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毕业设计

论文名称：全自动剪板机的PLC控制系统设计

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全自動剪板機的PLC控制系統設計

可編程控制器是一種為工業機械控制所設計的專用電腦，在各種

自動控制系統中有著廣泛的應用，他是在繼電器控制和電腦控制基礎

上開發的產品，逐漸發展成為以微處理器為核心，把自動化技術、

電腦技術，通信技術融為一體的新型工業自動控制裝置。早期的可編

程控制器在功能上只能進行邏輯控制，因而稱為可編程程式邏輯控制

器(ProgrammableLogicController)簡稱PLC。

隨著技術的發展，其控制功能不斷增強，可編程程式控制器還可

以進行算術運算，模擬量控制、順序控制、定時、計數等，並通過數

字，模擬的輸入、輸出控制各種類型的機械生產過程。

目前,我國機械製造業存在大量的通用設備,在發展現代機械自

動化技術時,可以應用微電子技術改造這些已有通用設備,比如用數

顯、數控裝置改造通用設備,提高單機自動化程度;用可編程序控制器

改造通用機床、專用機床、組合機床及自動設備與半自動設備組成的

生產線,這樣可以把電腦功能完備、編程靈活、適應性強的優點和繼

電器控制簡單、抗干擾能力強、價格便宜等優點結合起來，這是一條

低成本、高效益，符合我國國情的機械自動化術發展應用新途徑。

隨著可編程控制器技術的發展,傳統機械設備的控制櫃逐漸被新

一代的智能化儀錶所代替,對於日益複雜的控制功能,傳統控制櫃顯

得無能為力,而可編程控制器具有可編程序的特點,運行時可以根據

要求,自動選擇控制演算法、適應性強、可編程控制器採用軟體代替

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硬體的方法,可以簡化線路,使控制設備的性能價格比不斷提高,本設

計的研究目的,在於探索在秸稈的自動切割中,應用可編程控制技術,

實現秸稈切割的自動控制。

全自動剪板機系統廣泛的應用於農業中,秸稈長度的檢測，秸稈

進料、壓緊、走刀、落料、長度調整等過程必須按一定的節拍控制精

確度動作，而且不同長度、不同厚度、不同材料的秸稈,各動作行程、

先後順序、刀具位置等要求都不一樣，對於這樣的控制要求,傳統控

制櫃很難實現,綜合考慮設備的性能/價格比，顯示直觀性、外表美觀

性、靈活性等諸方面因素,本設計採用可編程控制器，根據秸稈自動

切割機對控制系統的要求進行方案設計。

1剪板機工藝

剪板機應用於許多農業中對各種秸稈進行切割的操作，在設計之

前必須對幾個因素進行考慮，包括剪板機的切割能力、產率增強選件

和安全性。

剪板機類型由許多因素決定，諸如可處理材料的長度、厚度和種類。

也可以按剪切形式及其驅動系統進行分類，有兩種結構形式常用於電

動龍門剪床：閘式（也叫滑塊式）和擺式。

閘式剪板機利用驅動系統操縱動刀片向下移動到一定的位置，使

動刀片在整個行程內幾乎與定刀片保持平行。為了使刀架片橫樑在相

互移動的過程保持合適的狀態，閘式剪板機需要一個滑塊導向系統。

擺式剪板機驅動系統中有一個用來操縱動刀片，使動刀片依附於

滾柱軸承向下回轉。這種結構不再需要利用凹字形導向條或滑道使刀

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片在切割過程保持合適的姿勢。在評價剪板機時需要考慮的一個因

素是指定的工作需要多大的切割能力。

切割角（動刀片通過定刀片時的角度）是決定切割品質的重要因

素。一般而言，剪切角越小，秸稈切割之後體積越小。如果落在切割

機後面的零件比較短（小於4’(1.22m)），可能出現切割長度不均勻

問題。切割角較小的切割機需要較大的動力。

剪板機依靠重要的標準部件和能夠增加生產率的選購件來增強

產率，提高生產率可以表現為許多形式：節約人力，改進物料流動，

提高精度，改善切割均勻長度並避免輔助操作，但最重要的是增強安

全性。

1.1系統的控制要求

據剪板機的工作特點,對控制系統提出控制要求如下:

1上電後,檢測各工作機構的狀態,控制各工作機構處於初始位置。

2進料,由控制系統控制進料機構將秸稈自動輸送到位。

3定切割尺寸,採用伺服電機控制擋料器位置保證精確的剪切尺寸,

其尺寸可是定值也可以設置為迴圈變動值。

4壓緊和切割,待秸稈長度達到設定值後由主電動機