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基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现

2020-11-28阅读(550)

基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现

论文摘要

随着自动控制理论和PLC技术的发展,具有易于使用、功能强大、高可靠性、扩展能力强、广泛的适用性和组成控制系统的简洁性等诸多优点的PLC控制技术,得到了越来越广泛的应用。本论文以作者研究的基于PLC的磨线机控制系统项目和基于PLC的剥线机控制系统项目为背景,从PLC控制系统设计的角度,探讨PLC控制技术的应用,完成了如下几项工作:(1)综述了PLC控制技术的产生、发展、国内外应用现状以及与其他控制技术的对比,介绍了磨线机控制系统和剥线机控制系统两个项目的来源、背景、国内外研究现状、研究意义。(2)探讨了广泛适用的基于PLC的控制系统设计的一般方法。从PLC控制系统的组成、设计原则分析入手,重点分析了PLC控制系统硬件设计和软件设计的方法和步骤。(3)实现了基于PLC的磨线机控制系统的设计,包括系统的总体设计、硬件设计和软件设计。在该系统的总体设计中,提出了分多段打磨的线径加工方法,分析了线径检测计算原理;硬件的设计又包括PLC设备选型、I/O分配、PLC接线图、线径检测器、模拟量输入模块、伺服放大器等内容;软件的设计包括多个模块的PLC程序的设计、多个画面的人机界面的设计。(4)完成了基于PLC的剥线机控制系统的设计,包括系统的总体设计、硬件设计和软件设计。在该系统的总体设计中,分析了步进电机脉冲计算原理,采用了呈阶梯形的速度曲线来控制步进电机的加、减速运动的控制方法;硬件的设计又包括减少PLC输入点数设计、PLC设备选型、I/O分配、PLC接线图、步进电机等内容;软件的设计主要是PLC程序的设计,包括主程序、两段剥皮模块、三段剥皮模块、功能按键模块、数字按键输入模块等。基于PLC的磨线机控制系统,经过一年多的生产运行,结果表明:该系统运行稳定、可靠,加工的金属细线品质好,据厂家认定,其性能指标已达到国外同类产品的技术水平(见附录)。基于PLC的剥线机控制系统,目前已进入后期调试、完善阶段,预期该系统的研制成功将能产生较大的经济效益。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 PLC 控制技术的产生和发展
  • 1.2 PLC 控制技术国内外应用现状
  • 1.3 PLC 控制技术与其他控制技术的区别
  • 1.3.1 PLC 控制技术与继电器控制技术的区别
  • 1.3.2 PLC 控制技术和通用计算机控制技术的区别
  • 1.3.3 PLC 控制技术与单片机控制技术的区别
  • 1.4 磨线机控制系统的研究背景、研究现状及研究意义
  • 1.5 剥线机控制系统的研究背景、研究现状及研究意义
  • 1.6 项目的来源
  • 1.7 本章小结
  • 第二章 PLC 控制系统设计的一般方法
  • 2.1 PLC 的结构和工作原理
  • 2.1.1 PLC 的基本结构
  • 2.1.2 PLC 的工作原理
  • 2.1.3 PLC 的编程语言
  • 2.2 PLC 控制系统的组成
  • 2.3 PLC 控制系统的设计原则
  • 2.4 PLC 控制系统的设计步骤
  • 2.5 PLC 控制系统硬件设计
  • 2.5.1 PLC 机型选择
  • 2.5.2 I/O 模块及点数的选择
  • 2.5.3 存储容量的选择
  • 2.5.4 特殊功能模块的选择
  • 2.6 PLC 控制系统软件设计
  • 2.6.1 PLC 程序设计步骤
  • 2.6.2 PLC 程序设计方法
  • 2.6.3 人机界面设计
  • 2.7 本章小结
  • 第三章 磨线机控制系统的设计与实现
  • 3.1 磨线机系统简介
  • 3.1.1 磨线机系统组成
  • 3.1.2 磨线机系统工作原理
  • 3.2 磨线机控制系统总体设计
  • 3.2.1 线径加工数学建模
  • 3.2.2 线径检测计算方法
  • 3.2.3 系统闭环控制原理
  • 3.3 磨线机控制系统硬件设计
  • 3.3.1 PLC 设备选型及I/O 分配
  • 3.3.2 PLC 接线图
  • 3.3.3 线径检测器
  • 3.3.4 模拟量输入模块
  • 3.3.5 伺服放大器
  • 3.4 磨线机控制系统软件设计与实现
  • 3.4.1 磨线机控制系统PLC 程序
  • 3.4.2 磨线机控制系统人机界面
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 剥线机控制系统的设计与实现
  • 4.1 剥线机系统简介及具体设计要求
  • 4.1.1 剥线机系统组成
  • 4.1.2 剥线机系统工作原理
  • 4.1.3 剥线机具体设计要求
  • 4.2 剥线机控制系统总体设计
  • 4.2.1 步进电机脉冲计算
  • 4.2.2 步进电机加、减速控制
  • 4.2.3 剥线机工作方式
  • 4.3 剥线机控制系统硬件设计
  • 4.3.1 减少PLC 输入点数原理
  • 4.3.2 PLC 设备选型及I/O 分配
  • 4.3.3 PLC 接线图
  • 4.3.4 步进电机
  • 4.3.5 提高控制精度的措施
  • 4.4 剥线机控制系统软件设计与实现
  • 4.4.1 设计思想和设计方案
  • 4.4.2 主程序
  • 4.4.3 两段剥皮模块
  • 4.4.4 三段剥皮模块
  • 4.4.5 功能按键模块
  • 4.4.6 数字按键输入模块
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 5.1 系统运行情况
  • 5.2 全文总结
  • 5.3 后续工作展望
  • 参考文献
  • 附录高精度磨线机计算机控制系统项目结题验收书
  • 攻读硕士期间科研成果
  • 致谢

    • 相关论文文献

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