本文關(guān)鍵詞：新型全自動(dòng)鋼帶機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)

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【摘要】：隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,包裝箱鋼帶加工領(lǐng)域的自動(dòng)化、智能化程度提高已成為裝備加工領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢。本課題基于對包裝箱鋼帶加工設(shè)備技術(shù)要求和工藝流程充分了解、分析的基礎(chǔ)上,提出了全自動(dòng)鋼帶主/從結(jié)構(gòu)加工控制系統(tǒng)的控制方案,研制了系統(tǒng)樣機(jī)。該控制系統(tǒng)采用主/從結(jié)構(gòu),包括控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC)為控制核心,研究鋼帶機(jī)對設(shè)備控制的性能指標(biāo)要求,設(shè)計(jì)了基于指數(shù)曲線的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用的旋轉(zhuǎn)編碼器既作為回饋控制系統(tǒng)的反饋輸入,同時(shí),通過PLC內(nèi)置累加器,記錄鋼帶的運(yùn)行軌跡,將測得的鋼帶軌跡信號(hào)輸入PLC,PLC分析鋼帶的軌跡信息,通過控制電磁閥實(shí)現(xiàn)鋼帶的打孔、剪角、擴(kuò)邊、沖齒、切斷等一系列加工工序。采用接近開關(guān)作為各刀具的加工位置回饋,實(shí)現(xiàn)刀具加工的進(jìn)給與停止及阻塞報(bào)警等。監(jiān)控計(jì)算機(jī)軟件采用Visual Basic進(jìn)行設(shè)計(jì)編程,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)人機(jī)交互、配方生產(chǎn)和加密保護(hù)。研究了包裝箱鋼帶優(yōu)化條件,提出了基于迭代算法的配方自動(dòng)生成技術(shù)。根據(jù)鋼帶機(jī)的通信數(shù)據(jù)特點(diǎn),制定了系統(tǒng)通信協(xié)議,通過PLC的自由口實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制、工作參數(shù)的輸入及操作人員對鋼帶機(jī)的維護(hù),實(shí)現(xiàn)了包裝箱鋼帶機(jī)加工的自動(dòng)化。本控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鋼帶加工的自動(dòng)化、故障診斷的智能化、交互界面的人性化和產(chǎn)品加工的高精度化,具有很高的實(shí)用價(jià)值和較好的穩(wěn)定性。本課題所涉及到的以及外延性的應(yīng)用系統(tǒng)均采用模塊化設(shè)計(jì)思想,使得系統(tǒng)的可移植性、兼容性大大提高。
【關(guān)鍵詞】：鋼帶加工 自動(dòng)控制 PLC 模塊化
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH164
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 包裝箱鋼帶加工11-12
• 1.1.1 包裝箱鋼帶加工基本概述11
• 1.1.2 包裝箱鋼帶加工優(yōu)勢11-12
• 1.2 包裝箱鋼帶加工控制系統(tǒng)的國內(nèi)外概況12-14
• 1.3 課題的研究內(nèi)容14-17
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排17-18
• 第2章 鋼邊箱鋼帶加工設(shè)備18-23
• 2.1 鋼邊箱鋼帶加工控制系統(tǒng)組成及基本要求18-19
• 2.1.1 鋼邊箱鋼帶加工設(shè)備的組成18
• 2.1.2 鋼邊箱鋼帶加工設(shè)備的基本要求18-19
• 2.2 鋼邊箱鋼帶加工控制系統(tǒng)19-20
• 2.2.1 鋼邊箱鋼帶加工控制系統(tǒng)的組成、功能19
• 2.2.2 鋼邊箱鋼帶加工控制系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)19-20
• 2.3 加工鋼邊箱鋼帶機(jī)床PLC控制系統(tǒng)20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 包裝箱鋼帶加工控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)23-32
• 3.1 包裝箱鋼帶加工控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和原則23
• 3.2 包裝箱鋼帶加工控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和步驟23-24
• 3.2.1 控制回路設(shè)計(jì)23-24
• 3.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)24
• 3.2.3 通訊設(shè)計(jì)24
• 3.3 系統(tǒng)硬件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-29
• 3.3.1 系統(tǒng)一次電路接線圖26-28
• 3.3.2 系統(tǒng)電氣接線圖28-29
• 3.4 系統(tǒng)軟件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 鋼邊箱鋼帶加工控制系統(tǒng)控制回路設(shè)計(jì)32-47
• 4.1 控制回路硬件選型32-40
• 4.1.1 主控制器（PLC)的選型32-34
• 4.1.2 編碼器的選型34-36
• 4.1.3 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器的選型36-38
• 4.1.4 電磁閥的選型38-39
• 4.1.5 接近開關(guān)39-40
• 4.2 控制回路接線設(shè)計(jì)40-43
• 4.2.1 步進(jìn)電機(jī)接線設(shè)計(jì)40-41
• 4.2.2 電磁閥接線設(shè)計(jì)41
• 4.2.3 接近開關(guān)接線設(shè)計(jì)41-42
• 4.2.4 編碼器接線42-43
• 4.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制設(shè)計(jì)43-46
• 4.3.1 步進(jìn)電機(jī)建模43-45
• 4.3.2 步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行曲線設(shè)計(jì)45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 鋼邊箱鋼帶加工控制系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)47-61
• 5.1 監(jiān)控系統(tǒng)硬件選型47
• 5.2 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)47-60
• 5.2.1 概述47-49
• 5.2.2 生成配方模塊49-51
• 5.2.3 系統(tǒng)調(diào)試模塊51-53
• 5.2.4 系統(tǒng)設(shè)置模塊53-54
• 5.2.5 齒參數(shù)設(shè)置模塊54-55
• 5.2.6 配方配置信息模塊55-56
• 5.2.7 其他信息模塊56-57
• 5.2.8 沖齒和插齒的自動(dòng)排列57
• 5.2.9 AES系統(tǒng)加密模塊57-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第6章 系統(tǒng)的通訊設(shè)計(jì)及調(diào)試61-66
• 6.1 系統(tǒng)通信方式61
• 6.1.1 PPI方式61
• 6.1.2 MPI方式61
• 6.1.3 自由口通信方式61
• 6.2 通訊協(xié)議幀定義61-63
• 6.3 通訊協(xié)議交互機(jī)制63
• 6.4 系統(tǒng)的串口通信調(diào)試63-64
• 6.5 系統(tǒng)人機(jī)界面64-65
• 6.6 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果71-72
• 致謝72-73
• 作者簡介73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：720275