需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載XX大學畢業論文學院XX學院班級機械XX姓名XXX學號XX需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載目錄摘要3關鍵詞3ABSTRACT4KEYWORDS4第一章PLC簡介及發展歷史511PLC發展512PLC的用途713PLC的性能特點8131硬件的可靠性8132編程簡單，使用方便9133接線簡單，通用性好9134可連接為控制網絡系統1014PLC的工作原理1115PLC的編程語言12第二章系統硬件設計1421PLC硬件設計14211CP1H簡介14212PLC點表設計及接線1522步進電機硬件設計17221步進電機簡介17第三章系統軟件設計2131軟件系統簡介2132工藝流程圖分析2233程序功能分析24331啟動按鈕自鎖24332原點搜索原點復位功能24333置位，復位功能26334頻率設定指令26第四章送料定位與夾緊2841結構方案設計2842傳送部分的選型2843滾珠絲杠的選型29431滾珠絲杠的發展及應用29432滾珠絲杠的原理結構和特點32433滾珠絲杠的設計要求33結論35參考文獻36致謝38需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載全自動鋁型材切割機送料定位與夾緊系統的設計摘要在很多機械加工過程中，需要對鋁材進行切割。而全自動鋁型材切割機特別適用于加工精度要求高，圖形復雜的情況它主要由PLC及傳感器和步進電機組成。PLC在工作過程中，根據傳感器和精確的脈沖控制對步進電機精準控制。在設計過程中，全自動鋁型材切割機的控制系統是關鍵，它主要包括如下幾個方面；1加工工件的原始參考點的確定；2切割刀的控制；3步進電機的控制；基于上述要求，我們選用歐姆龍CP1H構成控制系統，東洋2H45B步進電機配合完成系統控制設計。關鍵詞全自動、鋁型材切割機、PLC需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載ABSTRACTINMANYMACHININGPROCESS,THENEEDFORALUMINUMCUTTINGFULLYAUTOMATICALUMINUMCUTTINGMACHINEISESPECIALLYSUITABLEFORHIGHPRECISIONMACHININGANDCOMPLEXGRAPHICS,ITISMAINLYBYTHEPLCANDSENSORSANDSTEPPERMOTORPLCINTHEWORKPROCESS,THEPRECISECONTROLONTHESTEPPINGMOTORISCONTROLLEDACCORDINGTOTHESENSOR,ANDACCURATEPULSEINTHEDESIGNPROCESS,AUTOMATICALUMINUMCUTTINGMACHINECONTROLSYSTEMISTHEKEY,WHICHMAINLYINCLUDETHEFOLLOWINGASPECTS1DETERMININGOFTHEORIGINALREFERENCEPOINTOFTHEWORKPIECE2CUTTINGCONTROLOFTHEKNIFE3STEPPERMOTORCONTROLBASEDONTHEABOVEREQUIREMENTS,WEHAVETHECHOICEOFOMRONCP1HCONTROLSYSTEM,JAPAN2H45BSTEPPERMOTORCONTROLDESIGNWITHTHECOMPLETIONOFTHESYSTEMKEYWORDSAUTOMATIC,ALUMINUMCUTTINGMACHINE,PLC需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載第一章PLC簡介及發展歷史11PLC發展第一臺可編程控制器的設計規范是美國通用公司提出的。當時的目的是要求設計一種新的控制裝置以取代繼電器盤，在保留了繼電器控制系統的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優點的基礎上，同時具有現代化生產線所要求的時間響應快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可隨工藝改變、易于與計算機接口、維修方便等諸多高品質與功能。這一設想提出后，美國數字設備公司（DEC）于1969年研制成第一臺PLC，型號為PDP14，投入通用汽車公司的生產線控制中，取得了令人滿意的效果，從此開創了PLC的新紀元。第一臺PLC具有模塊化、可擴充、可重編程及用于工業環境的特性。這些控制器易于安裝，占用空間小，可重復使用。盡管控制器編程有些瑣碎，但它具有公共的工廠標準梯形圖編程語言，這樣使得不熟悉計算機的人也能方便的使用它。在短時間內，PLC在其他工業部門也得到應用。到70年代初，食品、金屬和制造等工業部門相繼使用PLC代替繼電器控制設備，邁出了其實用化階段的第一步。70年代中期，由于大規模集成電路的出現，使8位微處理器和位片處理器相繼問世，使可編程控制技術產生了飛躍。在邏輯運算功能的基礎上，增加了數值運算、閉環控制、提高了運算速度，擴大了輸入輸出規模。在這個時期，日本、西德（原）和法國相繼研制出了自己的PLC，我國在1974年也開始研制。需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載70年代由于超大規模集成電路的出現，使PLC向大規模、高速性能方向發展，形成了多種系列化產品。這是面向工程技術人員的編程語言發展成熟，出現了工藝人員使用的圖形語言。在功能上，PLC可以代替某些模擬控制裝置和小型機DDC系統。進入八九十年代后，PLC的軟硬件功能進一步得到加強，PLC已發展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統，能與其他設備通信，生成報表，調度產生，可診斷自身故障及機器故障。這些改進使PLC符合今天對高質量高產出的要求。盡管PLC功能越來越強，但他仍然保留了先前的簡單與易于使用的特點PLC實物圖21PLC是一種專門在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應按照易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。隨著微電子技術和計算機技術的發展，可編程序控制器有了突飛猛進的發展，其功能已遠遠超出了邏輯控制、順序控制的范圍，它與計算機有效結合，可進行模擬量控制，具有遠程通信功能等。有人將其稱為現代工業控制的三大支柱（即PLC，機器人，CAD/CAM）之一。目前可編程序控制器（PROGRAMM需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載ABLECONTROLLER）簡稱PLC已廣泛應用于冶金、礦業、機械、輕工等領域，為工業自動化提供了有力的工具。12PLC的用途PLC的初期由于其價格高于繼電器控制裝置,使其應用受到限制。但近年來由于微處理器芯片及有關元件價格大大下降,使PLC的成本下降,同時又由于PLC的功能大大增強,使PLC的應用越來越廣泛,廣泛應用于鋼鐵、水泥、石油、化工、采礦、電力、機械制造、汽車、造紙、紡織、環保等行業。PLC的應用通常可分為五種類型（1）順序控制這是PLC應用最廣泛的領域，用以取代傳統的繼電器順序控制。PLC可應用于單機控制、多機群控、生產自動線控制等。如注塑機、印刷機械、訂書機械、切紙機械、組合機床、磨床、裝配生產線、電鍍流水線及電梯控制等。（2）運動控制PLC制造商目前已提供了拖動步進電動機或伺服電動機的單軸或多軸位置控制模版。在多數情況下，PLC把掃描目標位置的數據送給模版塊，其輸出移動一軸或數軸到目標位置。每個軸移動時，位置控制模塊保持適當的速度和加速度，確保運動平滑。相對來說，位置控制模塊比計算機數值控制（CNC）裝置體積更小，價格更低，速度更快，操作方便。（3）閉環過程控制PLC能控制大量的物理參數，如溫度、壓力、速度和流量等。PID（PROPORTIONALINTERGRALDERIVATIVE）模塊的提供使PLC具有閉環控制功能,即一個具有PID控制能力的PLC可用于過程控制。當過程控制中需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載某一個變量出現偏差時,PID控制算法會計算出正確的輸出,把變量保持在設定值上。（4）數據處理在機械加工中，出現了把支持順序控制的PLC和計算機數值控制（CNC）設備緊密結合的趨向。著名的日本FANUC公司推出的SYSTEN10、11、12系列，已將CNC控制功能作為PLC的一部分。為了實現PLC和CNC設備之間內部數據自由傳遞，該公司采用了窗口軟件。通過窗口軟件，用戶可以獨自編程，由PLC送至CNC設備使用。美國GE公司的CNC設備新機種也同樣使用了具有數據處理的PLC。預計今后幾年CNC系統將變成以PLC為主體的控制和管理系統。（5）通信和聯網為了適應國外近幾年來興起的工廠自動化（FA）系統、柔性制造系統（FMS）及集散控制系統（DCS）等發展的需要，必須發展PLC之間，PLC和上級計算機之間的通信功能。作為實時控制系統，不僅PLC數據通信速率要求高，而且要考慮出現停電故障時的對策。13PLC的性能特點131硬件的可靠性PLC是在工業環境的惡劣條件下應用而設計的，一個設計良好的PLC能置于有很強的電噪聲、電磁干擾、機械振動、極端溫度和濕度很大的環境中。在硬件設計方面，首先是選用優質器件，再就是采用合理的系統結構，加固，簡化安裝，使它易于抗振動沖擊，對印制電路板的設計、加工及焊接都采取了極為嚴格的工藝措施，而且在電路、結構及工藝上采取了一些獨特的方式。例如，在輸入/輸出電路中都采用了光電隔離措施，做到電浮空，既方便接地需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載，用提高了抗干擾性能；各個I/O端口都除采用了常規模擬器濾波以外，還加上了數字濾波；內部采用了電磁屏蔽措施，防止輻射干擾；采用了較先進的電源電路，以防止由電源回路串入的干擾信號；采用了較合理的電路程序，一旦某模塊出現故障，進行在線插拔、調試時不會影響各機的正常運行。由于PLC本身具有很高的可靠性，所以發生故障的部位大多集中在輸入/輸出的部件上，以及如傳感器件、限位開關、光電開關、電磁電機等外圍裝置上。132編程簡單，使用方便用微機實現自動控制，常使用匯編語言編程，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。例如，目前打多數PLC均采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了傳統控制線路的清晰直觀感，又顧及了大多數電氣技術人員的讀圖習慣及應用微機的水平很容易被電氣技術人員所接受，易于編程，程序改變時也容易修改，很靈活方便。這種面向控制過程、面向問題的編程方式，與目前微機控制常用的匯編語言相比，雖然在PLC內部增加了解釋程序，增加了程序執行時間，但對大多數的機電控制設備來說，這是微不足道的。133接線簡單，通用性好PLC的接線只需將輸入信號的設備（按鈕、開關等）與PLC輸入端子連接，將接受輸出信號執行控制任務的執行元件（接觸器、電磁閥等）與PLC輸出需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載端子連接。接線簡單、工作最少，省去了傳統的繼電器控制系統接線和拆線的麻煩。PLC的編程邏輯提供了能隨要求而改變的“接線網絡”，這樣生產線的自動化過程就能隨意改變。這種性能使PLC具有很高的經濟效益。用于連接現場設備的硬件接口實際上是PLC的組成部分，模塊化的自診斷接口電路能指出故障，并易于排除故障與替換故障部件，這樣的軟硬件設計就使現場電氣人員與技術人員易于是用。134可連接為控制網絡系統PLC可連成功能很強的網絡系統。網絡可分為兩類一類是低速網絡，采用主從方式通信，傳輸速率從幾千波特到上萬波特，傳輸距離為5002500M；另一類為高速網絡，采用令牌傳送方式通信，傳輸速率為1M10MBPS，傳輸距離為5001000M，網上結點可達1024個。這兩類網絡可以級連，網上可兼容不同類型的可編程控制器和計算機，從而組成控制范圍很大的局部網絡。5易于安裝，便于維護PLC安裝簡單而且功能有效，其相對小的體積使之能安裝在通常繼電器控制箱所需空間的一半的地方，在從繼電器系統改換到PLC系統的情況下，PLC小的模塊結構使之能安裝在繼電器附近并將連線向已有接線端，其實改換很方便，只要將輸入/輸出設備連向接線端即可。在大型安裝中，長距離輸入/輸出站點安放在最優地點。長距離站通過同軸電纜獲雙扭線連向CPU，這種配置大大減少了物料和勞力，長距離子系統方法需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載也意味著系統不同部分可在到達安裝場地前由PLC制造商預先連好線，這一方法大大減少了電氣技術人員的現場安裝時間。從一開始，PLC便以易維護作為設計目標。由于幾乎所有器件都是固態的，維護時只需更換模塊級插入式部件，故障檢測電路將診斷指示器嵌在每一部件中，就能指示器是否正常工作，借助于編程設備可見輸入/輸出是ON還是OFF，還可寫編程指令來報告故障。14PLC的工作原理PLC具有微機的許多特點，但它的工作方式卻與微機有很大不同。微機一般采用等待命令的工作方式。PLC則采用循環掃描工作方式。在PLC中，用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執行程序，直至遇到結束符后又返回第一條。如此周而不斷循環。每一個循環稱為一個掃描周期。一個掃描周期大致可分為I/O刷新和執行指令兩個階段。所謂I/O刷新即對PLC的輸入進行一次讀取，將輸入端各變量的狀態重新讀入PLC中存入內部寄存器，同時將新的運算結果送到輸出端。這實際是將存入輸入、輸出狀態的寄存器內容進行了一次更新，故稱為“I（輸入）/O輸出刷新”。由此可見，若輸入變量在I/O刷新期間狀態發生變化，則本次掃描期間輸出端也會相應的發生變化，或者說輸出隊輸入產生了響應。反之，若在本次I/O刷新之后，輸入變量才發生變化，則本次掃描輸出不變，即不響應，而要到下一次掃描期間輸出才會產生響應。由于PLC采用循環掃描的工作方式，所以它的輸出對輸入的響應速度要受掃描周期的影響。掃描周期的長短主要取決于這需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載幾個因數一是CPU執行指令的速度，二是每條指令占用的時間，三是指令條數的多少，即程序的長短。對于慢速控制系統，響應速度常常不是主要的，故這種方式不但沒有壞處反而可以增強系統抗干擾能力。因為干擾常是脈沖式的、短時的，而由于系統響應較慢，常常要幾個掃描周期才響應一次，而多次掃描后，瞬間干擾所引起的誤動作將會大大減少，故增加了抗干擾能力。但對控制時間要求較嚴格、響應速度要求較快的系統，這一問題就需慎重考慮。應對響應時間作出精確的計算，精心編排程序，合理安排指令的順序，以盡可能減少周期造成的響應延時等的不良影響。15PLC的編程語言PLC提供了較完整的編程語言，以適應PLC在工業環境中的應用。利用編程語言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當于設計和改變繼電器的硬接線線路，這就是所謂的“可編程序”。程序由編程器送到PLC內部的存儲器中，它也能方便地讀出、檢查與修改。PLC提供的編程語言通常由三種梯形圖、功能圖、及布爾邏輯編程。梯形圖LADDERPROGRAMMING是應用最廣的，梯形圖編程有時稱為繼電器梯形圖邏輯圖編程。它使用的最廣是因為它和以往的繼電器控制線路很接近。梯形圖是在原電器控制系統中常用的接觸器、繼電器梯形圖基礎上演變而來的，它與電氣操作原理相呼應。它的最大優點是形象、直觀和實用，為廣大電氣技術人員所熟知。PLC的梯形圖與電氣控制系統梯形圖的基本思想是一致的，需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載只是在使用符號和表達方式上有一定區別。PLC的梯形圖使用的時內部繼電器、定時器/計數器，都是由軟件實現的，其主要特點為使用方便、修改靈活。功能圖編程（FUNCTIONCHARTPROGRAMMING）是一種較新的編程方法。它的作用使用功能圖來表達一個順序控制過程。布爾邏輯編程BOOLEANLOGICPROGRAMMING包括“與”（AND）、或OR、非NOT以及定時器、計數器、觸發器等。每一種編程方法都有它的優點和缺點，根據每一種特殊的控制要求，根據編程者的熟練程度正確合理應用編程方法。PLC的這些及其他特性使之成為任何一個控制系統的有益部分。一旦安裝后，其作用立即顯現，其收益也馬上實現，向其他智能設備一樣,PLC的潛在優點還取決于應用時的創造性。需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載第二章系統硬件設計OMRON集團1933年5月10日創業至今的70多年中，通過不斷創造新的社會需求，已經發展成為全球知名的自動化控制及電子設備制造廠商，掌握著世界領先的傳感與控制核心技術。歐姆龍自動化（中國）統轄集團是一個引領工業自動化產品和應用先進技術的跨國公司，作為歐姆龍全球事業的一部分，它已經成為自動化領域的佼佼者。歐姆龍自動化（中國）統轄集團建有研發、生產、技術服務和物流基地，在華北、華東和華南擁有銷售公司，其下屬近40個事務所、辦事處遍布全國，為客戶提供最直接的服務。歐姆龍以其特有的“傳感與控制”技術，利用多年的經驗，以及對生產現場的深刻理解，不斷滿足客戶對產品多樣化和高品質的追求。21PLC硬件設計211CP1H簡介CP1H是日本歐姆龍新推出的整體式小型機，是一款性價比高、功能完備的通用控制器。其特點是結構緊湊，集成了開關量控制、模擬量控制、高速計數、4軸高速脈沖輸出、串行通信等功能于一身，CP1H指令豐富，采用任務編程方式，并支持功能塊編程方法使編程更加清楚、簡便。CP1H取消了手持編程器配置，沒有通常的外設接口，取而代之的是USB端口。還有串行通信功能端口2個，可自由選擇RS232C、和RS485。需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載可編程控制器CP1HX是用于實現高速處理和高功能的程序一體化型PLC。詳細具有以下特點CPU單元本體，內置輸入24點/輸出16點。CPU單元本體，可實現高速計數器4軸，脈沖輸出4軸。通過擴展CPM1A系列的擴展I/O單元，CP1H整體可以達到最大320點的輸入輸出。通過擴展CPM1A系列的擴展單元，也能夠進行功能擴展（溫度傳感器輸入等）。通過安裝選件板，可進行RS232C通信或RS422A/485通信（PT、條形碼閱讀器、變頻器等的連接用）。通過擴展CJ系列高功能單元，可擴展向上位/下位的通信功能等。需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載212PLC點表設計及接線選用CP1H的原因，是因為其性能穩定，經濟合理，而其脈沖輸出功能，也能很好的和步進電機配合控制切割機的動作。硬件上設計以下硬件點1啟動按鈕，用來控制整個系統啟動。2停止按鈕，控制系統一般，緊急情況停止。3復位按鈕，當步進電機運行到某一位置時，希望電機回歸原位，以便隨時校準絲杠。4步進電機復位開關，安裝在送料導軌上，用于每次步進電機動作復位反饋。5切割機到位開關，安裝在切割機上下動作氣缸上，用于反饋氣缸動作。6電機控制輸出，分別為電機脈沖輸出，方向控制，起停控制；7切割機轉動控制。8切割機下降控制。9夾具氣缸動作，使夾具夾緊。統計IO變量如表1所示序號輸入輸出1啟動按鈕電機脈沖輸出2停止按鈕電機方向控制3復位按鈕電機停止4步進電機復位開關切割機轉動5切割機到位開關切割機下降6夾具夾緊表1IO變量表需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載PLC數字量輸入點接線圖如圖1所示。輸入點輸入電壓為DC24V，所以將開關電源DC24V輸出與各開關量相連，輸入進PLC中。圖1PLC數字量輸入點接線圖PLC數字量輸出點接線圖如圖2所示。圖2PLC數字量輸出點接線圖需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載22步進電機硬件設計221步進電機簡介步進電機STEPPINGMOTOR,步進電機STEPMOTOR，或者是脈沖電機PULSEMOTOR，其它的如STEPPERMOTOR等有著各式各樣的稱呼方式，這些用日本話來表示的時候，就成為階動電動機，還有，階動就是一步一步階段動作的意思，這各用另外一種語言來表示時，就是成為步進驅動的意思，總之，就是輸入一個脈沖就會有一定的轉角，分配轉軸變位的電動機。步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制組件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。單相步進電機有單路電脈沖驅動，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅動。多相步進電機有多相方波脈沖驅動，用途很廣。使用多相步進電機時，單路電脈沖信號可先通過脈沖分配器轉換為多相脈沖信號，在經功率放大后分別送入步進電機各項繞組。每輸入一個脈沖到脈沖分配器，電機各相的通電狀態就發生變化，轉子會轉過一定的角度（稱為步距角）。正常情況下，步進電機轉過的總角度和輸入的脈沖數成正比；連續輸入一定頻率的脈沖時，電機的轉速與輸入脈沖的頻率保持嚴格的對應關系，不受電壓波動和負載變化的影響。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載步進電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作，而必須使用專用的步進電動機驅動器，它由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。驅動單元與步進電動機直接耦合，也可理解成步進電動機微機控制器的功率接口。步進電機驅動器，它是把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移，或者說控制系統每發一個脈沖信號，通過驅動器就使步進電機旋轉一個步距角。也就是說步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。所以控制步進脈沖信號的頻率，就可以對電機精確調速；控制步進脈沖的個數，就可以對電機精確定位。步進電機驅動器有很多，應以實際的功率要求合理的選擇驅動器。本設計步進電機選用性價比較高的東洋2H45B系統。2H45B系統具有以下特點1雙極性恒流斬波驅動；2靈活的輸出電流設定；3最大128細分設定，且不影響其輸出力矩；4報警信號光藕隔離輸出，方便用戶監控。；5過壓、欠壓、過流、短路、高溫等報警保護；需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載6電機低速無爬行現象，噪音小，無共振區。7通用定位孔尺寸，便于用戶安裝；2H45B步進電機驅動器主要有一下幾個接線點，與PLC相連接，總結功能如表2所示符號標記功能詳細說明PLS輸入信號光電隔離正端接5V供電電源，5V24均可驅動，高于5V需接限流電阻。PLS步進脈沖信號下降沿有效，每當脈沖由高變低時電機走一步。55V低電平03V,36V高電平55V,脈沖寬度25USDIR輸入信號光電隔離正端接5V供電電源，5V24均可驅動，高于5V需接限流電阻。DIR方向控制信號改變電機方向。55V低電平03V,36V高電平55V,脈寬25USENA輸入信號光電隔離正端接5V供電電源，5V24均可驅動，高于5V需接限流電阻。ENA電機釋放信號有效（低電平）時關斷電機線圈電流，驅動停止工作，電機處于自由狀態。表2輸入信號接口功能2H45B步進電機驅動器各接線端子與PLC接線圖如圖3所示需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載圖3標準接線圖第三章系統軟件設計31軟件系統簡介編程是一個系統工作，它包含了對控制對象的分析理解，一直到程序調試的全過程。1明確控制系統要求確定控制任務是設計PLC控制系統十分重要的部分。在設計中首先必須確定控制系統的I/O點數，它決定了PLC的系統配置，然后確定控制系統動作發生的順序和相應的動作條件。2I/O分配需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載根據控制系統區分哪些是發送（輸入）給PLC的信號，哪些是接收來自PLC的信號（輸出），分別給出對應的地址。同時根據程序的需要合理使用定義過的內部輔助繼電器、定時器和計數器等。3繪制梯形圖明確輸入、輸出以及它們之間的關系之后，按照實際的要求編寫梯形圖。4將梯形圖轉換成助記符，編寫指令表。如果借助于計算機和編程軟件，可省去這一步。5利用編程器或編程軟件將程序輸入到PLC中。6檢查程序并糾正錯誤。7模擬調試。8現場調試。CXPROGRAMMER是一個用于對OMRONCP系列PLC、CV系列PLC、以及C系列PLC建立、測試和維護程序的工具。它是一個支持PLC設備和地址信息、OMRONPLC和這些PLC支持的網絡設備進行通信的方便工具。CXPROGRAMMER在運行微軟WINDOWS環境MICROSOFTWINDOWS95或者更新版本,或MICROSOFTWINDOWSNT40或者更新版本的標準IBM及其兼容（基于PENTIUM或者更高）臺式機上面運行。32工藝流程圖分析統計IO變量如表1所示序號輸入輸出1啟動按鈕電機脈沖輸出2停止按鈕電機方向控制3復位按鈕電機停止需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載4步進電機復位開關切割機轉動5切割機到位開關切割機下降6夾具夾緊表1IO變量表PLC程序設定的主要任務就是根據控制要求將公益流程圖轉換為梯形圖，這是PLC應用中的關鍵問題，程序編寫是軟件設計的具體體現。所以工藝流程圖在軟件設計中占有相當重的份額，下面根據控制要求，總結工藝流程圖如下需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載兩切割機一起動作，三個夾具一起動作，這樣能大大簡化程序難度，減少CPU運算量。需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載33程序功能分析下面詳細分析程序中各功能，及使用到命令詳解。331啟動按鈕自鎖啟動按鈕和停止按鈕在整個控制中，起著相當重要的作用。按下啟動按鈕運行，并自鎖，程序中每一步動作，都需要有啟動按鈕的常開點保證系統可控性。當發生突發狀況或需要停止系統時，按下停止按鈕。程序中采用中間繼電器自鎖控制系統啟停，如圖332原點搜索原點復位功能在CP1HCPU單元的脈沖輸出功能中，作為決定機械原點的方法，可配備以下2種功能。1原點搜索以通過原點搜索參數指定的形式為基礎，通過執行ORG指令實際輸出脈沖，使電動機動作，將以下3種位置信息作為輸入條件，來確定機械原點的功能。A原點輸入信號B原點附近輸入信號CCW極限輸入信號、CCW極限輸入信號2脈沖輸出當前值變更需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載希望將當前位置設為原點的情況下，通過INI指令將脈沖輸出當前值變更為0。執行上述中的任何一項時，進入原點確定狀態。此外，作為回復到原點的功能，還可以配備以下原點復位功能。原點復位從電動機停止的任意位置開始，通過執行ORG指令實際輸出脈沖，使電動機動作，使其向原點搜索或當前值變更確定的原點位置移動。通過ORG指令，輸出脈沖使電動機實際動作，使用顯示原點附近、原點的輸入信號來決定原點。作為顯示原點的輸入信號，使用伺服電動機配備編碼器的Z相信號、或外部傳感器（光電/接近傳感器/限位開關等）。可選擇幾個原點搜索形式。另外，在原點輸入信號上連接傳感器等的集電極開路輸出信號。原點輸入信號的響應時間為01MS（NO接點設定）。這里的“原點輸入信號上連接傳感器”即步進電機復位開關，系統每次重新上電和按下復位按鈕時，執行“ORG”命令，搜索系統原點。程序如圖需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載333置位，復位功能系統中，夾具氣缸，切割機下降氣缸，及切割機轉動控制都采用置位（SET），復位（RSET）命令。為防止系統故障停止錯位，初次上電和按下復位按鈕時，也要復位夾具氣缸，切割機下降氣缸，及切割機轉動。334頻率設定指令頻率設定指令是這個程序的核心指令，用來控制步進電機。可進行無加減速脈沖輸出、定位（單獨模式）或速度控制（連續模式）。單獨模式中通過PULS指令和置位使用。通過在脈沖輸出中執行本指令，可變更脈沖輸出的目標頻率。需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載從由C1指定的端口中，通過由C2指定的方式和由S指定的目標頻率來執行脈沖輸出。執行一次SPED指令時，通過指定的條件，執行脈沖輸出。因此基本上在輸入微分型（帶）或1周期ON的輸入條件下使用。在獨立模式中輸出事先所設定的脈沖量時，自動地停止脈沖輸出。在連續模式中，在執行脈沖輸出停止之前，繼續進行脈沖的輸出。在獨立模式的脈沖輸出中變更為連續模式，或在連續模式的脈沖輸出中變更為獨立模式時，就會出錯，不能被執行。需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載第四章送料定位與夾緊41結構方案設計鋁型材與橫向、縱向定位塊為基準定位，到達傳送初始位置。機械手夾緊鋁型材后橫向運動設置距離。這里的機械手由電機帶動滾珠絲杠直線運動，配合4套氣爪的夾取，這樣的結構簡單，工作可靠，采用滾珠絲杠，傳送精度高。42傳送部分的選型給定參數5米鋁型材質量15KG。鋁型材寬40MM。傳送最大距離500MM。氣爪選用進口SMC廠家，MHL220DY69A82MHL2氣爪系列20D缸徑Y68A極限位置傳感器型號82氣爪行程需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載由于鋁型材較長，需要增加夾取的長度。本系統采用4套氣爪夾取。43滾珠絲杠的選型431滾珠絲杠的發展及應用滾珠絲杠副早在19世紀末就已經被發明了，但受制于當時的制造水平，相當一段時間內未能實際應用。美國是世界上第一個將滾珠絲杠副應用于工業產品的國家，1940年滾珠絲杠副被應用于美國通用汽車公司薩吉諾分廠的汽車轉向機構。我國在1950年代末期開始研制用于數控機床的滾珠絲杠副，并于1964年由南京工藝裝備制造廠成功生產出我國第一套滾珠絲杠副。隨著數控機床和各種自動化設備的發展，滾珠絲杠副的需求迅速增加，研究和生產也得到了很大的促進，特別是精密螺紋磨床的出現，使滾珠絲杠副在精度和性能上得到了較大的飛躍。滾珠絲杠副自1874年在美國獲得專利至今已有100多年歷史，在我國也有40來年的研制和生產歷史。它的功能已從最初的“敏捷省能傳動”上世紀4050年代到“精密定位”70年代，再從“大導程快速驅動”80年代到“精密高速驅動”90年代，在這過程中產品不斷升級換代得到一次質的飛躍。在數控補償技術出現前的很長時間里，要提高機構定位精度，主要通過提高滾珠絲杠副的精度來實現，因此，對滾珠絲杠的導程誤差要求很高，給滾珠絲杠副的制造帶來困難，使滾珠絲杠副的需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載生產成本加大。特別是高精度滾珠絲杠副，各項精度指標只有通過數控螺紋磨床或激光反饋螺紋磨床多次加工才能達到。隨著數控補償技術的出現，在沒有很高精度的滾珠絲杠副的情況下，也能通過數控補償獲得高的定位精度。從而給滾珠絲杠的加工工藝爭取了空間，使冷軋工藝成為繼旋磨工藝之后又一個被廣泛采用的加工手段。由于滾珠絲杠副具有高效率、高精度、高剛度等特點，現在滾珠絲杠副已經被廣泛應用于機械、航天、航空、核工業等領域，并已成為機械傳動與定位的首選部件。與此同時，伴隨這滾珠絲杠副的應用領域的擴大，對滾珠絲杠副的要求也越來越多，滾珠絲杠副除了經典規格的加工工藝得到不斷進步外，在多個特定方向上也有了很大發展，主要在以下幾方面微型滾珠絲杠副在一些要求結構非常緊湊需要微動控制的場合，如航天航空領域、小型精密測試裝置、精密儀器等，它們基本上都需要公稱直徑D09的滾珠絲杠副稱為微型大導程滾珠絲杠副。大導程滾珠絲杠副指公稱直徑D016MM，螺旋升角9或導程PHD0的滾珠絲杠副，對于螺旋升角17則稱為超大導程滾珠絲杠副。重型滾珠絲杠副指公稱直徑D0120MM的滾珠絲杠副。世界主要滾珠絲桿生產制造商THK日本NSK日本TSUBAKI日本椿本STAR德國SHUTON西班牙PMIAMT中國臺灣銀泰HIWIN中國臺灣上銀漢江機床廠南京工藝裝配廠需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載432滾珠絲杠的原理結構和特點滾珠絲杠組成主要由絲桿、螺母、滾珠和滾道（回珠器）、螺母座等組成。工作原理在絲桿和螺母上加工有弧行螺旋槽，當它們套裝在一起時便形成螺旋滾道，并在滾道內裝滿滾珠。而滾珠則沿滾道滾動，并經回珠管作周而復始的循環運動。回珠管兩端還起擋珠的作用，以防滾珠沿滾道掉出。滾珠絲杠螺母傳動的優點1摩擦小，效率高。一般情況下，它的機械效率在90以上，約比滑動絲杠傳動的機械效率高24倍。因此，在同樣負荷下，驅動扭矩較滑動絲杠減少2/33/4。同時它的逆傳動效率也很高，接需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載近正傳動效率，因此它可以比較容易地把直線運動轉換為旋轉運動。2由于是滾動摩擦，動、靜摩擦系數相差極小，無論是靜止，還是高、低速時，摩擦扭矩幾乎不變，因而靈敏度高，傳動平穩。3磨損少，壽命長。滾珠絲杠副中的主要零件，如絲杠、螺母、滾珠和滾珠循環返回裝置中部分零件，均經過熱處理，并且有很高的表面光潔度，再加上滾動摩擦很小，因而具有良好的耐磨性，壽命約為滑動絲杠副的410倍以上。4定位精度和重復定位精度高。由于滾珠絲杠副摩擦小，溫升小，無爬行、無間隙。通過預緊進行拉伸以補償熱膨脹。因此可達到較高的定位精度和重復定位精度。5可靠性高。潤滑密封裝置結構簡單，維修方便。滾珠絲杠螺母傳動的缺點1不自鎖。因其你傳動效率很高，滾珠絲杠副一般不能自鎖。因此在不允許產生逆傳動的地方，如橫梁的升降系統等，必須增設制動或自鎖機構。2結構較復雜，工藝性差，成本高。433滾珠絲杠的設計要求滾珠絲杠副是絲杠和螺母之以滾珠為滾動體的螺旋傳動副，它可以將回轉運動變為直線運動，或相反。其組成和主要尺寸如圖所示。需要CAD圖紙，咨詢Q414951605優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載公稱直徑；滾珠絲杠螺紋外徑；滾珠絲杠螺紋底徑；0D1D2D軸頸直徑；滾珠螺母體螺紋