基于PLC的自動擺餅機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)

基于PLC的自動擺餅機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)答辯人：顧小強(qiáng)導(dǎo) 師：井元偉

教授主要內(nèi)容緒

論自Bu動ck擺變餅換機(jī)器的機(jī)非械奇設(shè)異計終端滑模控制B控uc制k變系換統(tǒng)器總的體離方散案時設(shè)間計全程滑?？刂苹赜谥芓-系S模統(tǒng)糊硬模型件的選Bo擇ost變換器積分滑?？刂平Y(jié)控論制與系展統(tǒng)望軟件及其通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計結(jié)論與展望緒論課題的研究意義沈陽造幣廠目前貴金屬車間光邊機(jī)光邊工序后的擺餅工作需要一套自動化設(shè)備解決以下主要問題：解決貴金屬坯餅表面劃傷的質(zhì)量問題；替代坯餅手工擺盤工作，提高勞動效率；實現(xiàn)入庫坯餅自動計數(shù)。緒論研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀：目前，在國內(nèi)的造幣專用設(shè)備中，還沒有相應(yīng)的自動擺餅機(jī)的存在。但是關(guān)于自動擺放裝置設(shè)計與研究已經(jīng)深入到生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域：電子加工業(yè);食品生產(chǎn)行業(yè);汽車制造業(yè)。緒論國外研究現(xiàn)狀：國外關(guān)于自動擺餅系統(tǒng)的這一具體實際問題的研究也并不多見。多數(shù)研究集中在硬幣分類問題上，主要成果如下：硬幣分類擺放裝置；硬幣的自動分類計數(shù)機(jī)硬幣快速分類、排列設(shè)備研究。自動擺餅機(jī)機(jī)械設(shè)計自動擺餅機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括傳輸機(jī)構(gòu)、X-Y雙向工作臺機(jī)構(gòu)、上下料盤機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。送料傳輸帶的設(shè)計1.傳輸機(jī)構(gòu)氣動懸浮傳送裝置的設(shè)計2.X-Y雙向工作臺機(jī)構(gòu)設(shè)計直線導(dǎo)軌滑塊的選取絲杠的選取伺服電機(jī)的選取工作原理提升絲杠的選取電機(jī)的選取3.上下料盤機(jī)構(gòu)自動擺餅機(jī)機(jī)械設(shè)計氣動懸浮傳送裝置X-Y雙向工作臺自動擺餅機(jī)機(jī)械設(shè)計上下料盤機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計控制系統(tǒng)的選定：要實現(xiàn)對機(jī)電一體化的自動擺餅機(jī)的有效控制，控制系統(tǒng)有多種方案可以選擇。其中最主要有如下幾種：繼電器-接觸器系統(tǒng)采用單片機(jī)的控制系統(tǒng)采用PLC與PC機(jī)相聯(lián)系的控制系統(tǒng)通過對這幾種控制系統(tǒng)有缺點的對比，最終選定采用PLC與PC機(jī)相聯(lián)系的控制系統(tǒng)來完成對自動擺餅系統(tǒng)的控制?？刂葡到y(tǒng)總體方案設(shè)計人機(jī)界面方案的選定觸摸屏是用戶和計算機(jī)之間實現(xiàn)互動的最簡單、最直接的方式。觸摸屏的組態(tài)觸摸屏方案的選定觸摸屏的功能設(shè)計狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)控制參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)報警控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計自動擺餅機(jī)控制系統(tǒng)電氣設(shè)計：

1.控制電路電源與主電路圖3.6電源電路圖控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計圖3.7主電路圖控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計在電路確定之后，需要對PLC的信號輸入、輸出電路；器件之間如何連接的端子接線方案進(jìn)行設(shè)計。最后確定了自動擺餅機(jī)控制柜的安裝布置。電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)圖如下：圖3.22電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)圖控制系統(tǒng)硬件選擇控制系統(tǒng)硬件選擇輸入信號設(shè)備的選擇CPU的選型I/O模塊的選型PLC模塊選取觸摸屏的選擇執(zhí)行裝置電源模塊選型低壓斷路器的選擇控制系統(tǒng)硬件選擇總體結(jié)構(gòu)圖如下：圖4.3總體結(jié)構(gòu)圖控制系統(tǒng)軟件及其通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計圖5.1系統(tǒng)設(shè)計流程圖程序舉例詳細(xì)說明-料盤托架運動控制上升一個料盤圖5.10托架上升流程圖程序舉例詳細(xì)說明-料盤托架運動控制下降到準(zhǔn)備位圖5.11托架下降流程圖程序舉例詳細(xì)說明-料盤托架運動控制料盤托架下降到底圖5.12托架向低限位下降流程圖程序舉例詳細(xì)說明-料盤托架運動控制料盤上升準(zhǔn)備到位圖5.13托架上升到準(zhǔn)備位流程圖程序舉例詳細(xì)說明-料盤托架運動控制復(fù)位圖5.14復(fù)位流程圖自動擺餅系統(tǒng)的通信實現(xiàn)MPI在自動擺餅控制系統(tǒng)中的應(yīng)用圖5.15

MPI組態(tài)圖自動擺餅系統(tǒng)的通信實現(xiàn)PROFIBUS在自動擺餅控制系統(tǒng)中的應(yīng)用圖5.17

PROFIBUS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖結(jié)論與展望結(jié)論沈陽造幣廠研發(fā)了一套自動擺餅系統(tǒng)。該系統(tǒng)的研發(fā)是一個較為復(fù)雜，而且必須兼顧多重品質(zhì)的過程。設(shè)備研發(fā)應(yīng)用成熟PLC控制技術(shù)；滿足印鈔造幣行業(yè)內(nèi)數(shù)字管理要求，成功地解決了手工擺餅效率低，自動計數(shù)等問題；