無心外圓砂帶磨床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文答辯資料】

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹了無心外圓磨床的上下料系統(tǒng)控制的原理和特點(diǎn)，主要是通過PLC控制液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件上料和收料的控制。先根據(jù)的已知條件計(jì)算并選擇液壓系統(tǒng)各個(gè)元件，如液壓泵、電磁閥、流量控制閥等，再設(shè)計(jì)連接液壓回路，形成液壓的傳動(dòng)系統(tǒng)。由液壓系統(tǒng)的不同控制控制方式、如手動(dòng)控制和自動(dòng)控制，選擇合適的PLC，編寫程序，繪制電氣接線圖，并在運(yùn)行過

2、程中不斷的調(diào)整和優(yōu)化。而且在整個(gè)過程中會(huì)有變頻器對(duì)電機(jī)的調(diào)速和傳感器的檢測(cè)，這些也有賴于PLC的控制，總之，最后由PLC程序控制液壓系統(tǒng)形成一個(gè)統(tǒng)一的控制系統(tǒng)整體，達(dá)到控制液壓系統(tǒng)完成特定的工作行程的目的。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC 液壓系統(tǒng) 變頻器 </p><p>　　第一章 緒論 </p><p>　　1.1 本課題研究的目的和意義<

3、;/p><p>　　1.2 本課題研究的內(nèi)容</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展</p><p><b>　　液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　第二章 液壓系統(tǒng)工況分析</p><p>　　2.1 位移循環(huán)圖L—t</p><p>　　2.2速度循

4、環(huán)圖v—t</p><p>　　2.3液壓缸的負(fù)載分析 </p><p>　　液壓元件的計(jì)算和選型</p><p>　　3.1液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　3.2液壓泵的確定與所需功率的計(jì)算</p><p>　　3.3閥類元件的選擇</p><p><b>　　3.4管道

5、的選擇</b></p><p><b>　　3.5濾油器的選擇</b></p><p><b>　　3.6油箱的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　PLC部分設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p&

6、gt;<p>　　題目 無心外圓砂帶磨床自動(dòng)上下料控制設(shè)計(jì)</p><p>　　二級(jí)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí) 109040205班 </p><p>　　學(xué)生姓名 沈凱 學(xué)號(hào) 10904020517&l

7、t;/p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　時(shí) 間 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要............................................

8、....................Ⅰ</p><p>　　Abstract.............................................................Ⅱ</p><p>　　第1章 緒論..........................................................1</p><p

9、>　　1.1 本課題研究的背景..........................................1</p><p>　　1.2 本課題研究的內(nèi)容和方法....................................1</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀...........................................1</p

10、><p>　　1.31液壓傳動(dòng)發(fā)展現(xiàn)狀..........................................1</p><p>　　1.3.2 PLC的發(fā)展現(xiàn)狀...........................................2</p><p><b>　　液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><

11、p>　　2.1液壓系統(tǒng)工況的分析.........................................2</p><p>　　2.1.1 位移循環(huán)圖L—t..........................................3.</p><p>　　2.1.2速度循環(huán)圖v—t..........................................

12、.3</p><p>　　2.2液壓缸的設(shè)計(jì)................................................3</p><p>　　2.2.1液壓缸的負(fù)載分析..........................................3</p><p>　　2.2.2初步確定液壓缸的工作壓力..................

13、................4</p><p>　　2.2.3液壓缸的尺寸計(jì)算..........................................5</p><p>　　2.2.4 液壓缸流量的計(jì)算..........................................5</p><p>　　2.3液壓泵的確定與所需功率的計(jì)算....

14、............................5</p><p>　　2.4閥類元件的選擇..............................................6</p><p>　　2.5濾油器的選型................................................8</p><p>　　2.6油箱的設(shè)

15、計(jì)..................................................8</p><p>　　2.6.1油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn) .............................................9</p><p>　　2.6.2油箱容量計(jì)算..............................................9</p

16、><p>　　第 3 章 滾輪電機(jī)的選擇和調(diào)速 ...........................................9</p><p>　　3.1滾輪電機(jī)的選型及計(jì)算.........................................9</p><p>　　3.2變頻器的選用................................

17、................11</p><p>　　3.3滾輪電機(jī)的調(diào)速..............................................12</p><p>　　3.3.1三相異步的調(diào)速方式........................................12</p><p>　　3.3.2變頻器的調(diào)速原理......

18、....................................15</p><p>　　第4章 PLC的控制設(shè)計(jì)..................................................16</p><p>　　4.1 PLC的特點(diǎn)..................................................16</p>

19、;<p>　　4.2 PLC的選型原則..............................................16</p><p>　　4.3機(jī)型的選擇.................................................17</p><p>　　4.4控制要求..................................

20、.................17</p><p>　　4.5電氣原理圖..................................................18</p><p>　　4.6I/O端口分配表..........................................20</p><p>　　4.7電器元件的選型.......

21、..................................21 </p><p>　　4.8程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)流程圖...................................23</p><p>　　4.9程序設(shè)及分析...............................................25</p><p>　　第5章 三

22、菱編程軟件和仿真軟件.........................................29</p><p>　　5.1三菱編程軟件...............................................35</p><p>　　5.2三菱仿真軟件...............................................30</

23、p><p>　　結(jié)論...................................................................42</p><p>　　致謝...................................................................43</p><p>　　參考文獻(xiàn)..........

24、.....................................................44</p><p>　　第1章 緒論 </p><p>　　1.1 本課題研究的背景</p><p>　　心外圓砂帶磨床適用于管材、棒材等工件的外圓磨削和拋光，可磨削金屬、木材、玻璃、橡膠等材料。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)的要求也不斷提高，對(duì)于磨床磨

25、削的要求越來越高，砂帶磨床的加工工效甚至超過了普通常規(guī)加工工藝,砂帶越來越寬,加工精度越來越高，已達(dá)到和超過砂輪磨床。如今，由于可編程控制器（PLC）在無心外圓砂帶磨床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍越來越廣泛，為了提高生產(chǎn)效率，PLC控制液壓系統(tǒng)對(duì)工件上下料在各種機(jī)床上也得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　1.2 本課題研究的內(nèi)容和方法</p><p>　　本課題主要是研究PLC控制液壓系統(tǒng)，從

26、而在加工生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)工件的上下料自動(dòng)化。而且，這個(gè)課題主要是采用實(shí)例分析，結(jié)合閱讀大量的文獻(xiàn)和查找資料，尋求出最佳的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.31 液壓傳動(dòng)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　液壓傳動(dòng)與控制是以液體（油、高水基液壓油、合成液體）作為介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械量的輸出（力、位移或速度等）的。它與單純的機(jī)械傳動(dòng)

27、、電氣傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)相比，具有傳遞功率大，結(jié)構(gòu)小、響應(yīng)快等特點(diǎn)，因而被廣泛的應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備及精密的自動(dòng)控制系統(tǒng)。液壓傳動(dòng)技術(shù)是一門新的學(xué)科技術(shù)，它的發(fā)展歷史雖然較短，但是發(fā)展的速度卻非常之快。自從1795年制成了第一臺(tái)壓力機(jī)起，液壓技術(shù)進(jìn)入了工程領(lǐng)域；1906年開始應(yīng)用于國(guó)防戰(zhàn)備武器。</p><p>　　第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)迫切需要反應(yīng)快、精度高的自動(dòng)控制系統(tǒng)，因而出現(xiàn)了液壓伺服控制系統(tǒng)。從60

28、年代起，由于原子能、空間技術(shù)、大型船艦及電子技術(shù)的發(fā)展，不斷地對(duì)液壓技術(shù)提出新的要求，從民用到國(guó)防，由一般的傳動(dòng)到精確度很高的控制系統(tǒng)，這種技術(shù)得到更加廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。</p><p>　　在國(guó)防工業(yè)中：海、陸、空各種戰(zhàn)備武器均采用液壓傳動(dòng)與控制。如飛機(jī)、坦克、艦艇、雷達(dá)、火炮、導(dǎo)彈及火箭等。</p><p>　　在民用工業(yè)中：有機(jī)床工業(yè)、冶金工業(yè)、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)方面，汽車工業(yè)、輕紡工業(yè)

29、、船舶工業(yè)。</p><p>　　另外，近幾年又出現(xiàn)了太陽跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、飛機(jī)駕駛模擬、船舶駕駛模擬器、地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射裝置、宇航環(huán)境模擬、高層建筑防震系統(tǒng)及緊急剎車裝置等，均采用了液壓技術(shù)。</p><p>　　總之，一切工程領(lǐng)域，凡是有機(jī)械設(shè)備的場(chǎng)合，均可采用液壓技術(shù)。它的發(fā)展如此之快，應(yīng)用如此之廣，其原因就是液壓技術(shù)有著優(yōu)異的特點(diǎn)，歸納起來液壓動(dòng)力傳動(dòng)方式具有顯著的優(yōu)點(diǎn)

30、：其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率大；液壓傳動(dòng)裝置體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活，易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍寬，便于與電氣控制相配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)與保壓，安全可靠；元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化；液壓易與微機(jī)控制等新技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成“機(jī)-電-液-光”一體化便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化</p><p>　　1.3.2 PLC的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　長(zhǎng)期以來，PLC始終處于工業(yè)控制自

31、動(dòng)化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供非?？煽康目刂品桨浮Ｄ壳?，全世界PLC生產(chǎn)廠家約200家，生產(chǎn)300多種產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)PLC市場(chǎng)仍以國(guó)外產(chǎn)品為主，如Siemens、A-B、OMRON、三菱、GE的產(chǎn)品。經(jīng)過多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家約有三十家，但都沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，可以說PLC在我國(guó)尚未形成制造產(chǎn)業(yè)化。在PLC應(yīng)用方面，我國(guó)是很活躍的，應(yīng)用的行業(yè)也很廣泛。</p><p>　　

32、PLC 在工業(yè)生產(chǎn)過程控制自動(dòng)化和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造等方面得到了廣泛應(yīng)用, 與傳統(tǒng)的繼電器控制相比, PLC 具有控制系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、可靠性高、通用性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、易于編程、體積小、可在線修改、設(shè)計(jì)與調(diào)試周期短、便于安裝和維修等突出優(yōu)點(diǎn), 而且一般不需要采取什么特殊措施, 就能直接在工業(yè)環(huán)境中使用, 更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求, 使用PLC 控制液壓控制系統(tǒng)能提高系統(tǒng)的整體性能,具有較明顯的優(yōu)越性。</p><p>

33、　　第2章 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 液壓系統(tǒng)工況的分析</p><p>　　2.1.1 位移循環(huán)圖L—t</p><p>　　圖2-1為液壓機(jī)的液壓缸位移循環(huán)圖，縱坐標(biāo)L表示活塞位移，橫坐標(biāo)t表示從活塞啟動(dòng)到返回原位的時(shí)間，曲線斜率表示活塞移動(dòng)速度。</p><p>　　圖2-1 位移循環(huán)圖 </p&g

34、t;<p>　　圖中，0-t1 表示慢速上升，t1-t2 表示保壓停留，t2-t3快速下降回程。且頂升的高度為200mm。 </p><p>　　2.1.2 速度循環(huán)圖v—t</p><p>　　液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度循環(huán)圖如圖2-2所示，縱坐標(biāo)V表示活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度，橫坐標(biāo)t表示時(shí)間。</p><p>

35、　　圖2-2 速度循環(huán)圖</p><p>　　因?yàn)檫@個(gè)過程中的速度分析較為復(fù)雜，所以可以簡(jiǎn)化為是以50mm/s的速度頂升，停留一段時(shí)間后，以80mm/s的速度下降。</p><p>　　2.2 液壓缸的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 液壓缸的負(fù)載分析 </p><p>　　液壓缸的負(fù)載力計(jì)算：</p><p>

36、;　　工作機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓缸必須克服的負(fù)載由六部分組成： </p><p><b>　　(2-31)</b></p><p>　　式中：Fc為切削阻力；Ff為摩擦阻力；Fi為慣性阻力；FG為重力；Fm為密封阻力；Fb為排油阻力。因?yàn)樵诒痉桨钢谢钊麠U做上下的直線往返運(yùn)動(dòng)，而且Fc為切削阻力、Ff為摩擦阻力、Fm為密封阻力可以忽略不計(jì)。</p>&

37、lt;p>　　無心外圓磨床的加工材料為合金鋼和碳鋼，尺寸如圖2.3 </p><p>　　圖2-3 工件尺寸圖</p><p>　　工件的重量為，頂升時(shí)還有支撐架，所以可設(shè)定為3000N。=500N ，又因?yàn)橄鄬?duì)的值較小，可取=1000N，所以F=++=4500N。 </p><p>　　2.2.2 初步確定液壓缸的工作壓力</p><

38、;p>　　根據(jù)液壓缸的負(fù)載F=4500N，因?yàn)樵诠ぷ鲿r(shí)是兩個(gè)液壓缸同時(shí)工作，單個(gè)液壓缸的負(fù)載=2250N。所以，液壓缸的工作壓力的選擇有兩種方式：一是根據(jù)機(jī)械類型選；二是根據(jù)切削負(fù)載選。如表2-1、表2-2所示。</p><p>　　表2-1 按負(fù)載選執(zhí)行文件的工作壓力</p><p>　　表2-2 按機(jī)械類型選執(zhí)行文件的工作壓力</p><p>　　又表3-

39、1可知，液壓缸的工作壓力P為0.8--1M。</p><p>　　2.2.3 液壓缸的尺寸計(jì)算</p><p>　　選用雙作用單活塞液壓缸，其供油壓力為P,回油壓力為0.液壓缸的輸出力F=AP，A為液壓缸的有效面積，是機(jī)械效率，可取0.9.液壓缸的工作壓力P取0.8M。F==2250N,得到D=0.06309m=63.09mm。查液壓手冊(cè)GB/T2348-93，將液壓缸直徑圓整得D為63

40、mm，則無桿腔的面積=31.16。</p><p>　　可根據(jù)活塞桿的伸出和退回的速度比求活塞桿的直徑，查手冊(cè)可得活塞桿直徑d=40mm。那么有桿腔的有效面積=。</p><p>　　2.2.4 液壓缸流量的計(jì)算</p><p>　　A為液壓缸的有效面積，活塞桿運(yùn)動(dòng)的最大速度，運(yùn)動(dòng)的最小速度為，液壓缸最大流，最小流量。因?yàn)樯仙c下降時(shí)的流量基本相同，故可使用定量泵。

41、而且定量泵、分流閥等液壓元件的最小穩(wěn)定流量要小于等于9.248L/min。</p><p>　　2.3 液壓泵的確定與所需功率的計(jì)算</p><p>　　要選擇合適的液壓泵就必須先要確定液壓泵的最大工作壓力?；钊麠U上升時(shí)液壓缸的壓力為，這是單個(gè)液壓缸的壓力?；钊麠U下降時(shí)液壓缸的壓力為，粗布估計(jì)右路壓力損失為0.8。</p><p>　　則液壓泵的工作壓力為0.8

42、022+0.8=2.404，液壓泵的最大流量=KQ=1.19.34822=41.08L/min，在回路中泄露按液壓泵最大輸入流量的1.1倍計(jì)算。</p><p>　　活塞桿上升送料時(shí)的輸入功率P=，送料下降時(shí)的輸入功率為1.30944kw，因?yàn)楸玫男蕿?，?qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)所需功率P=1.648/0.7=2.354kw。</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查閱液壓手冊(cè)可選用葉片泵的型號(hào)為,

43、其流量為48L/min，轉(zhuǎn)速為960r/min，而且其電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率為7.5kw，再由此可以選用三相異步電動(dòng)機(jī)Y160M-6作為其驅(qū)動(dòng)電機(jī)。</p><p>　　2.4 閥類元件的選擇</p><p>　　下圖是液壓傳動(dòng)圖。 </p><p>　　圖2-4 液壓傳動(dòng)圖</p&g

44、t;<p>　　在圖中有一個(gè)溢流閥、兩個(gè)節(jié)流閥、一個(gè)分流閥和相同的分流集流閥，而且根據(jù)選用的液壓泵和液壓缸，以及它們?cè)诓煌r下的流量和工作壓力，可按下表2-3選用液壓閥，還要注意閥的最小穩(wěn)定流量要小于等于9.248L/min。</p><p>　　表2-3 液壓閥的選用</p><p>　　液壓回路中所用到的液壓元件名稱、符號(hào)、及其作用說明，見表（2-4）</p&g

45、t;<p>　　2.5 濾油器的選型</p><p>　　液壓油中往往含有顆粒狀雜質(zhì)，會(huì)造成液壓元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的磨損、滑閥卡滯、節(jié)流孔口堵塞，使系統(tǒng)工作可靠性大為降低。在系統(tǒng)中安裝一定精度的濾油器，是保證液壓系統(tǒng)正常工作的必要手段。濾油器的過濾精度是指濾芯能夠?yàn)V除的最小雜質(zhì)顆粒的大小，以直徑d作為公稱尺寸表示，按精度可分為粗濾油器（d＜100 )普通濾油器(d＜10 )，精濾油器（d＜5 )，特

46、精濾油器（d＜1 )。 </p><p>　　選擇濾油器的依據(jù)有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　(1)承載能力：按系統(tǒng)管路工作壓力確定。</p><p>　　(2)過濾精度：按被保護(hù)元件的精度要求確定，選擇時(shí)可參閱表3-4。</p><p>　　(3)通流能力：按通過最大流量確定。</p><p>　　(4)阻力壓降：

47、應(yīng)滿足過濾材料強(qiáng)度與系數(shù)要求。</p><p>　　表2-5 濾油器過濾精度的選擇</p><p>　　根據(jù)以上條件，選用WU型網(wǎng)式吸油過濾器，型號(hào)為WU-40180，是普通濾油器，通過流量40/min，用螺紋連接。</p><p>　　2-6 油箱的設(shè)計(jì)</p><p>　　油箱的作用是儲(chǔ)油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。其

48、形式有開式和閉式兩種：開式油箱油液液面與大氣相通；閉式油箱油液液面與大氣隔絕。開式油箱應(yīng)用較多。</p><p>　　2.6.1 油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　(1)油箱應(yīng)有足夠的容積以滿足散熱，同時(shí)其容積應(yīng)保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時(shí)不滲出，油液液面不應(yīng)超過油箱高度的80%。</p><p>　　(2)吸箱管和回油管的間距應(yīng)盡量大。</p>&

49、lt;p>　　(3)油箱底部應(yīng)有適當(dāng)斜度，泄油口置于最低處，以便排油。</p><p>　　(4)注油器上應(yīng)裝濾網(wǎng)。</p><p>　　(5)油箱的箱壁應(yīng)涂耐油防銹涂料。</p><p>　　2.6.2 油箱容量計(jì)算</p><p>　　油箱的有效容量V可近似用液壓泵單位時(shí)間內(nèi)排出油液的體積確定。</p><p

50、><b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中：K為系數(shù)，低壓系統(tǒng)取2～4，中、高壓系統(tǒng)取5～7；Σq為同一油箱供油的各液壓泵流量總和。根據(jù)管路流量估算選取容量為200L的油箱。</p><p>　　第 3 章 滾輪電機(jī)的選擇和調(diào)速</p><p>　　3.1滾輪電機(jī)的計(jì)算及選型</p><p>　

51、　傳送裝置的設(shè)計(jì)選用滾輪傳動(dòng)，選擇電機(jī)作為動(dòng)力源，十字軸式萬向聯(lián)軸器連接傳動(dòng)軸。如圖3-1</p><p><b>　　圖3-1滾輪傳動(dòng)圖</b></p><p>　　傳送裝置主要由電機(jī)，滾輪架機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)軸幾大部分組成。</p><p><b>　　滾輪架機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　滾

52、輪為了給棒料一個(gè)給方向的速度，所以輪的放置是帶有夾角的傾斜，如圖3-2 </p><p>　　圖3-2 滾輪安裝圖</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)輪的傾斜，在支座上就做了角度設(shè)計(jì)，如圖3-3 </p><p><b>　　圖3-3 支座角度</b></p><p>　　在支座上做傾斜角設(shè)計(jì)的連接孔，輪支撐架不做角度

53、設(shè)計(jì)，兩個(gè)零件用螺栓連接后形成帶30°夾角傾斜，自然滾輪在進(jìn)給方向就有了分速度。按照生產(chǎn)要求設(shè)定棒料進(jìn)給速度為10m/min～30m/min,以此計(jì)算出滾輪的轉(zhuǎn)速，以及電機(jī)的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　根據(jù),計(jì)算出v=20～60m/min。根據(jù)摩擦傳動(dòng)的特性，傳動(dòng)中存在滑動(dòng)率ε，查閱資料知道尼龍材料與鋼的滑動(dòng)率為3%，因此實(shí)際上滾輪的轉(zhuǎn)速關(guān)系應(yīng)該是：</p><p>　　V實(shí)際=

54、v/(1-3%)=20.62～61.86m/min</p><p>　　這個(gè)速度為滾輪實(shí)際上的線速度，根據(jù)線速度和輪的大小計(jì)算得輪的轉(zhuǎn)速：n=/2πr，其中輪的直徑是101mm，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為：65.02～195.06r/min。</p><p>　　圖3-4 滾輪和棒料傳輸圖</p><p>　　兩滾輪中心距設(shè)置為173mm，使幫在兩滾輪間并形成了30°

55、;的夾角，根據(jù)力學(xué)分析，作用在輪上的壓力Fn=G=1700N</p><p>　　摩擦力f=μFn，其中尼龍材料和鋼的摩擦系數(shù)經(jīng)查閱資料，大約為0.35</p><p>　　計(jì)算出摩擦力: f=0.351700=605N </p><p>　　計(jì)算出滾輪的轉(zhuǎn)矩為 T=f*r=30.25N/m</p><p>　

56、　根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和尺寸的考慮，最終選擇型號(hào)為Y100L2-4的三相異步電機(jī)，其基本參數(shù)如下：Y100L2-4 額定功率3KW，額定電流為6A，滿載轉(zhuǎn)速1420r/min，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩為2.2，最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩為2.2。</p><p>　　電機(jī)的轉(zhuǎn)矩T=9550*P/n=9550*3/1420=20.17N/m</p><p>　　最大轉(zhuǎn)矩Tmax=2.2T=44.37N/m&g

57、t;30.25N/m，符合要求。</p><p>　　3.2 變頻器的選用</p><p>　　根據(jù)滾輪電機(jī)的型號(hào)選擇，變頻器的輸出功率和額定電流應(yīng)大于三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和額定電流，而且對(duì)于連續(xù)恒附在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的變頻器容量可按公式 ：</p><p>　　(3-1)

58、 </p><p>　　其中K--電流波形系數(shù)；取1.05-1.10；</p><p>　　--變頻器額定容量，kVA;</p><p>　　、--電動(dòng)機(jī)的額定電流、電壓；</p><p>　　--變頻器的額定電流。</p><p>　　根據(jù)以上要求，選取三菱變頻器FR-A540-3.7K-CH，當(dāng)其要調(diào)速的三相異

59、步電動(dòng)機(jī)的功率為3kw時(shí)，其額定電流為9A，額定容量為6.9kVA。電壓為三相，380v-450v，50Hz-60Hz。符合要求。圖3-4為三菱變頻器FR-A540-3.7K-CH的外觀圖。</p><p>　　圖3-4三菱變頻器外觀圖</p><p>　　3.3 滾輪電機(jī)的調(diào)速</p><p>　　3.3.1 三相異步的調(diào)速方式</p><

60、p>　?。?）變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法</p><p>　　這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)達(dá)到調(diào)速目的，特點(diǎn)如下：具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好；無轉(zhuǎn)差損耗，效率高；接線簡(jiǎn)單、控制方便、價(jià)格低； 有級(jí)調(diào)速，級(jí)差較大，不能獲得平滑調(diào)速；可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。</p><p>　　本方法適用于不需要無級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械

61、，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。</p><p><b>　?。?)變頻調(diào)速方法</b></p><p>　　變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類，目前國(guó)內(nèi)大都使用交－直－交變頻器。其特點(diǎn)：效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗

62、；應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)； 調(diào)速范圍大，特性硬，精度高；技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修困難。</p><p>　　本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場(chǎng)合。</p><p>　　(3)串級(jí)調(diào)速方法 </p><p>　　串級(jí)調(diào)速是指繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢(shì)來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢(shì)所吸收，再利用產(chǎn)生附加

63、的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級(jí)調(diào)速可分為電機(jī)串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速及晶閘管串級(jí)調(diào)速形式，多采用晶閘管串級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為：可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上，效率較高；</p><p>　　裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速70％－90％的生產(chǎn)機(jī)械上；調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行，避免停產(chǎn)；晶閘管串級(jí)調(diào)速功率因數(shù)偏低，諧波影

64、響較大。</p><p>　　本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。</p><p>　　(4)繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法</p><p>　　繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較

65、軟。</p><p>　　(5）定子調(diào)壓調(diào)速方法</p><p>　　當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動(dòng)機(jī)，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動(dòng)機(jī)，或者在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍，當(dāng)調(diào)

66、速在2：1以上的場(chǎng)合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。</p><p>　　調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個(gè)能提供電壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點(diǎn)：</p><p>　　調(diào)壓調(diào)速線路簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；</p><p>　　調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。&

67、lt;/p><p>　　調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械。</p><p>　?。?）電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法</p><p>　　電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由籠型電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵(lì)磁電源（控制器）三部分組成。直流勵(lì)磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導(dǎo)通角，可以改變勵(lì)磁電流的大小。</p><p>　　電磁

68、轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵(lì)磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機(jī)械聯(lián)系，都能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。電樞與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱為主動(dòng)部分，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載軸對(duì)接稱為從動(dòng)部分。當(dāng)電樞與磁極均為靜止時(shí)，如勵(lì)磁繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對(duì)N、S極性交替的磁極，其磁通經(jīng)過電樞。當(dāng)電樞隨拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于電樞與磁極間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而使電樞感應(yīng)產(chǎn)生渦流，此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)有磁極的轉(zhuǎn)子按同一方向旋轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的

69、轉(zhuǎn)速N1，這是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式，變動(dòng)轉(zhuǎn)差離合器的直流勵(lì)磁電流，便可改變離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特點(diǎn)：</p><p>　　裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便；調(diào)速平滑、無級(jí)調(diào)速；對(duì)電網(wǎng)無諧影響；速度失大、效率低；本方法適用于中、小功率，要求平滑動(dòng)、短時(shí)低速運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械。</p><p>　?。?）液力耦合器調(diào)速方法</p><p>　　

70、液力耦合器是一種液力傳動(dòng)裝置，一般由泵輪和渦輪組成，它們統(tǒng)稱工作輪，放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體，當(dāng)泵輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，處于其中的液體受葉片推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時(shí)，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。液力耦合器的動(dòng)力轉(zhuǎn)輸能力與殼內(nèi)相對(duì)充液量的大小是一致的。在工作過程中，改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速，作到無級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為：</p><p>　　

71、功率適應(yīng)范圍大，可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的需要；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用及維修方便，且造價(jià)低；尺寸小，能容大；控制調(diào)節(jié)方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。</p><p>　　本方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速 </p><p>　　3.3.2 變頻器的調(diào)速原理</p><p>　　根據(jù)以上的調(diào)速方法比較，選用變頻調(diào)速，因?yàn)槠湔{(diào)速的平滑性好，適用于磨床中工件前進(jìn)進(jìn)給的要

72、求。</p><p>　　變頻器的工作原理：交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式：</p><p>　　n＝60 f(1－s)/p (3-2)</p><p>　　式中n—異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；</p><p>　　f—異步電動(dòng)機(jī)的頻率；</p><p><b>　　s—

73、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；</b></p><p><b>　　p—電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。</b></p><p>　　由式(1)可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。下圖5-1為電機(jī)調(diào)速的控制圖。&l

74、t;/p><p>　　圖3-5 電機(jī)調(diào)速的控制圖</p><p>　　圖中STF為正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，SD為公共輸入端，Y4為PLC的輸出信號(hào)，SB3、SB4控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止。按下PLC的開關(guān)就可以啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，而且調(diào)節(jié)電位器就能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無極調(diào)速。但是在此之前必須要在變頻器的控制面板上設(shè)定好參數(shù)，只有這樣電動(dòng)機(jī)才能正常的工作。變頻器參數(shù)設(shè)定：先設(shè)Pr.79=1設(shè)定各參數(shù)，Pr.1上限頻率為50H

75、z，Pr.2下線頻率為0Hz，Pr.3基底頻率為50Hz，Pr.13啟動(dòng)頻率為2.29Hz，調(diào)節(jié)電位器就可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，電位器RP（2w/1kw）的電源有變頻器提供，設(shè)定Pr.73=0，選擇電壓信號(hào)DC 0---10v，最后再Pr.79=2，用PLC信號(hào)控制變頻器運(yùn)行。</p><p><b>　　PLC的選用</b></p><p>　　4.1 PLC的特點(diǎn)<

76、;/p><p>　　a可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　b豐富的I/O接口模塊</p><p><b>　　c編程簡(jiǎn)單</b></p><p>　　d安裝簡(jiǎn)單，維修方便</p><p>　　e配套齊全，功能完美</p><p>　　f體積小，重量輕，能耗低</p

77、><p>　　g系統(tǒng)設(shè)計(jì)，調(diào)試周期短</p><p>　　4.2 PLC的選型原則</p><p>　　(1)輸入輸出I/O點(diǎn)數(shù)的估算</p><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整

78、。</p><p>　　(2)存儲(chǔ)器容量的估算</p><p>　　存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代。存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有

79、固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。</p><p>　　(4)控制功能的選擇</p><p>　　該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。</p><p><b>

80、　　4.3機(jī)型的選擇</b></p><p>　　選擇PLC時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面：容量的選擇、輸入輸出模塊的選擇、控制功能的選擇、電源模塊的選擇等。根據(jù)這個(gè)設(shè)計(jì)所選電機(jī)的功率以及上面幾點(diǎn)的綜合考慮，初步選擇PLC的型號(hào)為三菱FX-2N48MR。這個(gè)PLC共有48個(gè)輸入輸出點(diǎn)，而且輸出方式是繼電器輸出。</p><p>　　FX-2N48MR端子分布如下圖</p>

81、<p>　　各端子的定義如下表：</p><p><b>　　4.4 控制要求</b></p><p>　　無心外圓磨床上下料控制，主要是通過PLC控制液壓回路中電磁閥的得電與失電，以及滾輪電動(dòng)機(jī)的開關(guān)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)上下料的自動(dòng)化。在總個(gè)控制過程中，由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工件上下料，而變頻器控制滾輪電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工件磨削的進(jìn)給速度，這對(duì)于工件表面粗糙度的影

82、響至關(guān)重要。而控制這些動(dòng)作的裝置是各種電器，有按鈕開關(guān)SB、行程開關(guān)SQ及電磁鐵YA。</p><p>　　4.5 電氣原理圖</p><p><b>　　圖4-1為主電路圖</b></p><p>　　圖 4-1 主電路圖</p><p>　　上圖為主電路圖，用于控制液壓泵電機(jī)和滾輪電機(jī)，因?yàn)橐簤罕秒姍C(jī)M1是正轉(zhuǎn)

83、，沒有反轉(zhuǎn)。所以在起控制電路中，電源開關(guān)SB10和急停開關(guān)SB9串聯(lián)，且急停開關(guān)處于常閉狀態(tài)，電源開關(guān)是常開狀態(tài)，它們之間相互互鎖，交流繼電器可以得電后使電機(jī)啟動(dòng)，和電源開關(guān)并聯(lián)用于電機(jī)開啟后可以自鎖。滾輪電機(jī)受變頻器和PLC的共同控制，在以下會(huì)詳細(xì)介紹。</p><p>　　圖4-2為PLC電氣原理圖</p><p>　　圖4-2 PLC電氣原理圖</p><p&g

84、t;　　根據(jù)上面幾個(gè)電器原理圖，對(duì)于液壓回路圖以及PLC電氣原理圖的分析，可得到具體的控制細(xì)節(jié)和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行原理，如下：接通電源，液壓泵電機(jī)M1啟動(dòng)，按下啟動(dòng)按鈕，電磁閥1YA得電，液壓缸活塞頂升工件到上限位，擋鐵壓下行程開關(guān)SQ1，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，工件停止上升，定時(shí)器定時(shí)1s，電磁閥2YA得電，料架開始下降，下降到最低位時(shí)，擋鐵壓下行程開關(guān)SQ2，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，活塞桿停止下降。這時(shí)若工作臺(tái)上的壓力傳感器檢測(cè)到了壓力，則滾輪電機(jī)開始

85、啟動(dòng)，工件向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過砂輪磨削之后，繼續(xù)前進(jìn)，到前進(jìn)限位，行程開關(guān)SQ5的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，工件停止前進(jìn)。且電磁閥3YA得電，收料料架頂升工件上升，到上限位，擋鐵壓下行程開關(guān)SQ3，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，工件停止上升，定時(shí)器定時(shí)1s，電磁閥4YA得電，料架開始下降，下降到最低位時(shí)，擋鐵壓下行程開關(guān)SQ2，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，活塞桿停止下降。這就是起運(yùn)行的整個(gè)過程。</p><p>　　4.6 I/O端口分配表

86、 </p><p>　　表4-1 I/O端口分配表</p><p>　　4.7 電器元件的計(jì)算機(jī)選型</p><p><b>　　1、空氣開關(guān)的選型</b></p><p>　　（1)自動(dòng)空氣開關(guān)的額定工作電壓線路的額定電壓</p><p>　　(2)自動(dòng)空氣開關(guān)的額

87、定工作電流線路的額定電流</p><p>　　在主電路圖中，一般空氣開關(guān)的電流為電機(jī)額定電流的1.5-2倍，則根據(jù)選型手冊(cè)整合得QF2為25A,QF3為10A,QF1選40A。分別選用德力西DZ47L3D25、DZ47L310和DZ47L340開關(guān)。</p><p><b>　　2、繼電器的選型</b></p><p>　　一般的，在選擇交流繼

88、電器和熱繼電器時(shí)，都是根據(jù)電機(jī)的額定電流來選定的，在主電路圖中，泵電機(jī)的功率為7.5KW，額定電流為17A，KM則選用得力西交流繼電器CJX21810，交流繼電器的額定電流為18A。</p><p>　　一般的熱繼電器和節(jié)流接觸器配合使用，則根據(jù)泵電機(jī)選用的交流繼電器則可以選用熱繼電器FR1的型號(hào)為JRSD2518，其整定電流為12-18A,可以對(duì)電機(jī)起到熱保護(hù)作用。熱繼電器FR2選用施耐德LR2-D1314C,

89、其整定電流為7A-10A。</p><p><b>　　壓力傳感器的選型</b></p><p>　　本方案選取的傳感器為無源傳感器，采用三線制和PLC連接，其他參數(shù)如表4-2</p><p>　　表4-2 傳感器參數(shù)圖</p><p>　　根據(jù)以上條件選用，MPM480壓力傳感器，其電源電壓為DC24V，輸出信號(hào)為4-

90、20mA。</p><p>　　其中，所選用的電氣元件如表6.32</p><p><b>　　表4-3 電氣元件</b></p><p>　　4.8 程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)流程圖</p><p><b>　　系統(tǒng)流程圖如4-3</b></p><p>　　是 否&

91、lt;/p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　否 </b></p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　是</b>&

92、lt;/p><p><b>　　是 </b></p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　否</b><

93、/p><p>　　圖4-3 系統(tǒng)流程圖</p><p>　　4.9 程序設(shè)及分析</p><p>　　如圖4-4為操作面板 </p><p>　　圖4-4 操作面板</p><p>　　下面為程序圖，分為三個(gè)部分：公用程序、手動(dòng)程序、自動(dòng)程序。</p><p><b>　　公用

94、程序：</b></p><p>　　公用程序用于自動(dòng)程序和手動(dòng)程序的切換和處理，如圖，當(dāng)處于手動(dòng)方式，初始步（M0)以外的各部對(duì)應(yīng)的輔助繼電器（M11--M17）復(fù)位。而在跳轉(zhuǎn)指令中，當(dāng)選擇手動(dòng)時(shí)，指針直接跳到P0,當(dāng)其為自動(dòng)時(shí)，指針跳到P1，執(zhí)行自動(dòng)程序。</p><p><b>　　手動(dòng)程序如下：</b></p><p><

95、;b>　　P0</b></p><p>　　切換到手動(dòng)時(shí)，沒按下不同的按鈕，就執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。</p><p><b>　　P1</b></p><p>　　自動(dòng)程序控制單周期、連續(xù)、和單步。而這三種工作方式主要是用連續(xù)標(biāo)志M1和轉(zhuǎn)換允許M2來區(qū)分。</p><p>　　第5章 三菱編程軟件和仿真軟

96、件</p><p><b>　　5.1三菱編程軟件</b></p><p>　　本次使用的編程軟件為GX Developer 7.08，以下為其基本操作方式。</p><p>　　進(jìn)入編程軟件GX Developer 7.08：</p><p>　　1-1點(diǎn)選“開始”菜單欄，順序點(diǎn)選“所有程序”→“MELSOFT應(yīng)用程序

97、”→“GX Developer”，點(diǎn)擊打開；</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　1-2進(jìn)入GX Developer 7.08軟件初始畫面；</p><p><b>　　圖 2</b></p><p>　　1-3新建一個(gè)PLC程序，順序點(diǎn)選主菜單欄中“工程”→“創(chuàng)建新工程”

98、；</p><p><b>　　圖 3</b></p><p>　　1-4“創(chuàng)建新工程”提示欄內(nèi)點(diǎn)選“PLC系列”，在下拉菜單內(nèi)選擇所用PLC系列，此文以FX2N型PLC為例說明，點(diǎn)選“FXCPU”亮后，左鍵單擊進(jìn)行確認(rèn)；</p><p><b>　　圖 4</b></p><p>　　1-5“創(chuàng)建

99、新工程”提示欄內(nèi)點(diǎn)選“PLC類型”，在下拉菜單內(nèi)選擇所用PLC類型，此文以FX2N型PLC為例說明，點(diǎn)選“FX2N(C)”亮后左鍵單擊進(jìn)行確認(rèn)，按“確認(rèn)”完成創(chuàng)建流程；</p><p><b>　　圖5</b></p><p>　　1-6進(jìn)入GX Developer 7.08軟件使用畫面；</p><p><b>　　圖6</b

100、></p><p>　　2）寫入PLC程序并轉(zhuǎn)換：</p><p>　　2-1打開GX Developer軟件后，并建立新工程后，軟件運(yùn)行模式默認(rèn)為“寫入模式”，光標(biāo)默認(rèn)停留于第0步位置，鼠標(biāo)移至該位置，點(diǎn)擊右鍵，在出現(xiàn)的下拉菜單內(nèi)選擇“行插入”；</p><p><b>　　圖7</b></p><p>　　2-

101、2行插入后，END結(jié)束步前增加灰色區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)可輸入梯形圖語句；</p><p>　　光標(biāo)位置移動(dòng)方法——①鼠標(biāo)自由移動(dòng)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵確定光標(biāo)位置</p><p>　?、阪I盤的方向按鍵“↑、↓、←、→”，按鍵一次移動(dòng)一格，多次執(zhí)行“行插入”，可多增加梯形圖輸入灰色區(qū)域?！靶胁迦搿睍r(shí)灰色區(qū)域增加方向，按光標(biāo)位置向上；</p><p><b>　　圖8<

102、;/b></p><p>　　各按鍵基本包括了梯形圖繪制常用的輸入觸點(diǎn)、輸出線圈、連接線等常用繪制指令，按需求點(diǎn)擊相應(yīng)按鍵；</p><p><b>　　圖9</b></p><p>　　2-4以“LD X1”為例說明，鼠標(biāo)點(diǎn)擊“梯形圖標(biāo)記”工具條第一個(gè)按鍵，顯示“梯形圖輸入”提示框，鼠標(biāo)移至第二格，點(diǎn)擊左鍵進(jìn)入文本框，框內(nèi)輸入從X、Y、

103、M、T、S、C等軟元件的編程值如“X1”，按“確定”；</p><p><b>　　圖10</b></p><p>　　2-5“LD X1”程序步生成，光標(biāo)位置自動(dòng)向后移動(dòng)一格</p><p><b>　　圖11</b></p><p>　　2-6同前操作分步輸入PLC程序，時(shí)間繼電器T0輸入時(shí)在“

104、梯形圖輸入”提示框內(nèi)順序輸入“T0”→鍵盤空格鍵→“K20”，形成梯形圖；</p><p><b>　　圖12</b></p><p>　　2-7順序點(diǎn)選主菜單欄中“變換”→“變換”，將編輯的程序梯形圖變換為PLC可識(shí)別的內(nèi)部語言指令；</p><p><b>　　圖13</b></p><p>　

105、　2-8 PLC程序轉(zhuǎn)換完成；</p><p><b>　　圖14</b></p><p>　　2-9順序點(diǎn)選主菜單欄中“工具”→“程序檢查”，進(jìn)行程序檢查；</p><p><b>　　圖15</b></p><p>　　2-10“程序檢查（MAIN）”提示框內(nèi)，檢查內(nèi)容默認(rèn)為全部選擇，檢查對(duì)象默

106、認(rèn)為選擇“當(dāng)前的程序作為對(duì)象”，點(diǎn)選“執(zhí)行”，如有出錯(cuò)，則于文本框內(nèi)會(huì)顯示出錯(cuò)的軟元件名稱、出錯(cuò)步數(shù)、出錯(cuò)原因說明；</p><p><b>　　圖16</b></p><p><b>　　5.2三菱仿真軟件</b></p><p>　　進(jìn)入仿真軟件 GX Simulator 6C：</p><p>

107、;　　3-1順序點(diǎn)選主菜單欄中“工具”“梯形圖邏輯測(cè)試起動(dòng)”；</p><p><b>　　圖17</b></p><p>　　3-2顯示“LADDER LOGIC TEST TOOL”提示框，不要有任何操作干擾</p><p><b>　　圖18</b></p><p>　　3-3軟件自動(dòng)運(yùn)行，同

108、時(shí)顯示“PLC寫入”提示框，不要有任何操作干擾</p><p><b>　　圖19</b></p><p>　　3-4軟件啟動(dòng)完成，“LADDER LOGIC TEST TOOL”提示框內(nèi)變化如圖，“RUN”變色為黃色，“運(yùn)行狀態(tài)”欄選為“RUN”，此提示框內(nèi)不要有任何操作</p><p><b>　　圖20</b><

109、;/p><p>　　3-5軟件啟動(dòng)完成，顯示窗口畫面如圖，軟件運(yùn)行模式默認(rèn)為“監(jiān)視模式”；</p><p><b>　　圖21</b></p><p>　　3-6出現(xiàn)的“監(jiān)視狀態(tài)”提示欄顯示PLC處于“RUN”狀態(tài)及程序單循環(huán)執(zhí)行周期時(shí)間，該提示欄可關(guān)閉；</p><p><b>　　圖22</b>&l

110、t;/p><p>　　4）PLC程序仿真運(yùn)行/PLC程序軟元件測(cè)試：</p><p>　　說明：仿真運(yùn)行環(huán)境下，光標(biāo)位置顯示藍(lán)色全色，處于接通狀態(tài)的輸入觸點(diǎn)、輸出線圈顯示藍(lán)色，對(duì)時(shí)間繼電器T、狀態(tài)寄存器C、數(shù)據(jù)寄存器D等軟元件均顯示當(dāng)前運(yùn)算數(shù)值</p><p>　　4-1順序點(diǎn)選主菜單欄中“在線”→“調(diào)試”→“軟元件測(cè)試”；；</p><p>&

111、lt;b>　　圖23</b></p><p>　　4-2進(jìn)入“軟元件測(cè)試”提示框畫面；</p><p>　　“位軟元件”——欄內(nèi)可輸入X\Y\M\C\S等位軟元件，點(diǎn)擊“強(qiáng)制ON”接通軟元件觸點(diǎn)或線圈，點(diǎn)擊“強(qiáng)制OFF”斷開軟元件觸點(diǎn)或線圈，短促間隔點(diǎn)擊“強(qiáng)制ON/OFF取反”可以近似模擬觸發(fā)點(diǎn)動(dòng)開關(guān)動(dòng)作；“字軟元件”——欄內(nèi)可輸入T/D等字軟元件；在“設(shè)置值”框內(nèi)輸入模

112、擬設(shè)置值，點(diǎn)擊“設(shè)置”按鍵開始時(shí)間繼電器、數(shù)據(jù)寄存器相關(guān)的仿真運(yùn)算；“執(zhí)行結(jié)果”——欄內(nèi)顯示各類軟元件仿真運(yùn)行的結(jié)果；</p><p><b>　　圖24</b></p><p>　　4-3本文以輸入觸點(diǎn)“X1”的模擬開關(guān)為例說明，鼠標(biāo)移至“軟元件測(cè)試”提示框內(nèi)“位軟元件”的“軟元件”欄，左鍵點(diǎn)擊進(jìn)入，輸入“X1”，左鍵點(diǎn)擊“強(qiáng)制ON”，“執(zhí)行結(jié)果”欄內(nèi)顯示“X1”為

113、“強(qiáng)制ON”；</p><p><b>　　圖25</b></p><p>　　4-4同時(shí)可以仿真多個(gè)位軟元件，如“X2”，輸入操作如前項(xiàng)；</p><p><b>　　圖26</b></p><p>　　4-5在輸入多個(gè)位軟元件時(shí)，可鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊“軟元件”欄目下拉箭頭“▼”后，移動(dòng)藍(lán)色顯示條確定測(cè)

114、試的軟元件對(duì)象；</p><p><b>　　圖27</b></p><p>　　4-6對(duì)于不同類型的軟元件觸點(diǎn)的測(cè)試中仿真、復(fù)位、觸點(diǎn)塊顏色變化列表如下：</p><p>　　4-7如“執(zhí)行結(jié)果”欄顯示內(nèi)容過多，不利清晰判讀，可點(diǎn)選“清除”，在圖示提示框內(nèi)點(diǎn)選“是”。</p><p><b>　　圖28<

115、;/b></p><p>　　4-8點(diǎn)選“軟元件測(cè)試”提示框內(nèi)“關(guān)閉”，則退出PLC程序軟元件測(cè)試模式。</p><p>　　退出仿真運(yùn)行/返回寫入模式：</p><p>　　5-1順序點(diǎn)選主菜單欄中“工具”→“梯形圖邏輯測(cè)試舊結(jié)束”；</p><p><b>　　圖29</b></p><p&

116、gt;　　5-2點(diǎn)擊圖示提示框內(nèi)“確定”，結(jié)束梯形圖邏輯測(cè)試，退出仿真運(yùn)行； </p><p><b>　　圖29</b></p><p><b>　　圖30</b></p><p>　　5-4如需繼續(xù)修改編輯PLC程序，需由“讀出模式”轉(zhuǎn)為“寫入模式”，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊程序工具條（圖9）處第3個(gè)按鍵轉(zhuǎn)為“寫入模式”；&l

117、t;/p><p><b>　　圖31</b></p><p>　　6）保存程序/退出軟件：</p><p>　　6-1保存程序需處于“讀出模式”或“寫入模式”，對(duì)于新建程序，需順序點(diǎn)選主菜單欄“工程”→“另存工程為”；</p><p><b>　　圖32</b></p><p>

118、　　6-2圖示為按GX軟件安裝目錄下默認(rèn)的程序保存路徑，可以在“另存工程為”提示框內(nèi)的“工程名”欄內(nèi)輸入擬存程序識(shí)別名稱后，點(diǎn)擊保存。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我又學(xué)習(xí)到了很多的新知識(shí)，比如PLC的編程以及它的控制原理，還有液壓傳動(dòng)和變頻器調(diào)速等。因?yàn)槲沂且幻麢C(jī)械制造方面的學(xué)生，而對(duì)于電氣方面的知識(shí)不是十分了解，而

119、選擇了這個(gè)課題對(duì)我而言有難度。在這個(gè)過程中我查閱了很多的資料，把這個(gè)課題分割成了三個(gè)大的部分：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，PLC的編程和控制，最后是模擬仿真，這樣問題就變得清晰多了，而這也是我這次設(shè)計(jì)中最大的收獲--如何找到好的方法解決好問題。也許大海再大，還是會(huì)有邊界的，但知識(shí)是無窮盡的。我們一定會(huì)在以后的工作生活中遇到各種各樣的難題，很多的問題會(huì)很棘手，但只要我們找到好的方法，秉持著堅(jiān)定的信念，那么我們會(huì)像一位偉人說的那樣——我們必須要成功，我們