自动剪贴优质项目

参赛项目名称：基于三菱电机伺服控制系统自动剪切机参赛队名称：南工&飞翔指引教师：陈佳队员：陈海峰董伸宇段大伟南京工业职业技术学院8月目录1.前言12自动剪切装置简介23自动剪切机机械机构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 44基于三菱工控产品自动剪切装置控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计85软件设计146.控制系统技术性能和特点217.设计 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 228．附录239.参照文献251前言高精度、高动态响应控制系统，普通会考虑用伺服控制驱动器。这种驱动器是智能控制系统一某些，它可以实现机动、灵活和高效驱动控制，其性能远远超过同类变频系统。它已经在全世界范畴内被广泛应用，它能保证生产系统在运营中具备很高动态响应。国内外迅速高精度自动剪切设备大多采用这种智能化控制系统。定位精度高、运营速度快自动剪切机具备广泛应用价值，以钢铁行业为例，无论是轧钢厂还是钢材配送单位都非常需要迅速高精度自动剪切成套设备，不同厚度不同宽度板材需要高效率地被切成统一尺寸，直接送上家电或其他生产线，而无需再加工。衡量自动剪切设备性能是自动化限度及定尺精度高低，它们将直接影响公司生产效率及产品质量。板材剪切某些是整套设备核心，板材剪切普通有定尺停剪和飞剪两种。定尺停剪精度高，但生产效率较低，飞剪效率高，但精度相对低些，普通用于较长板材剪切。提高定尺停剪效率和保证飞剪精度成为科研人员研究课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。当前自动剪切进口设备运营速度快、定位精度较高，生产线由一台工控机作为上位机，通过总线方式控制多台HYPERLINK""\o"PLC专项"PLC，达到控制整条生产线目。但这种控制系统价格昂贵，不适合咱们将它模型化后参赛。国内生产同类生产线，采用单台PLC和伺服系统控制，自动化限度较高，价格相对较低，咱们将生产线模型化后，采用三菱FA工控产品研发了基于三菱电机伺服控制系统自动剪切生产线模型（如下简称为自动剪切装置）。自动剪切装置研发目：一方面是为了参加第三届“三菱电机自动化杯”大学生自动化科技创新及技能大赛，另一方面想将它用于学校工业自动化技术等有关专业综合实训教学。自动剪切机重要由两个系统构成：一、电气控制系统，它重要由定位模块和伺服放大器构成定位控制单元、模仿量输出模块和变频器构成剪切调速单元、CC-Link和数字显示板构成计数单元和人机界面构成。二、机械系统，它重要由夹送机构、出料机构和剪切机构构成。经实验验证，自动剪切装置整套系统具备运营速度快（剪切速度高达90块/分钟）、定位精度高（每块误差在±0.15毫米以内）、性价比高等长处，具备极高实用价值。2自动剪切装置简介2.1自动剪切生产线模型图1自动剪切生产线示意图自动剪切装置重要由开卷机、校平辊、送料机构（伺服定位系统）、剪切机、输送装置、收料装置六某些构成，其中物料定尺剪切某些是整套装置核心。开卷机后再通过校平辊，然后按照给定剪切长度规定定位后，剪切机将物料切成成品，最后经皮带送至收料装置进行打包，自动剪切装置示意图如图1所示。该装置即可作为实训控制对象，它可用于剪切硬纸板、地板革、墙纸等质地较软材料。又可用于工业生产中，通过变化切刀材质和剪切电机功率大小，可以达到剪切不同材质物料规定，满足生产需求。2.2自动剪切机功能1.数码管上实时显示剪切物料块数。2.系统可以累积记录本设备剪切物料块数，直到顾客清零。3.运营方式：（1）自动运营：顾客预先设定所需剪切物料长度和块数，确认数据，启动。系统自动开始工作，并在数码管上实时显示剪切物料块数。（2）手动运营：手动操作也就是单步运营操作，合用于系统检测，对部件进行逐个调试。，可用触摸屏对其进行单步控制。4.报警功能（1）物料过长报警（2）物料过短报警（3）无料报警（4）物料斗已满报警（5）切刀空切报警（6）按下启动按钮后来切刀与刀台间长时间没有相对位移报警（7）物料从传送带上掉落报警3自动剪切机机械机构设计图2自动剪切装置机构设计图在咱们进行方案讨论时，咱们运用SolidWorks3D绘图软件设计本套装置，如图2所示。咱们把咱们设计思想用3D视图形象生动体现出来，然后运用3D视图进行方案讨论。3.1、剪切机构方案设计方案一连杆机构在实际应用中，除了平面四杆机构基本形式外，尚有其她形式平面四杆机构。这些机构虽然与基本形式铰链四杆机构在外型和构造上不相似，但她们之间往往具备相似相对运动特性。可以以为其她形式平面四杆机构是由基本形式铰链四杆机构演化而成。工程上常用演化形式有：滑块机构，偏心轮机构，导杆机构，摇块机构，定块机构。当曲柄作持续转动时，滑块作往复移动，积极件可以是曲柄，也可以是滑块。曲柄滑块机构可以当作是由曲柄摇杆机构演化而成。行程：在曲柄滑块中，当曲柄转到与连杆成一条直线时，滑块两极限位置之间距离S称为滑块行程。行程与曲柄长度R有如下关系：S=2R图3对心曲柄滑块机构（积极件为滑块）当取AB杆作为机架时，即可得到导杆机构。曲柄转动时，DE杆对滑块运动起导向作用，故DE杆称为导杆。此图（图3）所示机构为转动导杆机构。图4摆动导杆机构（积极件为曲柄）当取BC杆作为机架时，即可得到导杆机构。曲柄转动时，DE杆对滑块（或轴承）运动起导向作用，因而称BC杆称为导杆。此图（图4）所示机构为摆动导杆机构。运用摆动导杆机构咱们把切刀机构设计成如下形式：图5基于连杆机构剪切机构在咱们设计中咱们取AB段为积极件（图5），运用电机转动带动AB段杆子转动，把AB段杆子曲线运动转化为BC杆子直线运动。由于电机转子轴向是固定，因此刀架也会在一条竖直直线上做往复运动。咱们运用两条竖直导杆作为刀架导向机构，保证刀架可以在竖直直线上作上下往复运动。行程：切刀行程S为两倍AB长度。方案二凸轮机构凸轮是一种具备曲线轮廓或凹槽构件，它通过与从动件高副接触，在运动时可以获得持续或不持续任意预期运动。凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件构成高副机构。由于凸轮机构具备多用性和灵活性，因而广泛应用于机械、仪器、操纵控制装置和自动生产线中，是自动化生产中重要驱动和控制机构。但由于凸轮机构是高副机构，易于磨损，因而只合用于传递动力不大场合。图6尖顶从动件凸轮机构盘形凸轮：它是一种有向径变化绕固定轴转动盘形零件。最初咱们设计思路是根据盘形凸轮设计一种剪切机构。运用盘形凸轮有向径变化把凸轮曲线运动转化成切刀上下直线运动。图7基于凸轮机构剪切机构由轴连接减速电机转子带动凸轮转动。连杆作为牵引切刀上下往复运动链接机构，运用凸轮有向径变化原理，咱们把凸轮曲线运动，转换为切刀竖直运动。4基于三菱工控产品自动剪切装置控制方案设计4.1自动剪切装置整体方案设计在本套自动剪切装置方案中，测长辊由三菱伺服定位控制系统控制伺服电机控制，夹紧机构由气动系统代替了工业生产线上液压系统。剪切机运营速度是由变频器控制，三菱可编程控制器控制伺服电机与剪切电机高效地配合。校平机构压力由人工手动调节，由于此处压力规定稍低于侧长辊处，因此咱们选取手动调节。操作人员可通过三菱触摸屏输入所需剪切物料长度与剪切数量，设定完毕后，启动系统。由于变频器输出干扰信号比较强，因此切刀侧边接近开关选取是埋入式接近开关，使用埋入式接近开关可以有效地减少变频电机干扰，提高系统工作稳定性。装置上有一种由CC-LINK系统构成计数单元，该计数单元不但可以用于剪切物料块数计算还可用于报警，当实际剪切块数与设定值不相等时咱们可以及时进行参数修正。4.2定位剪切方案设计定位剪切某些是自动剪切装置核心，定尺剪切是在材料停顿时刻进行。也就是说，切刀刀口分离时，定长控制系统启动，送料长度由PLC、伺服定位系统联合进行控制，触发开始后，整套系统直接以预设加减速率、最高速度以及目的长度为基本参数，计算出运转速度曲线，直接驱动三菱伺服电机送料，当输送长度到达规定长度时,伺服电机停下，物料停止运动，切刀刀口下行，将物料切断，然后物料由传播装置输送到收料装置。依次循环，自动地将物料切割成规定长度成品。自动剪切装置机械某些由夹送机构和剪切机构两某些构成，夹送机构由交流伺服电机驱动旋转，上下夹送辊加快力调至刚好压紧物料，使物料在两辊中按设定速度无滑动滚动，完毕送料和测长。剪切机构由变频减速电机带动做持续上下运动，剪切速度由PLC跟据每刀剪切长度等条件算出。在控制方面,依照详细控制规定不同，可分为两种控制方式：①位置半闭环控制在这种控制方式下，伺服电机上反馈元件既是速度反馈元件又是位置反馈元件。依照设定加速度、运营速度、减速度和长度，定位功能模块自动完毕速度和位置控制。这种控制方式虽然不能消除牵引辊打滑和机械传动间隙产生长度误差。但是咱们可以通过定位功能模块用软件修正这些系统性误差，②位置全闭环控制　　在位置全闭环控制方式中，在测量轮上安装了增量式光电编码器，伺服电机上编码器作为速度反馈元件，测量轮上编码器作为位置反馈元件。这样，伺服控制器可消除牵引辊打滑和机械传动间隙产生长度误差。但安装增量式光电编码器机械构造相对复杂些。4.3电气控制系统设计自动剪切装置电器控制系统某些咱们选取是三菱Q系列工控产品，重要涉及Q00JCPU模块、QD75P伺服定位摸块、MR-J3-A伺服放大器、QJ61BTCC-LINK通讯模块和AJ65SBTB1和AJ65SBTB1-8D/T远程输入输出模块、Q62DAN数模转换模块；人机界面采用三菱GOT1000触摸屏；伺服送料系统采用三菱交流伺服电机和MR-J3数字交流伺服驱动器与QD75P伺服定位摸块构成伺服定位控制系统；剪切机控制器采用三菱FR-A740系列变频器。控制系统示意图如图2。电气原理图见附录。图8电气控制系统图Ⅰ、三菱Q系列可编程序控制器①可以对多点输入输出进行控制.Q00JCPU:256点，通过CC-LINK或者MELSEC/H网远程I/O站可以支持2048点.②依照程序容量,选取最适当CPU模块.Q00JCPU,Q00CPU:8K③实现高速解决.Q00JCPU:0.20us④通过与GX-Developer之间高速通讯,提高调试效率.Q00JCPU/Q00CPU/Q01CPU/Q02CPU:RS232RS232通讯速度最高为115.2Kbps⑤有不同编程口，两个人可以同步调试一种PLC⑥运用扩展基板，可以将系统扩张为大规模系统。Q00JCPU:2级扩展，最多支持16个模块Ⅱ、三菱GT1575-VNBA触摸屏①监视性能和FA机器连接性提高·由于采用了Unicode2.1相应字体实现了多语言显示功能，由于采用了TrueType、高质量字体可以绘制优美文字·配备有256色显示由于实现了16阶灰度单色显示，体现力得到提高·通过最大115.2kbps高速通信实现高速监视·实现了高速显示和高速触摸开关响应②画面设计/启动-调节/应用/维护工作效率化·装备了原则3MB顾客内存·装备了CF卡接口(仅GT1175、GT1165)·GOT背面配备了USB连接器，通过使用FA机器设立工具可以更有效地启动系统，间接工作(电缆互换、电缆连接调换工作)减轻使得工作效率得到进一步提高③强化了与FA机器设立工具亲和性·与A、QnA、Q、FX系列PLC直接连接，或者与A、QnA、Q系列计算机连接时，通过连接在GOT上个人计算机可以进行顺控程序传送、监视(透明功能)。Ⅲ、三菱MR-J3数字交流伺服驱动器三菱通用伺服MELSERVO-J3系列是在MELSERVO-J2-Super系列基本上开发性能更高、功能更丰富交流伺服。控制模式有位置控制、速度控制和转矩控制三种。还可以选取位置/速度切换控制，速度/转矩切换控制和转矩/位置切换控制。因此本伺服不但可以用于机床和普通工业机械高精度定位和平滑速度控制，还可以用于线控制和张力控制等，应用范畴十分广泛。此外，本产品有USB和RS-422串行通信功能，可以使用装有伺服设立软件个人计算机，进行参数设定、试运营、状态显示监控和增益调节等。产品实时自动调节功能可以依照机械自动调节伺服增益。MELSERVO-J3系列伺服电机采用了辨别率为262144脉冲/转绝对位置编码器，与MELSERVO-J2-Super系列相比，可以进行更高精度控制。伺服放大器只需安装电池，就可以构成绝对位置检测系统。这样，只需进行一次原点设定，在电源启动和报警发生时就不再需要原点回归。Ⅳ、CC-LINK现场总线CC-Link用专用电缆连接象I/O模块、智能功能模块和特殊功能模块这样分布式模块，连接后这些模块就可以由PLCCPU控制。①通过将各个模块分布安装到传送线和机器设备上，可以提高整个系统工作效率。②可以非常容易地高速发送和接受由模块解决输入/输出ON/OFF数据和数字数据。③可以通过连接各种PLCCPU配备一种简朴分布式系统。④通过连接由三菱合伙厂商制造各种设备，系统可以提供灵活解决方案，满足各种不同需5软件设计5.1参数设立咱们系统是使用三菱Q系列PLC，PLC各个模块I/O地址值以及CC-LINK基本参数都是GXDeveloper来实现，见图8。本系统还使用了QD75P与MR-J3A伺服放大器构成伺服定位系统，定位控制编程某些是使用设立/监控软件QP（GX-Configurator）通过填表方式来完毕，见图9。伺服放大器参数设立如图10。Q00JPLC重要完毕送料、剪切以及传播皮带程序控制，控制程序涉及手动和自动两个某些，整套设备运营速度匹配和各某些互相之间通讯是控制难点。采用原则串行数据传送(RS232或USB)实现PLC与PC机之间通讯。图9PLC参数设立读取PLC数据，然后进行I/O口分派CC-LINK参数设定图10定位模块参数设立由于选取是AB相脉冲，因此输出是4倍数，旋转一圈位移量是AL=2*π*r*AM*4………………………………………10-1送料积极辊半径r=12.6mm单位放大倍率AM=10将r=12.6（mm）AM=10代入式10-1中得AL=31.680（mm）=31680（um）电机每转一圈所需脉冲数就是编码器辨别率，即262144由于pr.2和pr.3限制范畴是1至65535和0.1至6553.5um因此将AL=31680(um)和pr.2每一转脉冲数262144同步约分得：Pr.2每一转脉冲数为32768pr.3AL=3960umPr.8speedlimit是速度极限值为14500mm/minPr.9acctime是加速时间为10msPr.10dectime减速时间为10ms图11伺服放大器参数设立本画面为伺服基本参数设定界面PA01是控制模式设定0000代表位置控制模式PA05是电机旋转一周所需脉冲数0为初始值（编码器辨别率262144）PA05设定为0时电子齿轮（参数PA06和PA07）为有效PA06电子齿轮分子，简称CMXPA07电子齿轮分母，简称CDV电子齿轮设定范畴基准<