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基于觸摸屏和PLC的金相切割機控制系統(tǒng)

作者: 時間:2009-08-27 來源:網(wǎng)絡 收藏

0 引 言
取樣分析過程中的重要設備之一,主要用于試樣的截取和各種材料的下料、切口等,廣泛應用于機械、冶金、汽車、航空航天等領域。目前,國內(nèi)金相試樣切割設備形式多樣,以微處理器為基礎的各種制樣設備代表著金相制備的先進技術,但是自動化程度較低,不能直接對較大零件進行取樣。為了滿足行業(yè)的要求,促進金相事業(yè)的發(fā)展,需要設計高精度、高性能和方便操作的金相切割。這里根據(jù)金相取樣的特殊要求,設計以為核心的,采用作為人機交互設備,彌補了在人機交互方面的不足,大大減少了輸入/輸出點數(shù),方便操作與維修,為用戶提供了友好的人機界面。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/163615.htm

1 工作原理
金相是金相取樣的專用設備。為了保護金屬試樣的組織結構和特性,對于不同屬性的金屬應采取不同的切割速度和切割模式。在該系統(tǒng)中,設置了三個操作窗口(測試操作、手動操作、自動操作)和一個高級設置窗口,一個切割過程觀察窗口。其中,自動操作包括三種模式:勻速切割、進三退一切割、逐層切割。不同切割模式的用戶可以在的不同窗口設定需要的切割工藝參數(shù),再通過設定與之相應的參數(shù)調用控制指令,驅動按照要求對金相試樣進行切割。其中,PLC與變頻器通過串行通信方式對三相異步電機調速,采用USS協(xié)議對電機的運行狀態(tài)進行控制和監(jiān)視。

2 控制系統(tǒng)的設計要求及思路
根據(jù)金相切割機發(fā)展狀況和市場需求,本著提高效率,增強可靠性能,提高性價比的原則,設計的金相切割機應實現(xiàn)以下功能:能夠根據(jù)零件尺寸的不同選擇不同的切割方式;在過程控制中,能夠根據(jù)不同的切割材料、硬度、尺寸調節(jié)切割速度;根據(jù)零件寬度或長度,確定砂輪的進刀速度、軸的運動速度和位移量;根據(jù)砂輪片磨損情況和零件直徑,確定砂輪切割的快進位置和退刀位置;能自動控制監(jiān)控切割量、進給速度、主電機轉速等切割參數(shù);人機交流界面便捷、美觀。
為了滿足切割及控制的技術要求,同時也為了提高機械產(chǎn)品的自動化程度,這里著重從PLC控制和設計兩方面對金相試樣切割機進行了研究。

3 硬件系統(tǒng)設計
切割機系統(tǒng)的主要組成見圖1所示的系統(tǒng)整體設計框圖。

系統(tǒng)的執(zhí)行部件主要包括一臺三相異步電機和三臺步進電機。三相異步電機采用變頻器進行變頻調速,步進電機由專用的驅動器驅動,控制系統(tǒng)核心PLC控制器發(fā)出控制命令信號,使異步電機和步進電機協(xié)調運動,完成切割過程。


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