电气工程及其自动化毕业论文-基于PLC的金属压块机控制系统设计.docx

基于PLC的金属压块机控制系统设计

摘要

随着国内国力的发展，每年在工业生产上所消耗的钢铁数量也与日俱增，而在钢铁加工的过程中进行切割等操作常常会产生很多金属垃圾。而金属压块机这款设备可以将废弃的金属进行加工，压制成块状物体，这样既方便存放也节约了空间，方便下一步进行对金属的回收利用。此次所设计的金属压块机从结构、控制和动力等三个方面进行分析设计。

在进行设计金属压块机时，首先去图书馆和网络上查找了一些国内外关于压块机的相关信息。对其他机器的结构和控制方式进行了了解，从而制作一些压块机的设计方案。此次设计所选择的是立式压块机的制作，控制系统采用的三菱PLC。分别从电机的参数，电磁阀的选择，电路工作流程，梯形图设计等方面进行介绍。虽然最后所完成的金属压块机还存在着很多不足，但是我也会慢慢的去完善它。

关键词：金属；PLC；立式压块机；控制系统

目录

TOC\o1-2\h\u1绪论 1

1.1金属压块机的研究背景和意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3设计的内容 3

2金属压块机系统介绍 4

2.1设备工作过程设计 4

2.2PLC控制设备的使用 5

2.3液压系统工作原理 6

3系统硬件部分设计 8

3.1液压阀的选择 8

3.2电磁阀的选择 9

3.3行程开关 10

3.4PLC选型 10

3.5I/O分配表 11

3.6外围接线图 11

4软件部分设计 13

4.1编程软件选择 13

4.2流程图 13

4.3系统调试 14

结论 19

致谢 20

参考文献 21

附录A系统梯形图 22

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1绪论

1.1金属压块机的研究背景和意义

近几年国内发展迅速，对于钢铁制品的需求量与日俱增，而很多的加工厂商都对金属的处理很不在意，经常将金属随便堆放在一起，或者将金属扔到大自然中。随意堆放的后果就可能会导致金属长时间暴露在空气中，容易被腐蚀，将被腐蚀的金属进行回收处理需要更多的时间和精力。所以对金属进行合理的存放也可以提高回收效率。因为金属本身形状的原因，在存放的时候往往需要很大的空间，而且在进行加工钢铁的时候，经常会接触到一些油污和一些其他液体。导致金属在处理的时候一般处理方式并不能很好的将金属进行集中。所以选择挤压方式，将金属通过挤压形成一个便于管理的形状。这样在存放的时候也更加节省空间，为下一步的金属回收提供了方便。再对金属进行压块储存时还需要对其工作方法和方式进行分许研究，此次设计就是对于金属压块机的工作方式进行改进，对机器的工作运行进行模拟[1]。

1.2国内外研究现状

对于国外的一些国家来说，压块机的发展较早，很早就有所应用，对于各型号的压块机都有对应的厂家生产。近几年对于压块机的研究方向也在往智能化方向发展[2]。在工作时体现出的机械性能不足还有液压控制系统的缺陷等问题，随着对压块机技术的不断开放，也有很多优秀的符合使用要求的产品涌现出来。在现代科技发展的节奏中，机器的发展就是将软件、系统、网络等结合在一起，适用于各种场合，其简单的工作过程为：首先使用传送带将废弃的金属进行运输到料箱中，或者通过铲车等形式移动到料箱内。当料箱内的金属积攒到一定的量时，启动液压设备来对金属进行挤压，因为此次挤压过后，金属组织还是会处于一个不规则的形状，所以还需要对其进行二次挤压，最后将其压制成一个合适的形状。此技术已经在全世界范围内有所使用[3]。

国内在发展金属压块机的过程中，不但的研究探索，并且吸收国外的先进经验，YJD1250这款压块机就是国内目前所研制的必威体育精装版款金属压块机。他不仅吸收了同类型机器的工作优点，还大胆的使用了全新的结构，使其整体结构更加紧凑，运行稳定，而且此机器的制作成本也很低。比起其他相同类型的机器更受人们的欢迎。南京工业学校研制出一款YJY2500的金属压块机，用来压制金属。为一些冶金类的企业提供优质的回炉料。江阴市的圣博液压机械有限公司也是专门致力于金属液压的设计研究。如下图1-1所示是型号Y81-4000的液压机实物图：

图1-1Y81-4000液压机

Y83系列金属液压机是在Y81系列的基础上进行研究设计的，对其性能要比Y81系列更加的强大，其运行方式依旧采用液压传动的方式，再将系统阀块集成在一起安装，增加了液体的流量大小，提高了系统运行的稳定性。确保设备在长时间运行后对于机器的正常运行影响较小。在设备内配备了预卸负荷处理装置，能够稍微缓解液体的压力冲击。设备的整体结构都采用钢体铸件，使整个设备的重量更轻，结构更加紧凑，提高设备的生产效率。如下图