带轮旋压机PLC控制系统的设计

1 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.1.1 钣制旋压皮带轮的特点

（1）重量轻

（2）材料密度和壁厚均匀

（3）旋压用工具和模具的费用低

（4）节能、节料、成本低

（5）无环境污染

1.1.2 钣制旋压皮带轮的应用及前景

（1）钣制旋压皮带轮生产中的技术问题

我国钣制旋压皮带轮的应用是从引进轿车和发动机国产化开始的。从目前的生产企业应用情况看，单槽轮、双槽轮、劈开轮许多生产厂家的技术已经成熟。

（2）钣制旋压带轮的应用问题

从现代汽车工业发展的现状看，旋压带轮的优越性和前景是非常广阔的，但同时也应看到一些问题。从技术上，除引进技术直接应用较好外，国内钣制旋压带轮在应用上无法实现衔接。国内市场上许多改型的汽车电机轮、风扇轮等仍沿用铸铁轮，产品改型需要相当的认识过程，为此替代是个相当长的过程；从材料上，由于钣制旋压带轮使用材料为08Al、08F，该材料价格高，和铸铁带轮的比价不合理，市场竞争力弱；从应用上，许多企业在进行技术改造时，只考虑经济效益不注重技术效益，造成应用上的人为阻碍，为推广应用造成不利影响。

（3）钣制旋压皮带轮的应用前景

以汽车工业为例，现在每个家庭差不多拥有一部汽车，其社会需求总量相当可观。

钣制旋压皮带轮从节能、节材、少加工、少切削上看，属于节约能源类产品，并且无污染，是可持续发展的一种优化产品。

所以，无论从技术上，还是从其所应用的前景上我们都应该加快对其的研究，缩小国内外的差距。

1.2 继电器控制系统与PLC控制系统

1.2.1 继电器控制系统与PLC控制系统的联系与区别

继电器控制系统与PLC控制系统的联系是：两种方法基本上都可以实现同一种功能。它们的运用都需要“门电路”的知识。门电路就是“与门”、“非门”、“或门”之类的知识。还有一种联系是，采用PLC控制，往往在采集输入信号时，

可能需要用到继电器。在输出控制信号时，还要用继电器做“功率放大”，要实现什么样的控制，是被控制的对象和你自动控制的目的所决定的，与采用什么手无关。

继电器控制系统与PLC控制系统的区别是：实现控制逻辑所用的硬件不同，继电器控制系统，其逻辑功能由传统的继电器来完成的，比如控制时间，就有相应的时间继电器。继电器的动作一般与电磁有关。 PLC是可编程控制器，它是基于各种“门电路”的一种集成式的控制器。其工作状况与计算机更接近些。对于已经接好的线路，可以通过改变PLC的程序来改变控制逻辑和参数，具有更灵活的运用方式。另一个差别是，继电器控制系统适用于简单一些的逻辑控制，而PLC可以实现更复杂的逻辑控制。

继电接触器控制的缺点：如果机床电控系统采用继电接触器控制，由于使用了大量的机械触点，导致设备的响应速度慢、可靠性差、故障率高、接线复杂、不便于调整和维修，加工产品的质量无法得到可靠保证。

继电器控制系统与PLC控制系统的区别是：实现控制逻辑所用的硬件不同，继电器控制系统，其逻辑功能由传统的继电器来完成的，比如控制时间，就有相应的时间继电器。继电器的动作一般与电磁有关。 PLC是可编程控制器，它是基于各种“门电路”的一种集成式的控制器。其工作状况与计算机更接近些。对于已经接好的线路，可以通过改变PLC的程序来改变控制逻辑和参数，具有更灵活的运用方式。另一个差别是，继电器控制系统适用于简单一些的逻辑控制，而PLC可以实现更复杂的逻辑控制。

继电接触器控制的缺点：如果机床电控系统采用继电接触器控制，由于使用了大量的机械触点，导致设备的响应速度慢、可靠性差、故障率高、接线复杂、不便于调整和维修，加工产品的质量无法得到可靠保证。

继电器控制系统与PLC控制系统的区别是：实现控制逻辑所用的硬件不同，继电器控制系统，其逻辑功能由传统的继电器来完成的，比如控制时间，就有相应的时间继电器。继电器的动作一般与电磁有关。 PLC是可编程控制器，它是基于各种“门电路”的一种集成式的控制器。其工作状况与计算机更接近些。对于已经接好的线路，可以通过改变PLC的程序来改变控制逻辑和参数，具有更灵活的运用方式。另一个差别是，继电器控制系统适用于简单一些的逻辑控制，而PLC可以实现更复杂的逻辑控制。

继电接触器控制的缺点：如果机床电控系统采用继电接触器控制，由于使用了大量的机械触点，导致设备的响应速度慢、可靠性差、故障率高、接线复杂、不便于调整和维修，加工产品的质量无法得到可靠保证。

1.2.2 PLC控制的优点

（1）可靠性高，抗干扰能力强

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，严格的生产工艺制造，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。

（2）配备齐全，功能完善，适用性强

PLC发展到今天，已经形成了大，中，小各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能外，现代PLC大多具有完善的数据处理运算能力，可以用于各种数字控制领域，。

（3）系统设计周期短,维护方便,改造容易

PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大地减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计周期大大缩短,同时维护也变得容易起来.更重要的是使同一设备经过改变程序来改变生产过程成为可能.因此很适合多品种、小批量的生产场合.

（4）体积小，重量轻，能耗低

以超小型PLC为例，其新近产品的品种底部迟寸小于100mm2,重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

1.3 方案的确定

钣制带轮旋压机的控制系统采用的PLC与液压系统相结合来控制的。液压系统是本机的进给系统，它由液压电机和电磁阀来控制机器的运转。液压系统由液压泵来供油。本次设计采用双泵供油这大大缓解了电力系统的压力。旋压机采用是日本三菱公司的FX2N型可编程控制器实现自动控制。编程方法选用步进顺控的方法，这种编程方法很容易被初学者接受和掌握,对于有经验的工程师,也会提高设计效率,程序的调试、修改和阅读也很容易,使用方便,程序也较短,在顺序控制设计中应优先考虑,该法在工业自动化控制中应用较多。