基于plc金相試樣拋光機控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計

1、分類號： ! ￡2 2 3密級： 公玨單位代碼：學(xué) 號：1 0 0 8 62 0 0 8 2 3 8基于P L C 金相試樣拋光機控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計T h e S t u d y a n d D e s i g n o n t h e C o n t r o l S y s t e mo f t h eM e t a l l o g r a p h i c S p e c i m e nP o l i s h i n g M a c

2、h i n e C o n t r o l l e dB a s e d o nP L C學(xué)位申請人：指導(dǎo)教師：學(xué)科專業(yè)：學(xué)位類別：授予單位：答辯日期：劉領(lǐng)濤孫維連 教授農(nóng)業(yè)機械化工程工學(xué)碩士河北農(nóng)業(yè)大學(xué)二。一一年六月四日摘要金相試樣拋光機主要用于金相試樣的磨光和拋光工序，廣泛的應(yīng)用于機械、冶金、汽車、航空航天等領(lǐng)域。金相試樣拋光機作為金相制樣設(shè)備是金相分析過程中的重要設(shè)備之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，金相技術(shù)也將隨著工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。金相

3、試樣的磨光和拋光是金相試樣制備過程中的一個重要環(huán)節(jié)，實現(xiàn)試樣拋光的高質(zhì)量和高自動化已成為其發(fā)展的必然方向。本文根據(jù)金相試樣拋光的要求，研究了河北農(nóng)業(yè)大學(xué)D M P - 4 A I O 型拋光機的機械機構(gòu)運動原理和金相試樣拋光過程，研究設(shè)計了步進(jìn)電機和拋光盤同步帶傳動系統(tǒng)，采用拉絲不銹鋼材料設(shè)計了金相拋光機殼體，采用機電一體化系統(tǒng)設(shè)計思想，設(shè)計了基于P L C 和觸摸屏的拋光機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了拋光方式的多樣化和人性化。 ．該金相試樣拋光機

4、的控制系統(tǒng)以信捷X C 3 - 2 4 R T - E 型P L C 為核心，信捷T P 7 6 5 - T觸摸屏為顯示終端，二者進(jìn)行串行通信。P L C 集中完成數(shù)據(jù)處理和控制任務(wù)，觸摸屏完成參數(shù)設(shè)定和顯示的功能，觸摸屏將控制信息通過串口傳送給P L C ，P L C 根據(jù)用戶設(shè)定的拋光模式和拋光參數(shù)，控制一臺步進(jìn)電機驅(qū)動器、一臺冷卻液水泵、一臺低速同步電機、一個電磁鐵和一個電磁閥，使拋光盤、動力頭、冷卻液水泵協(xié)調(diào)動作，完成拋光任務(wù)。

5、系統(tǒng)采用行程開關(guān)進(jìn)行限位，保證拋光過程的安全。在自動拋光模式中，采用瑞普科技公司的Z S P 3 8 0 6 一0 0 3 G 一6 0 0 B Z l —1 2 —2 4 C 型增量’式編碼器與X C 3 - 2 4 R T - E 的高速計數(shù)單元連接來實時控制和檢測拋光機的壓力和動力頭位置，代替D M P - 4 A I O 型中電位器，達(dá)到對試樣拋光壓力的精確控制，提高了系統(tǒng)的抗干擾性。設(shè)計了觸摸屏顯示輸入模塊，為P L C 提供

6、了一種美觀實用、安全可靠的人機交互界面。系統(tǒng)采用北京斯達(dá)微步控制技術(shù)公司的S H - 2 H 1 I O M 驅(qū)動器，驅(qū)動1 l O B Y G 4 5 0 C型步進(jìn)電機帶動拋光盤由P L C 通過脈沖輸出口在近似恒轉(zhuǎn)矩的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行變頻調(diào)速和正反轉(zhuǎn)控制，相較直流電機作為拋光盤動力源的方案，降低了控制成本，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。本文設(shè)計的拋光機控制系統(tǒng)具有自動和手動兩種工作方式。對步進(jìn)電機設(shè)計了軟啟動和軟停止程序，在自動拋光模式中設(shè)計了暫