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《机电控制与可编程控制器
技术课程设计》说明书
题
目:
泡沫塑料自动切边机设计
专
业:
机械设计制造及其自动化
学生姓名:
学
号:
班
级:
指导教师:
设计地点:
设计时间:
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泡沫塑料切片机控制原理
切片机的控制要求
(1) 原理图
切片机控制系统原理
,如图 2-1 所示 ,切割厚度由 4
位拨盘开关设定输入 ,范围为
000.0 ~ 199.9mm 。 在刀架电机的转轴上装有调速齿轮
,沿圆周均匀开
5 个槽,使用二线制
接近开关 ,电机转轴每转
1 圈,向 PC 发出 5 个计数脉冲 ,转两圈刀架高度变化
1mm ,接
近开关发出 10 个脉冲 ,根据设定的切割厚度可以简单的计算出
PC 应
计的脉冲个数
。 电机轴转速为 10 转 / 秒, PC 的计数频率应达到
50HZ ,因此 ,采用
CPM2A 的单相高速计数功能 ,它的计数频率可达 5KHZ 。
带
CPM2A
锯
操作指令
输
交
磨
输
刀
拨
盘
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流
台 面
开关
向后
行
程
接
台 面
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调速齿轮
图 2-1 为切片机控制系统原理图
(2) 工作原理示意图
泡沫塑料切片机把泡沫塑料切成一片片一定厚度的海绵
,其工作原理如图
2-2 所示 。
泡沫块置于台面上 ,切割开始时 ,使台面后移到限位
,接着刀架下降一定位移量并锁住
,
然后台面带动泡沫快一起前移至限位
,旋转的刀片随之切割出一片一定厚度的海绵
,台面
再后移至限位 ,不断重复上述过程
。 台面的体积为长 、宽、高分别为 1 米、 0.5
米 0.005
米
的铁块 。
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上
下 刀架
刀片
滑套 滑轮 滑套
左丝杠 右丝杠
泡沫塑料
后
前
台面
图 2-2 切片机工作原理示意图
2.2 PLC 控制系统的功能如下 :
( 1)两种工作状态 :手动或自动 。 工作方式由选择开关 S1 确定,输入点 00011 接通
时为手动方式 ,断开时为自动方式 。由手动进入自动时 ,先停止手动状态工作 ,按下自动
启动按钮后 ,根据拨盘开关设定厚度值 ,进行自动切割 。过程如图 2-3 所示。 由自动进入
手动时 ,先停止自动状态开关 ,然后操作人员操作手动按钮 ,控制切片机的动作 。
2) 面向前或向后移动时 ,带锯电动机先启动 ,一旦带锯电动机停转 ,台面前移或后移就立即停止 。
3) 须在带锯电动机启动时 (即刀片旋转 )时才能进行磨刀控制 。
( 4)无论在手动或自动方式下 ,当按下总停按钮后 ,除了带锯 ,磨刀外 ,刀架 、台
面的动作立即停止 。
( 5)电接通后 ,台面刹车交流接触器 KM7 立即接通 。
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在自动方式下使用高速计数器
,用编程器设置 DM6642 的内容为 0114 ,表示使用高速
计数的加模式 、软复位 ,在 DM0000 ~ DM0003 中为高速计数器建立中断比较表
:
DM0000
比较的次数 (在程序中置为 1 )
DM0001
目标值 1
低 4 位(在程序中计算设置 )
DM0002
目标值 1
高 4 位(在程序中置为 0000 )
DM0003
比较 1 中断子程序号 (在程序中下置为 000 )
后到位 到位
台面向后 落刀 台面向前
前到位
图 2-3 自动方式下的工作流程
硬件电路设计
主电路图
切片机控制系统的主电路如图 3-1 所示 。 它共有 5 个电机 ,带锯电机驱动刀片旋转 ;
两个磨刀电机带动砂轮对刀片研磨 ,使刀片锋利 ;台面电机为直流电机 (直流电由晶闸管
直流调速装置供给 ), 驱动台面前移或后移 ;刀架电机通过蜗轮 / 蜗杆传动机构驱动左 、右
丝杆正转或反转 ,刀架随滑套上移或下移 ,刀架电机制动方式为电磁刹车 ,电磁刹车使用
制动电磁铁 ; QF1 控制五台电机的通断情况 ; FU1 ~ FU3 分别对四台电机起过载保护作
用;当电路某台电机出现故障时 ,空气开关 QF 会自动跳匝 ,使故障电机与电路分离 ,便于
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维修人员的检修 ,又不影响系统的工作 。KM1 ~KM7 为交流接触器的常开主触头 ,通过程
序对交流接触器线圈通断的控制从而达到对电机的控制 。 FR1~ FR2 对各台电机起 (过流 、
断相 、短路 、过载 )保护作用 ,保证电路的正常工作 。晶闸管直流调速装置主要控制直流
电机 M5 的控制 。
图 3-1 切片机主电路
PLC 外部电路图
本设计选用日本欧姆龙 CPM2A 系列可编程控制器控制电机的切片 ,切片机的工作方
式有两种 ;自动和手动 。 CPM
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