(dá)到了節(jié)能的效果。四、整個(gè)切割過(guò)程都由 PCL 控制，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、設(shè)備性能良好、使用壽命長(zhǎng)、安全系數(shù)高等因素，滿(mǎn)足了自動(dòng)化大批量的生產(chǎn)要求。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文26謝 辭在黃桂琴老師的指導(dǎo)下經(jīng)過(guò)幾個(gè)月時(shí)間的努力，我順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)并對(duì)本專(zhuān)業(yè)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)和理解，同時(shí)學(xué)到了更多的關(guān)于機(jī)械方面的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)以及電氣控制方面的相關(guān)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)了自己的不足，知識(shí)欠缺。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)的歸納和總結(jié)，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)踐意義。當(dāng)然我之所以順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)主要因?yàn)橹笇?dǎo)老師的屢不厭煩的教導(dǎo)。我將特別感謝我的導(dǎo)師，她治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，知識(shí)淵博，經(jīng)驗(yàn)豐富，不但給我悉心指導(dǎo)，還帶領(lǐng)我參觀(guān)調(diào)研，使我更加體會(huì)到了一個(gè)令人尊敬的老師對(duì)學(xué)生無(wú)微不至的關(guān)懷，也賦予了我進(jìn)一步努力、不斷進(jìn)取的熱情。請(qǐng)?jiān)S我再次向我的導(dǎo)師表示誠(chéng)摯的謝意，感謝各位老師批評(píng)扶正。并祝各位老師身體健康，工作順利！