电气工程师维修电工技师论文、设计

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1、宁波职业技术学院成人与继续教育学院维修电工技师设计(论文)(2013届)注意：本论文若在网络上转载不得对下面作者姓名进行更改，否则由此引起的版权及由专利权引起的法律纠纷由转载者承担全部责任，内容仅供读者参考!论文题目PLC及两轴控制器在替代美国海宝数控火焰切割系统的可行性实践所在单位宁波远成设备制造有限公司姓名郭成志指导教师赵建国职称或等级高级技师完成日期2013年8月1PLC及两轴控制器在替代美国海宝数控火焰切割系统的可行性实践郭成志（宁波远成设备制造有限公司）2013年8月摘要长期以来，国内数控火焰切割领域美国海宝EDGE控制系统在加工制造行业一直处于霸主地位，在市场中也占有很大

2、的份额。究其原因，主要是因为EDGE数控火焰切割系统其控制软件基于windowsxp系统，操作方便，另一方面其不凡的稳定性也成为火焰切割行业的佼佼者。但是，这套系统价格昂贵高达7万元一套！我厂现在有一台采用EDGE控制系统的火焰切割机，由于使用年月较长，EDGE控制系统性能也飞速下降，而且由于，原设电磁阀马达等控制元件，使用的是PCB线路板，由于线路板工艺比较差，期间多次出现鼠线氧化断路故障，严重影响了生产效率！为此，既经济又可靠的更新该台设备成为当下首要任务！本设计采用香港固高GT200运动控制器，结合PLC和方菱控制软件，能够出色的满足数控火焰切割工艺，由于PLC的运用提高了控制

3、的可靠性，图形与文件管理与美国EDGE系统不相上下，控制精度由于采用伺服定位系统控制精度可达每毫米1000个脉冲，切割速度可达25米/分钟！关键词：数控火焰切割；PLC；两轴控制器；伺服器；伺服电动机；脉冲；I/0接口目录1　引言12　总体设计13　硬件设计33.1固高两轴控制器系统33.1.1GT200控制器基本功能33.1.2I/O接口内部结构43.1.3I/O接口电路组成63.2可编程控制器73.2.1输入输出73.2.2输入输出保护电路103.3伺服驱动器及电机103.3.1伺服器与PLC接口103.3.2割炬升降电机电路113.4电源供电123.4.1强电部分123.4.2

4、弱电部分124　软件设计134.1上电预散热144.2.扫描报警输入144.3.伺服器使能和输入传输144.4排气程序155　制作和调试165.1制作注意事项165.1.1控制变压器165.1.2控制端子板165.1.3PLC165.2调试方法175.2.1检查布线175.2.2设置参数175.2.3运行176　结论18参考文献20附录1电原理总图21附录2梯形图程序26附录3指令表27附录4系统实物图28附录5课题设计作品说明书30宁波市维修电工国家职业技能鉴定所维修电工技师课题设计(论文)-30-1　引言随着自动化控制技术的迅速发展，可编程控制器在工业控制领域因其高可靠性、编程灵

5、活性而获得广范应用，目前在数控领域也已获得普遍应用；而对于基于windows系统的两轴控制卡由于其人性的化的人机界面操作，也已逐渐在诸多数控设备应用！本设计将两轴控制器和PLC技术结合，将其应用于数控火焰切割系统作为下料生产，经验证，设备操作简单，有火焰切割基础的稍作培训即可操作，切割误差仅有3mm，完全满足下料生产要求；切割速度可达25米/分钟，性能可与美国海宝数控系统相媲美，可以完美替代目前市场上的美国EDGE数控火焰切割系统！2　总体设计数控火焰切割机，是应下料工人手工切割或半自动切割这种低效生产而设计的，但是其切割工艺是完全遵循传统人工或半自动原始工艺，只不过各氧气阀门和乙炔

6、阀门以自动电磁阀替代手动阀门，以精密的机械运动代替人工手动运行割炬，所以对设备的基本控制是：在无安全或故障报警的情况下，开切割氧总阀门和低预热阀门启动高压打火3S钟，为了加强预热割炬升降电机下降一个距离，预热完成后为了防止穿孔时飞溅堵孔，电机上升一段距离，然后开穿孔氧，飞溅完毕电机下降一段距离并启动伺服电机，按照预定程序切割完毕后，排气、割炬上升，关闭切割氧总阀，关闭低预热。为使设备具有人性化的操作界面，切割系统采用固高GT系列两轴控制器，控制卡见下图。该系列控制器以IBMPC及兼容机为主机，并且可以基于windows系统操作，除此之外，该控制卡可提供两种不同的控制方式，即脉冲+方向

7、和正脉冲+负脉冲，本设计中采用的是脉冲+方向。下图是控制器外形。宁波市维修电工国家职业技能鉴定所维修电工技师课题设计(论文)-30-图2-1GT200控制卡和端子板外形供气电磁阀主要用来控制包括预热氧，丙烷燃气，穿孔氧在内的气体特定顺序供给，以实现火焰切割工艺。同时还要适时调整切割割炬的高低，可以用电机控制其升降，但由于对控制精度要求不高故采用一般的单相交流电动机即可，并且通过继电器控制其正反转，由于此类电器件也是根据控制卡实时控制，所以可以采用运算指令不