基于PLC的自动摆饼机控制系统的设计及实现

基于PLC的自动摆饼机控制系统的设计及实现答辩人：顾小强导 师：井元伟

教授主要内容绪

论自Bu动ck摆变饼换机器的机非械奇设异计终端滑模控制B控uc制k变系换统器总的体离方散案时设间计全程滑模控制基控于制T-系S模统糊硬模型件的选Bo择ost变换器积分滑模控制结控论制与系展统望软件及其通信网络设计结论与展望绪论课题的研究意义沈阳造币厂目前贵金属车间光边机光边工序后的摆饼工作需要一套自动化设备解决以下主要问题：解决贵金属坯饼表面划伤的质量问题；替代坯饼手工摆盘工作，提高劳动效率；实现入库坯饼自动计数。绪论研究现状国内研究现状：目前，在国内的造币专用设备中，还没有相应的自动摆饼机的存在。但是关于自动摆放装置设计与研究已经深入到生产生活的各个领域：电子加工业;食品生产行业;汽车制造业。绪论国外研究现状：国外关于自动摆饼系统的这一具体实际问题的研究也并不多见。多数研究集中在硬币分类问题上，主要成果如下：硬币分类摆放装置；硬币的自动分类计数机硬币快速分类、排列设备研究。自动摆饼机机械设计自动摆饼机系统结构设计主要包括传输机构、X-Y双向工作台机构、上下料盘机构的结构设计。送料传输带的设计1.传输机构气动悬浮传送装置的设计2.X-Y双向工作台机构设计直线导轨滑块的选取丝杠的选取伺服电机的选取工作原理提升丝杠的选取电机的选取3.上下料盘机构自动摆饼机机械设计气动悬浮传送装置X-Y双向工作台自动摆饼机机械设计上下料盘机构控制系统总体方案设计控制系统的选定：要实现对机电一体化的自动摆饼机的有效控制，控制系统有多种方案可以选择。其中最主要有如下几种：继电器-接触器系统采用单片机的控制系统采用PLC与PC机相联系的控制系统通过对这几种控制系统有缺点的对比，最终选定采用PLC与PC机相联系的控制系统来完成对自动摆饼系统的控制。控制系统总体方案设计人机界面方案的选定触摸屏是用户和计算机之间实现互动的最简单、最直接的方式。触摸屏的组态触摸屏方案的选定触摸屏的功能设计状态监视系统控制参数设置系统报警控制系统总体方案设计自动摆饼机控制系统电气设计：

1.控制电路电源与主电路图3.6电源电路图控制系统总体方案设计图3.7主电路图控制系统总体方案设计在电路确定之后，需要对PLC的信号输入、输出电路；器件之间如何连接的端子接线方案进行设计。最后确定了自动摆饼机控制柜的安装布置。电气设备结构图如下：图3.22电气设备结构图控制系统硬件选择控制系统硬件选择输入信号设备的选择CPU的选型I/O模块的选型PLC模块选取触摸屏的选择执行装置电源模块选型低压断路器的选择控制系统硬件选择总体结构图如下：图4.3总体结构图控制系统软件及其通信网络设计图5.1系统设计流程图程序举例详细说明-料盘托架运动控制上升一个料盘图5.10托架上升流程图程序举例详细说明-料盘托架运动控制下降到准备位图5.11托架下降流程图程序举例详细说明-料盘托架运动控制料盘托架下降到底图5.12托架向低限位下降流程图程序举例详细说明-料盘托架运动控制料盘上升准备到位图5.13托架上升到准备位流程图程序举例详细说明-料盘托架运动控制复位图5.14复位流程图自动摆饼系统的通信实现MPI在自动摆饼控制系统中的应用图5.15

MPI组态图自动摆饼系统的通信实现PROFIBUS在自动摆饼控制系统中的应用图5.17

PROFIBUS系统结构图结论与展望结论沈阳造币厂研发了一套自动摆饼系统。该系统的研发是一个较为复杂，而且必须兼顾多重品质的过程。设备研发应用成熟PLC控制技术；满足印钞造币行业内数字管理要求，成功地解决了手工摆饼效率低，自动计数等问题；