双面钻控制系统设计..doc

第１章 双面钻设计方案选择 1.1 方案选择 根据动作流程，可以用以下一些方案。 方案一：单片机控制方案 方案二：继电器——接触器控制方案 方案三：PLC控制方案 在传统的继电器-接触器控制系统和PLC控制系统、微机控制系统这三种控制方式中，究竟选哪种更合适，这需要从技术上的实用性，经济性上的合理性进行各方面的比较论证。 该系统动作过程，左右动力头前进后退加紧机构加紧和放松返回原位。放松和夹紧共用一个线圈，线圈得电时放松、失电时夹紧，所以夹紧不作为输出信号。右动力头进入危险区送料到位夹紧回原位夹紧左动力头到位右动力头原位孔余下部分他们分别用八个限位开关SQ、SQ1、SQ2、SQ3、SQ11、SQ12、SQ21、SQ22 ，1个光电开关控制。 单片机控制方案：它是用程序实现各种复杂的控制，功能最强。工作方式采用中断处理，响应也较快，价格比PLC要低。但它的程序修改难度较大，可靠性比PLC要差，也需要设计专门的接口电路和抗干扰措施。在使用时要求有较好的工作环境，维护技术也较高，系统设计较复杂，调试技术难度大，需要有系统的计算机知识。它需要设计和制作输入接口电路、输出接口电路、放大电路和印刷电路板，设计制作工作量大，周期长，而且它的抗扰能力很弱，对环境的适应性差。 继电器——接触器控制方案：继电器控制设计出的线路比较复杂，电器控制装置的制造周期较长，造价相应较高，维修也不方便。控制系统完成后，若控制任务发生变化，如某些生产工艺流程的变动，则必须通过改变接线才能实现。另外接线程序控制系统中器件、接线较多，所以其平均无故障时间较短。所以采用继电器控制方案有如下缺点：继电器本身容易出现误动作，特别是触头氧化及铁芯与衔铁弄脏后的吸力不足，机械运动部件运动不灵活而出现被卡烧坏线圈等故障，给维护过程带来极大不便，甚至会影响正常营运工作，而且势必使硬件接线量大且复杂，进而容易诱发以下问题：由于接线复杂，需要工程技术人员有足够的耐心，稍有不慎就会出现错误。一旦接线出现问题，要查找故障也是一项艰巨的工作，这样我们的工作效率必然受到影响。在单机调试时，难免要对其中的线路进行改进，这也给工程技术人员带来很大的麻烦。由于中间继电器教多，这必然会增大控制柜的体积，增加产品的生产成本。总之，继电器控制系统的灵活性和通用性较低，故障率较高。 PLC控制方案：它的编程方法简单易学，梯形图语言形象直观，易学易懂；功能强，性能价格比高；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修工作量少，维修方便；体积小，能耗低。 综上所述，PLC在这些方面功能比前两种方案强，我们决定采用PLC控制方案。 1.2 PLC的选择： 机型选择： 该系统以开关量为主，可选用F1、F2、FX、GE—1、C—20、S5—101、TI100、EX—40等产品。 容量估算： 由经验计算公式，即总存储器字节=I/O点数和×10＋模拟量点数×150 然后按计算总存储器字节的25%考虑裕量。该控制系统内存容量大约在150B。 I/O模块： 该系统现场与输入模块距离不太远（不超过10m），因此采用低电平即可。采用继电器输出模块，其优点是适用电压范围宽，导通压降损失小，价格便宜。 在设计时用到了20个输入点，7个输出点，考虑25%的裕量，该系统的PLC采用FX2N-48MR-001（24点输入，24点输出，继电器输出）即可满足要求。 第２章 控制系统硬件设计与元件清单 2.1 PLC I/O接线图设计 2.2 PLC控制系统电器元件清单 序号 名 称 符号 型号 数量 01 行程开关 SQ，SQ1，SQ2，SQ3，SQ11，SQ12，SQ21，SQ22 JLXK1-111 8 02 按钮 SB0～SB8 LA10-1 9 03 熔断器 FU RL1-60 1 04 热继电器 FR JR0-20/3 ４ 05 压力继电器 KP JYL-20 １ 06 转换开关 SA1 HJ10 1 07 接触器 KM，KM0～KM2 CJ0-20 4 08 可编程控制器 PLC FX2N -48MR001 1 09 油泵电机 M JQ2-Z1-4 1 10 冷却电机 M0 JQ2-Z1-4 1 11 主轴电机 M1、M2 JQ2-Z1-4 2 2.3 I/O点编号分配表 输入设备 输入点编号 输出设备 输出点编号 起动按钮 X0 报警控制器YV0 Y0 停止按钮 X1 送料YV1 Y1 送料限位开关SQ1 X2 夹紧限位开关SQ3 X3 夹紧电磁阀YV2 Y2 压力继电器开关KP X4 左动力头进给电机YV3 Y3 左、右动力头危区限位开