基于plc的发动机气门压装机控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)

基于plc的发动机气门压装机控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

使接近开关震荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出无金属物体接近，进而控制开关的通或断，这种接近开关所能检测的物体必须是导电性能良好的金属物体。 本设计采用的是 E2EX1C1欧姆龙电感式接近开关。 轮辐式称重传感器 称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、轮辐式等 8 类，以电阻应变式使用最广。 所谓的轮辐式是形状像带辐条的轮子一样，而称重传感器实际上是一种将质量 信号转变为可测量的电信号输出的装置。 电阻应变式传感器，电阻应变式传感器（ straingauge type transducer ）以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。 电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。 弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。 电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。 常用的电阻应变式传感器有应变式测力传感器、应变式压力传感器、应变式扭矩 传感器（见转矩传感器）、应变式位移传感器（见位移传感器）、应变式加速度传感器（见加速度计）和测温应变计等。 电阻应变式传感器的优点是精度高，测量范围广 ,寿命长 ,结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等。 它的缺点是对于12 大应变有较大的非线性、输出信号较弱，但可采取一定的补偿措施。 因此它广泛应用于自动测试和控制技术中。 轮辐式传感器的特点是抗偏载、低高度、全密封和规格全，适用于平台秤、汽车衡、轨道衡及料仓物位测量与控制。 轮辐式称重传感器量程规格： ， ， 1， 2， 3， 5， 10， 20， 30， 50， 100t。 它的工作原理：称重传感器中最多的是电阻应变式称重 ,应变片是称重传感器的核心单元 ,弹性体是基础组成部分。 称重传感器按结构类型分主要有 S 形行双连孔式传感器 ,柱式传感器 ,轮辐式与桥式传感 ,柱环式传感器 ,剪切梁式传感器和单 S梁式传感器 .S形行双连孔式传感器量程范围一般在 2Kg 到 500Kg,这种类型称重传感器抗偏，抗侧能力较强。 柱式传感器的测量范围都很大，一般最大可以达到几百吨，它刚性好，抗过载能力强，加工也简单，重量也比较轻。 光幕传感器 光 幕传感器的光是根据测试需要将传感器的光源组成一面光幕 ,接收部分可以根据光幕被遮挡的部分测出物体的尺寸 ,比如激光光幕传感器可以用来测量物体的直径和宽度 . 光幕传感器主要是用在工业生产中的安全保护设备，普遍叫做安全光幕，多束平行的红外光线形成了一面象电影荧幕一样的保护墙，一旦触及就会停止工作，保护操作人员的人身安全。 它是一种新开发的，集以前各厂家光幕技术与售价之所长的高品质自动控制产品，运用红外线扫描探测技术。 发射装置和接收装置安装于两侧，内部由单片机和微处理器进行数字程序控制，使红外线收发单元在高速扫描状态 下，形成红外线光幕警戒屏障，当人和物体进入光幕屏障区内，控制系统迅速转换输出电平信号，使负载动作，当人和物体离开光幕警戒区域，则负载正常自动关闭，从而达到安全保护的目的。 13 实际应用时不需要控制器，仅需发射器和接收器，使用时通过航空插头插座或者电缆线连接，输出可直接外接继电器或者各类计算机数字接口。 工作原理： 当保护区域内无侵入物体时，传感器的接收器处于受光状态，此时接收器的通讯指示灯（红灯）应熄灭，发射指示灯（黄灯）点亮，这时按下被保护设备的工作开关，设备可正常运转；当有物体（不小于最小可检测体或者分辨率） 侵入保护区域时，接收器的红色指示灯将被点亮（可能是接收器处于遮光状态，也可能是光通讯被遮断），此时被保护设备受控，处于强制停顿状态；当侵入物体撤出保护区域后，光幕传感器将返回第一个工作状态，设备将继续工作。 在安全光幕传感器开机进入工作状态后，使用直径为最小检测体尺寸的测试棒（或同等直径的不透明物体），垂直侵入保护区域，分别按顺时针和逆时针方向在保护区域内做平移运动，此时光幕传感器应一直有红色指示灯被点亮，受控设备无法工作。 压力继电器 压力继电器 (Pressure Switch)，是液压系统中 当流体压力达到预定值时，使电接点动作的元件。 是将压力转换成电信号的液压元器件，客户根据自身的压力设计需要，通过调节压力继电器，实现在某一设定的压力时，输出一个电信号的功能。 压力继电器是利用液体的压力来启闭电气触点的液压电气转换元件。 当系统压力达到压力继电器的调定值时，发出电信号，使电气元件（如电磁铁、电机、时间继电器、电磁离合器等）动作，使油路卸压、换向，执行元件实现顺序动作，或关闭电动机使系统停止工作，起安全保护作用等。 压力继电器有柱塞式、膜片式、弹簧管式和波纹管式四种结构形式。 注意： 压力继电器必须放 在压力有明显变化的地方才能输出电信号。 若将压力继电器放在回油路上，由于回油路直接接回油箱，压力也没有变化，所以压14 力继电器也不会工作。 2 控制系统方案设计 PLC 控制系统设计步骤 PLC控制系统设计的步骤有七步：系统设计与设备选型：分析所控制的设备或系统， PLC 最主要的目的是控制外部系统。 这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。 然后判断一下所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求（选型要求），最后判断一下所要控制的设备或系统的复杂程度，分析内存容量是否够； I/O 赋值（分配输入输出）：首先将所要控制的设备或系统的输入信号进行赋值，与PLC的输入编号相对应。 然后将所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值，与 PLC的输出编号相对应；设计控制原理图：首先设计出比较完整的控制草图。 然后编写控制程序。 最后在达到控制目的的前提下尽量简化程序；程序写入 PLC：将程序写入可编程控制器；编辑调试修改程序：首先程序出错（逻辑及语法检查）。 然后在局部插 END，分段调试程序。 最后整体运行调试；监视运行情况：在监视方式下，监视一下控制程序的每个动作是否正确；如不正确返回步骤 5，如果正确则做第七部；运行 程序。 控制系统设计思路 为了能更方便的压装发动机，节省劳动力。 传送带是用来传送要压装的发动机和已压装好的发动机。 控制系统的设计思路如图 所示。 一个控制操作按钮，有停止按钮、启动按钮和急停按钮，启动后就同时启动了传感器，电感式传感器检测发动机是否到位，轮辐式称重传感器是检测是否超过本设计的最大压力值 50KN 左右。 光幕传感器是用来检测在压装机工作时是否有人进入工作区域，就收到信号后压装机就自动停止工作。 这些传感器接收到信号后都传送到 PLC， PLC 控制一个液压阀、两个异步交15 流电动机和报警器。 液压阀是 控制升降机的上升和下降，两个异步交流电动机分别控制一个液压泵和传送带，报警器就是由光幕接收到有人信号后把信号传送到 PLC，然后 PLC在发指令给报警器，报警器就发出警报声用来提醒操作人员。 图 控制方案 控制系统的控制模式 此系统以自动控制为主，并结合手动控制方式，改造后操作工只需在手动确认缸盖位置到位，按下启动按钮启动升降台后，再按控制面板的压装按钮，系统会自动压装和自动放行。 手动控制是用人控制压装机和 传送带运作按钮，如启动按钮、停止按钮和急停按钮等，而自动控制是压装机的整个压装过程不需要工人操作。 3 PLC 系统硬件方案的设计 可编程控制器选型 此系统控制规模属于偏大的，输入 /输出点数有点多，所以系统采用大型的三菱可编程控制器。 三菱 FXPLC 是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当 FX 系列中最高档次的超小程序装置，除输入出 16～ 25 点操作按钮、传感器 警报器 PLC 液压阀 液压泵电机 传送带电机 16 的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的 PLC。 本设计选择的是三菱的 PLC 控制器，型号是 FX2N64MR001。 输入：64 点，继电器输出，它是交流电源。 设计要求的输入点是 24，所以选择的控制器的输入点要大于所要求的点数。 FX2N64MR001 是 FX2N 系列中三菱 PLCFX 家族中最先进的系列。 有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块，灵活性和控制能力强，可扩展到 256 点。 具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功。