全自動(dòng)碼垛機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-16 10:45
隨著我國國防工業(yè)、航天技術(shù)、高鐵、大型艦船等戰(zhàn)略性工程的發(fā)展,以及天然氣工程、西氣東輸工程等關(guān)乎人民生活的各種基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),國內(nèi)對(duì)于各種類型鋼管的需求量不斷提升,對(duì)鋼管生產(chǎn)設(shè)備的不斷升級(jí)也提出了更高的要求。鋼管碼垛機(jī)在國內(nèi)外市場已經(jīng)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展,國內(nèi)許多鋼管設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)有一定的碼垛機(jī)制造能力,但由于碼垛機(jī)本身的技術(shù)比較復(fù)雜,國內(nèi)的碼垛設(shè)備自動(dòng)化程度較低,且碼垛的位置精度不足,所以國內(nèi)許多鋼管生產(chǎn)商的碼垛機(jī)設(shè)備依然依賴于國外進(jìn)口。針對(duì)上述現(xiàn)象,國內(nèi)鋼管生產(chǎn)行業(yè)急需一個(gè)新型碼垛技術(shù)來完善碼垛設(shè)備,以解決目前國內(nèi)相關(guān)設(shè)備的缺陷。本文的研究方案從實(shí)際出發(fā),研究出一種改善現(xiàn)有碼垛機(jī)自動(dòng)化控制方式,提高現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)效率和碼垛精度,并保證現(xiàn)場工人操作安全的控制系統(tǒng)。本文首先從碼垛機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理入手,分析出各個(gè)行程之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,制定了碼垛機(jī)的整體控制方案,接著繪制出整體方案的現(xiàn)場控制電路,并結(jié)合S7-200PLC的EM253位控模塊,在STEP7PLC編程軟件中編制出碼垛機(jī)運(yùn)行的整體程序,最后對(duì)舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行了振動(dòng)分析,通過建立的剛?cè)峄旌夏P?對(duì)其模態(tài)信號(hào)和振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了具體的分析比較,為進(jìn)...
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1自動(dòng)碼垛機(jī)簡圖??
?2M?RPS?3H?ZP?XH?-LMU?|??〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇??圖3-1?EM253運(yùn)動(dòng)模塊簡圖??EM253用于S7-200PLC的定位控制系統(tǒng)中,通過S7-200PLC的擴(kuò)展接口相連,??來完成與S7-200PLC?CPU之間的通訊,進(jìn)而產(chǎn)生高頻率脈沖來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的位置??控制。在STEP7中可以根據(jù)EM253的配置向?qū)Р僮鲗?duì)該定位模塊進(jìn)行配置。EM253??定位模塊可以提供12KHZ-200KHZ的脈沖頻率,當(dāng)測量控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)時(shí),其單??位既可以采用脈沖數(shù),也可以采用英尺、厘米等工程單位。對(duì)于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的增減??速描述,EM253模塊可以使用S曲線和直線兩種描述方式,并且最多使用4種不??同的速度實(shí)現(xiàn)來完成對(duì)每段運(yùn)動(dòng)的軌跡包絡(luò)。EM253功能強(qiáng)大,提供了絕對(duì)方式、??相對(duì)方式和手動(dòng)方式等多種工作模式。最多可以控制25個(gè)位置點(diǎn)。如圖3-2所??示為EM253的基本工作原理圖[13]:??J ̄接口轉(zhuǎn)化?.??r*1控制電路t??-pi?^??|?y?g?脈沖-??^X??位狀|監(jiān)?7?200?.調(diào)用Eli25j?pI-1蠢—-伺服控制器?(^服電,)??m\?|_J????圖3-2?EM253工作原理??14??
的EM253運(yùn)動(dòng)模塊配置向?qū)?duì)該模塊進(jìn)行配置。首先啟用STEP7應(yīng)用程序,并打??開Position?Control?Wizard工具欄,首先進(jìn)行S7-200位置控制模式的選擇,??這里選擇第二項(xiàng),即配置EM253定位模塊,如圖3-3所示。??Position?Control?Wizard?^?1??This?wizard?will?help?you?use?motion?control?a?p&rt?of?your?&pplic&tioil??HThe?S7-200?PLC?has?two?built-in?Pulse?Train?Output?/?Pulse?Width?Modulation??(JTO/FWM)?generators.?These?can?be?configured?to?output?pulses?through?the??ST-200J?s?digital?outputs.?The?S7-200?PLC?can?support?a?maximvun?pulse?rate?up?to??P?Configure?the?on?bo&rd?PTO/PWM?operation?for?the?S7_200?PLC??For?more?advanced?high-speed?motion?control
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ADAMS/Vibration的立式輥磨機(jī)粉磨裝置的振動(dòng)分析[J]. 張玉寶,毛海東. 煤礦機(jī)械. 2017(04)
[2]鋼管碼垛機(jī)移料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析[J]. 宋新環(huán),張玉華,任星,余智庭. 重型機(jī)械. 2016(03)
[3]基于ADAMS/Vibration的鋼管自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)的振動(dòng)分析[J]. 鄭帥,柴曉艷,劉錫軍,元磊. 重型機(jī)械. 2016(01)
[4]基于ADAMS的旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的振動(dòng)分析[J]. 劉繼忠,祝順風(fēng),葉艷輝. 電焊機(jī). 2015(07)
[5]基于PLC定位模塊EM253的伺服控制系統(tǒng)[J]. 強(qiáng)明輝,何曉. 電氣自動(dòng)化. 2014(03)
[6]Parallel computing study for the large-scale generalized eigenvalue problems in modal analysis[J]. FAN XuanHua,CHEN Pu,WU RuiAn,XIAO ShiFu. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2014(03)
[7]EM253位控模塊在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用[J]. 徐鹿眉. 微特電機(jī). 2013(09)
[8]基于ADAMS的排土機(jī)底盤振動(dòng)分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J]. 肖艷軍,于大海,張曉光,關(guān)玉明. 礦山機(jī)械. 2013(08)
[9]Improved Reliability Analysis Method Based on the Failure Assessment Diagram[J]. ZHOU Yu,ZHANG Zheng*,and ZHONG Qunpeng School of Material Science and Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012(04)
[10]我國鋼管工業(yè)的現(xiàn)狀和今后發(fā)展的思考[J]. 殷國茂. 鋼管. 2011(01)
碩士論文
[1]全自動(dòng)鋼管碼垛機(jī)自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)的研究[D]. 元磊.天津理工大學(xué) 2017
[2]新型鋼管碼垛機(jī)的研制[D]. 宋新環(huán).天津理工大學(xué) 2016
[3]Φ335全自動(dòng)鋼管端面倒棱機(jī)自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)的研究[D]. 鄭帥.天津理工大學(xué) 2016
[4]全自動(dòng)鋼管倒棱機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 田新利.天津理工大學(xué) 2012
[5]基于運(yùn)動(dòng)控制卡的高精度伺服系統(tǒng)研究[D]. 韓金恒.青島大學(xué) 2009
[6]新型二沖程微型擺式內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)特性分析與仿真[D]. 武利霞.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3286859
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1自動(dòng)碼垛機(jī)簡圖??
?2M?RPS?3H?ZP?XH?-LMU?|??〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇??圖3-1?EM253運(yùn)動(dòng)模塊簡圖??EM253用于S7-200PLC的定位控制系統(tǒng)中,通過S7-200PLC的擴(kuò)展接口相連,??來完成與S7-200PLC?CPU之間的通訊,進(jìn)而產(chǎn)生高頻率脈沖來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的位置??控制。在STEP7中可以根據(jù)EM253的配置向?qū)Р僮鲗?duì)該定位模塊進(jìn)行配置。EM253??定位模塊可以提供12KHZ-200KHZ的脈沖頻率,當(dāng)測量控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)時(shí),其單??位既可以采用脈沖數(shù),也可以采用英尺、厘米等工程單位。對(duì)于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的增減??速描述,EM253模塊可以使用S曲線和直線兩種描述方式,并且最多使用4種不??同的速度實(shí)現(xiàn)來完成對(duì)每段運(yùn)動(dòng)的軌跡包絡(luò)。EM253功能強(qiáng)大,提供了絕對(duì)方式、??相對(duì)方式和手動(dòng)方式等多種工作模式。最多可以控制25個(gè)位置點(diǎn)。如圖3-2所??示為EM253的基本工作原理圖[13]:??J ̄接口轉(zhuǎn)化?.??r*1控制電路t??-pi?^??|?y?g?脈沖-??^X??位狀|監(jiān)?7?200?.調(diào)用Eli25j?pI-1蠢—-伺服控制器?(^服電,)??m\?|_J????圖3-2?EM253工作原理??14??
的EM253運(yùn)動(dòng)模塊配置向?qū)?duì)該模塊進(jìn)行配置。首先啟用STEP7應(yīng)用程序,并打??開Position?Control?Wizard工具欄,首先進(jìn)行S7-200位置控制模式的選擇,??這里選擇第二項(xiàng),即配置EM253定位模塊,如圖3-3所示。??Position?Control?Wizard?^?1??This?wizard?will?help?you?use?motion?control?a?p&rt?of?your?&pplic&tioil??HThe?S7-200?PLC?has?two?built-in?Pulse?Train?Output?/?Pulse?Width?Modulation??(JTO/FWM)?generators.?These?can?be?configured?to?output?pulses?through?the??ST-200J?s?digital?outputs.?The?S7-200?PLC?can?support?a?maximvun?pulse?rate?up?to??P?Configure?the?on?bo&rd?PTO/PWM?operation?for?the?S7_200?PLC??For?more?advanced?high-speed?motion?control
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ADAMS/Vibration的立式輥磨機(jī)粉磨裝置的振動(dòng)分析[J]. 張玉寶,毛海東. 煤礦機(jī)械. 2017(04)
[2]鋼管碼垛機(jī)移料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析[J]. 宋新環(huán),張玉華,任星,余智庭. 重型機(jī)械. 2016(03)
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[4]基于ADAMS的旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的振動(dòng)分析[J]. 劉繼忠,祝順風(fēng),葉艷輝. 電焊機(jī). 2015(07)
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[6]Parallel computing study for the large-scale generalized eigenvalue problems in modal analysis[J]. FAN XuanHua,CHEN Pu,WU RuiAn,XIAO ShiFu. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2014(03)
[7]EM253位控模塊在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用[J]. 徐鹿眉. 微特電機(jī). 2013(09)
[8]基于ADAMS的排土機(jī)底盤振動(dòng)分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J]. 肖艷軍,于大海,張曉光,關(guān)玉明. 礦山機(jī)械. 2013(08)
[9]Improved Reliability Analysis Method Based on the Failure Assessment Diagram[J]. ZHOU Yu,ZHANG Zheng*,and ZHONG Qunpeng School of Material Science and Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012(04)
[10]我國鋼管工業(yè)的現(xiàn)狀和今后發(fā)展的思考[J]. 殷國茂. 鋼管. 2011(01)
碩士論文
[1]全自動(dòng)鋼管碼垛機(jī)自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)的研究[D]. 元磊.天津理工大學(xué) 2017
[2]新型鋼管碼垛機(jī)的研制[D]. 宋新環(huán).天津理工大學(xué) 2016
[3]Φ335全自動(dòng)鋼管端面倒棱機(jī)自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)的研究[D]. 鄭帥.天津理工大學(xué) 2016
[4]全自動(dòng)鋼管倒棱機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 田新利.天津理工大學(xué) 2012
[5]基于運(yùn)動(dòng)控制卡的高精度伺服系統(tǒng)研究[D]. 韓金恒.青島大學(xué) 2009
[6]新型二沖程微型擺式內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)特性分析與仿真[D]. 武利霞.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3286859
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