钢管据切机的plc控制设计毕业论文

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1、钢管据切机的PLC控制设计毕业论文沈阳理工大学毕业论文1引言1.1概述本课题是为钢管生产线定尺自动切割机控制系统而设计的，定尺自动切割机是钢管生产线上的一个重要设备，本文将分别详细论述自动切割机的原理、设计理论、软件程序编制。随着市场经济的飞速发展，人们对生产效率以及成品质量的要求越来越高，同时微机控制技术发展趋于成熟，各种自动化程度很高的高性能切割机迅速发展起来。比如卷筒料（纸、钢板等）高速切割机、凹板切割机、玻璃切割机、钢板整平切割机等等，基本都具备了微机控制、定长设置、速度实时监测、直流调速等

2、功能。锯切的速度与精度达到了比较高的水平，扩展功能如自动装卸等也都比较齐全。作为管材领域重要的生产设备，钢管自动切割机的锯切精度、锯切速度、自动化程度直接影响到生产效率和产品的质量，因此对其技术要求非常高。它里面融合了计算机自动控制、精密机械传动控制、电机调速、人机工程等多种技术，有着较深的理论价值。针对不同的管材，切割机组采用的切割方式不尽相同。对于硬度非常高的合金钢管材，对锯切片硬度又有非常高的要求，一般是管材达到设定长度后停止运行，然后下锯切割。对于大部分普通硬度管材，一般都是进行随动锯切，即

3、在管材运动中进行下锯锯切，以满足锯切精度的更高要求。自动切割机是对钢管生产线上运动着的钢管进行连续在线测长并切割的装置。锯车在对钢管的在线切割过程中，应不影响钢管生产线的流水作业。它是钢管生产线上必不可少的关键设备，它与堆垛机，自动包装设备共同构成钢管生产线。在钢管生产线上，已经成型的待切钢管不停的在生产线上向前输送，自动切割机应根据输送速度及待切长度适时启动锯车拖动装置进行跟踪，迅速达到同步。并经过进一步调整，在满足锯切精度的前提下，输出夹紧指令，使钢管与锯车之间相对固定，以保证锯切过程的安全进行

4、。固定完成后，输出锯切指令，锯切结束后下达抬锯、松夹和返回指令，拖动装置拖动锯车迅速精确回位，等待下一个启动信号到来时再重复锯切过程。切割机这一工业产品经历了从简单到复杂，从低级到高级的发展过程，最早的切割机不能在线切割钢管，这就大大影响了生产效率。后来切割机安装在钢管生产线上，能够进行在线切割，但定尺控制都采用机械装置，生产效率和定尺精度都不高。随着电子技术的发展及芯片的不断更1沈阳理工大学毕业论文新，国外七十年代推出了计算机控制定尺的切割机，其中以德国和日本的产品为代表。国内八十年代中期才推出微

5、机定尺切割，采用单片机控制[4]。目前，全国正在使用中的自动设备有2000多台套，大部分为机械定尺的气动锯车（锯车采用汽缸中的压缩空气作为推进动力，无电气调速系统）定尺精度不高；少部分为单片机控制的定尺切割机，这种自动控制的锯车采用直流电机经齿轮齿条传动，有电气调速系统。加装单片机系统的切割机比前代产品性能有了提高，但单片机电路元件孤立，整个控制电路布线复杂，使用多年的自动设备还会出现抗干扰性差，定尺精度下降，故障率高等问题，经常延误用户生产。从目前国内定尺切割的使用情况来看，普遍存在着进口设备造价

6、昂贵，维护费用高。国产设备控制精度低，可靠性差等现象。钢管行业普遍呼吁换代产品的早日出现，要求新产品结构简单，性能稳定，易于维护，成本低廉。此外，锯切机组采用的电气传动方式也因切割对象而各异。随着交流调速技术的迅猛发展，越来越多的厂家开始采用高性能交流调速系统，但在要求高控制性能的工业场合，仍有很多采用直流传动装置进行直流调速以满足高控制要求[1]。针对锯切机的自动控制，一般采用传统的电气控制线路与PLC结合的控制方案。采用这种方案，系统具有可靠性高、故障率低、便于维修等特点。1.2研究对象介绍钢管

7、锯切机由PLC，可调速伺服系统，继电器操作系统，机械，液压或气动系统及测速系统所组成。1.2.1技术性能1）管材速度：0～100m/min2）锯车加速度：1.2～3m/s23）锯切长度：10m内（任意选定）4）锯片线速度：86m/s5）定尺精度：<+6mm6）能实现自循环，手工操作和模拟调试1.2.2工作过程数控钢管锯切机是整个钢管生产线的一个重要组成部分。生产过程中，钢管以某一速度运动，钢管的设定切割长度和锯车的追踪加速度可以设定。当钢管运行到一定长度时，锯车启动加速，当追至管速时，钢管的运

8、行长度应该恰好等于设定长度。此时，在锯车与钢管无相对运动的情况下，锯车的夹紧装置夹住钢管，锯片落下切割钢管。然后，2沈阳理工大学毕业论文夹紧装置松开，锯车抬起并返回原位停止。锯车和钢管的位置通过测速辊极其脉冲编码器检测。锯车的工作循环是严格的按照一定的时序动作的，如果有一个环节出现差错，都将导致工作的失败：轻则节拍失控，重则打锯片。因此，严格各时序的发生是十分重要的。1.2.3设计要求：1.建立实时检测钢管残长（剩余长度）S的数学模型。2.通过PLC高速计数器接受管速