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基于PLC的吊钩式抛丸机控制系统设计

摘要：现在工业上对于中小型的铸锻件进行表面清理和处理时，多处都是采用抛丸的处理工艺。其中它的原理是将工件放在密封的容器中间，使抛丸机能够对弹丸进行直接的撞击在工件上，将工件表面残余的铸砂或者是氧化表皮通过撞击而清理掉的，从而达到清理工件表面的目的。同时在抛丸机的清理过程中，还可以使工件的表面应力状态得到改善，使其处于在应力的状态，从而提高它的疲劳强度。所以，铸、锻件的表面抛丸处理的工艺都在工业上得到了广泛的使用。 

正因为如此我们需要设计出抛丸机的控制系统，用来实现抛丸机始终抛丸的功能，达到实际所需的作用。本次设计采用PLC控制系统，通过触摸屏界面输入抛丸机的频率范围来设定抛丸机抛丸速度和设置抛丸机的转速和正反转的工作时间、工作时间、开关门的时间、水阀延时书间，再由传感器实时地检测转轮1#，2#的位置和水箱里水的位置。当探头检测到水阀低于下限时，开启水阀加水，水位开始回升。当探头检测到水阀高于上限时，停止水阀加水，保证水位正常。

关键词 ： 抛丸机；PLC控制系统；传感器；

 

目录

第一章 绪论 1

1.1 课题的概述及意义 2

1.2 抛丸机的分类及组成 2

1.3 抛丸机控制系统的研究内容 3

第二章 抛丸机控制系统的总体设计 4

2.1 系统整体方案设计思路 5

2.2 系统的控制要求 6

第三章 抛丸机控制系统的硬件设计 6

3.1 PLC的选定 7

3.1.1 PLC的发展及组成部分 7

3.1.2 PLC的选择 9

3.2传感器的选定 10

3.2.1 传感器的发展及分类 10

3.2.2 传感器的选择方案 11

3.3 变频器的选定 12

3.3.1变频器的发展及分类 12

3.3.2 变频器的选择 13

3.4 行程开关的选定 13

3.4.1行程开关的选择 13

3.5电气原理图 14

3.6 PLC的I/O分配表及硬件接线图 15

3.7 驱动系统的选择 18

3.8 选择气缸的方法 19

3.9 气动原理图的设计 20

第四章 抛丸机控制系统的软件设计 22

4.1 SoMachine V4.1编程软件介绍 22

4.2 SoMachine编程的优势 22

4.3 流程图与说明 23

第五章 控制系统的调试 25

第六章 总结与展望 27

小结并致谢 28

参考文献 30

毕业设计附录目录 31

 

主要研究的内容：

为实现抛丸机系统的控制，所有设计系统程序必须实现以下主要功能：

1、该系统可以完成对1#、2#吊钩自动识别、自动运送到抛丸机体内位置；

2、该系统可以实现控制系统的多种工作方式；

3、该系统发生故障时，抛丸装置必须进行报警和复位；

4、能够用PLC实现基本功能

要解决的问题;

1、手/自动方面：手自动要能够连贯转换

2、当抛丸机门打开时抛丸机不能运行要处于报警状态

   3、在控制面板上，可以设置抛丸机的转速和正反转的工作时间、工作时间、开关门的时间、水阀延时书间

   4、当探头检测到水阀低于下限时，开启水阀加水，水位开始回升

   5、当探头检测到水阀高于上限时，停止水阀加水，保证水位正常

6、PLC的步进指令编程方面：首先要把整个控制过程按任务要求分解，如何画出抛丸机系统控制过程的流程图；

7、分配、确定状态器元件，弄清每个被分配状态器的功能；如何编写程序等

预期目标：

  1、选择合适的接近开关、变频器和PLC硬件设备等

2、绘制基于PLC控制的抛丸机系统的电气原理图、硬件接线图、逻辑控制程序、结构化文本图（ST）

研究步骤：

  1、熟悉抛丸机控制系统的工作原理

2、电气元器件的选用

  3、设计并绘制电气原理图，根据控制要求进行硬件设计和软件设计

  4、抛丸机控制系统的调试

  5、得出结论并编写毕业设计说明书

方法及措施

  1、参考相关专业的毕业设计论文

 2、查阅有关的设计手册

  3、向指导老师征询意见

  4、整理资料并完善设计

 

参考文献

1、向晓汉等.电气控制与PLC技术基础.北京:清华大学出版社，2007

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20、 漆汉宏. PLC电气控制技术.北京:机械工业出版社，2010

21、李振.施耐德电气SoMachine控制器应用技巧.北京:机械工业出版社,2015