SP板切割机电气控制系统DOC

毕业设计（论文）任务书

2．主要内容：（见教材P261）

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机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. 对完成课题内容的具体要求：

3.1.编制电气控制总体方案说明；

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控制电路设计：包括PLC硬件结构配置及PLC控制原理电路设计；

(5) PLC控制程序设计：系统控制流程图和PLC控制梯形图程序；用仿真软件和编程软件将程序录入计算机并进行模拟调试。

注：任务书由指导教师填写

摘要：

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，要求其自动化强度也越来越高。

应运而生的PLC电气控制技术在现代工业控制领域中早已得到了广泛的应用。仅以PLC的控制功能而言，PLC是严谨、方便、易编程、易安装、可靠性极高的应用软件平台。PLC具有丰富的逻辑控制指令和高级应用指令；PLC即有自身的网络体系又有开放I/O及通讯接口，而且几乎已经发展到了尽善尽美的地步。

本次基于PLC电气控制系统的屋面SP板的切割，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板切割机也就这样被研发出来了。具体SP板是什么呢？SP板可简化建筑结构，减少承重墙体和梁柱，增加使用空间，降低建筑成本。而且可以根据建筑物功能和造型需要开洞、切角、切圆、悬挑等。楼板孔洞可用布置电线或水暧管道、且防渗、隔音效果好，广泛应用于住宅、商场、医院、学校、工业厂房、体育馆、别墅、幼儿园等建筑物楼板，可直接安装在钢结构、混凝土框架结构、砖混结构上，是目前理想的组合产品。

研究意义在于它满足了人们对切割机的需求，方便人们控制，使用起来非常方便，而且能够实现很多功能，也是切割机研发在技术上的一次重大突破。也应正了“科学技术是第一生产力”这句话。针对建筑用SP板切割机的工艺,研制生产了一套机、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,自动化程度较高,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实现不了的功能，具有很高的应用价值。

关健词：PLC 电气设备控制系统自动化

目录

1引言 (1)

1.1 屋面SP板切割机的来源 (1)

1.2 研究意义 (1)

2切割机装置及其工艺要求 (1)

2.1 工艺路线 (1)

2.2 选择PLC控制意义 (2)

2.2.1 PLC替代继电器的意义 (2)

2.2.2 经济意义 (2)

2.2.3 其他优点 (3)

3切割机装置电控设备及要求 (3)

4设计过程 (3)

4.1 电控系统原理图 (3)

4.2 PLC控制电路原理图 (4)

4.3 PLC控制程序设计 (6)

4.4 指令表 (11)

4.5 工作原理分析 (21)

5操作说明书 (21)

5.1 切割规格设定 (21)

5.2手动横向切割 (22)

5.3 台车快速纵向行走 (23)

5.4 手动横向切割 (23)

5.5 手动斜向切割 (24)

5.6 手动开槽切割 (26)

5.7 自动横向切割 (26)

6总结 (27)

7致谢 (29)

8参考文献 (30)

1 引言

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，要求其自动化强度也越来越高，对于屋面SP板的切割也是不例外，它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板切割机也就这样被研发出来了。具体SP板是什么呢？SP板可简化建筑结构，减少承重墙体和梁柱，增加使用空间，降低建筑成本。而且可以根据建筑物功能和造型需要开洞、切角、切圆、悬挑等。楼板孔洞可用布置电线或水暧管道、且防渗、隔音效果好，广泛应用于住宅、商场、医院、学校、工业厂房、体育馆、别墅、幼儿园等建筑物楼板，可直接安装在钢结构、混凝土框架结构、砖混结构上，是目前理想的组合产品。

1.2 研究意义

本次设计能满足人们对切割机的需求，方便人们控制，让人们使用起来非常方便，而且能够实现很多功能，也是切割机研发在技术上的一次重大突破。也应正了“科学技术是第一生产力”这句话。针对建筑用SP板切割机的工艺,研制生产了一套机、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,自动化程度较高,运行安全可靠,能大大地提高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实现不了的功能，具有很高的应用价值。

2 切割机装置及其工艺要求

2.1 工艺路线

●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

2.2 选择PLC控制意义

2.2.1 PLC替代继电器的意义

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、对于复杂工艺的控制系统，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，需要配备的元器件少，维护成本低，节约大量有色金属；

6、PLC控制设备占地面积小、运行噪音小、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。

2.2.2 经济意义

随着技术的进步，继电器控制系统已显示出越来越多的弊端。近年来PLC机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控制技术对这些系统实施改造，系统配置灵活，编程功能强，性能价格比高，则具有普遍的技术及经济意义。

2.2.3 其他优点

除了以上优点以外PLC控制还具有实时性、高可靠性、安装简单、操作简单、维修方便等优点。

3 切割机装置电控设备及要求

●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机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

4 设计过程

4.1 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（图1-1）以及相应要求的交流控制电路原理图（图1-2）。

图1-1 切割机装置电气控制主电路原理图

图1-2 切割机装置交流控制电路原理图

4.2 PLC控制电路原理图

选用三菱FX2N-128MR型,由此得到的PLC输入\输出借口功能表如表1-1及表

1-2所示。

表1-1 PLC输入接口功能表

表1-2 PLC输出接口功能表

4.3 PLC控制程序设计

根据切割机装置操作控制要求，结合PLC控制电路编制如下PLC控制程序。

4.4 指令表