玻璃直线双边磨边机电气控制系统

论文摘要

玻璃磨边机这项技术国外在上世纪九十年代末期发展起来；但设备价格比较昂贵。而国产机尚处于起步阶段。根据玻璃深加工企业的实际需要，本课题设计和完成了这种高精度的玻璃磨边设备。本文主要研究了步进电机、变频器、光电编码器、可编程控制器和由它们组成的控制系统在玻璃直线磨边机上的应用。介绍了步进电机、变频器、光电编码器和可编程控制器的功能、特点。通过PLC、步进电机、变频器、编码器组成的控制系统来对玻璃加工进行控制。该系统在控制精度上基本达到了生产的需要。这里采用该系统来代替伺服系统，不仅降低了成本而且也满足了企业的要求。文中还设计了PLC程序来对其进行控制，而且进行现场调试，达到了预期的目标。其间，还采取一些办法解决了一些干扰问题，也掌握了实际选型的有关知识。本文还介绍了人机界面的主要设计参数。本文对玻璃直线双边磨边机电气控制系统的总体设计方案进行了综合性论述对控制系统进行了功能分析，阐述了系统的性能要求；根据控制系统的性能要求，提出了系统的总体设计方案。为了实现设计方案，本文对位置控制的方法进行分析和研究，给出了玻璃直线双边磨边机电气控制系统的具体实现方案；对变频器和光电编码器的原理进行了分析，给出了变频器与光电编码器的选型方法。玻璃直线双边磨边机的夹持梁升降系统采用开环控制；工作台开合控制系统采用变频调速闭环控制，光电编码器测量开合位置，反馈给PLC，对开合系统进行慢速开合，以提高定位精度，降低了开发成本。本文还对采用可编程控制器作为下位机现场控制进行了软硬件设计。详细介绍了PLC的软件设计，包括主程序，初始化程序，开合机构控制系统程序，夹持梁升降控制系统程序，玻璃传送控制系统程序及上位机与下位机的通信处理方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 课题研究的相关技术的发展概况
• 1.2.1 玻璃直线双边磨边机的发展现状
• 1.2.2 交流调速的发展概况
• 1.2.3 PLC技术的发展概况
• 1.2.4 步进电机及控制技术的发展
• 1.3 论文主要研究内容
• 2 玻璃直线双边磨边机电气控制系统的硬件设计
• 2.1 玻璃直线双边磨边机的结构
• 2.2 玻璃直线双边磨边机控制系统的基本要求
• 2.3 玻璃直线双边磨边机的工作原理
• 2.4 玻璃直线双边磨边机控制系统的总体方案设计
• 2.5 玻璃直线双边磨边机电气控制系统的软件设计
• 2.6 本章小结
• 3 玻璃直线双边磨边机电气控制系统的设计和实现
• 3.1 位置控制技术
• 3.1.1 位置控制的基本原理
• 3.1.2 定位过程的分析
• 3.1.3 步进运动系统的有关控制技术
• 3.2 变频调速系统基本原理
• 3.2.1 变频调速的基本原理
• 3.2.2 变频器基本结构
• 3.2.3 变频器选用
• 3.3 光电编码器及其测速原理
• 3.3.1 光电编码器
• 3.3.2 光电编码器的测速原理
• 3.4 玻璃直线双边磨边机开合控制系统接线图
• 3.4.1 玻璃直线双边磨边机开合控制系统框图
• 3.4.2 PLC与异步电机接线图
• 3.5 玻璃直线双边磨边机夹持梁升降控制系统
• 3.5.1 步进电机、脉冲与方向信号
• 3.5.2 夹持梁升降控制系统的PLC控制方法
• 3.5.3 夹持梁升降控制系统框图
• 3.5.4 夹持梁升降控制系统接线图
• 3.6 玻璃直线双边磨边机传送控制系统
• 3.7 PLC系统接线图
• 3.8 本章小结
• 4 下位机现场控制的软硬件设计
• 4.1 PLC的基本组成与各部分的作用
• 4.1.1 PLC的基本组成
• 4.1.2 PLC各部分的作用
• 4.1.3 PLC的主要特点
• 4.2 三菱PLC（FX1N系列）可编程控制器的特点
• 4.3 可编程控制器软件设计
• 4.3.1 PLC的主程序设计
• 4.3.2 开合机构控制系统程序
• 4.3.3 夹持梁升降控制系统程序
• 4.3.4 抛光磨头给进控制系统程序
• 4.3.5 PLC与上位机通信的实现
• 4.4 本章小结
• 5 人机界面的设计及软件编程
• 5.1 人机界面的选择
• 5.2 MT500人机界面的功能构成及特点
• 5.3 人机界面的设计及软件编程
• 5.3.1 运行画面的设计与软件编程
• 5.3.2 参数输入画面及软件编程
• 5.4 系统参数的设置
• 5.5 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢