毕业论文开题报告：轮胎拆垛机的控制系统设计

毕 业 设 计 开 题 报 告
课题名称 轮胎拆垛机的控制系统设计

课题来源 生产实际
轮胎拆垛机的控制系统设计开题报告
一． 课题来源、目的、意义
1.1课题的来源
本课题是经郑州日产公司的要求，经东风设备专业制造厂审核而定，源于生产实际。工业是一个国家生产力发展水平的重要标志。而制造业又是工业中的一个核心部分，尤其是汽车制造业。近些年随着汽车业的不断快速发展，汽车零部件的需求量不断增大，轮胎作为汽车必不可少的部分，需求也是与日俱增，而对于不同规格大小成垛的轮胎如何进行快速、准确的进行分离放置到输送线上就成了一个必须解决的问题，随着科学技术的不断进步，机械设计和电气设计应相互配合也越来越多。那么如何将机电控制技术应用到轮胎拆垛生产线上，在此情况下本课题应运而生

1.2课题的目的、意义
随着经济的发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，PLC技术已经进入了一个崭新的时代，其应用越来越广泛。PLC具有1、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。　2、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，
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制方式，是自动运行方式的辅助或后备方式 ，系统转为手动 工作后，机运行 、 夹紧 、举升等自动停止 , 单独进行开关控制 ；手动操作可通过控制面板上的按钮开关操 作。
(2) 利 用PLC对轮胎生产线上夹紧器进行控制 ；通过判断不同型号的轮胎, 对其夹紧的力度进行控制防止因其用力过大导致轮胎被夹瘪或因其夹紧力不足大致轮胎脱落
(3)利 用PLC对 轮胎生产线上升降台进行控制，通过判断的轮胎型号，提升相应的高度，避免因其轮胎规格不同而使轮胎无法进行拆分或达不到拆分效果
(4)对于轮胎松紧的不同规格判定，引进了编码器，编码器的引进，解决了因其轮胎规格不同从而导致的对轮胎无法正常进行拆分
(5) 利 用PLC的逻辑判断功能和其它功能 , 在实施要求的任务的同时 ,实现外部输入输出环节的故障诊断 ；PLC控 制系统中故 障多种多样, 可通过一些专门用的传感器进行检测 , 然后判断和输出信息 。
(6) 由于轮胎生产工业现场的潮 湿 、振动等恶劣环境条件 ,对PLC控 制系统的安全性 、可靠性和抗干扰能力具有一定的影响 ，采用软件设计可提高PLC的可靠性和增强其抗干扰能力 。
3.2电控系统的主要器件选择
轮胎生产线电气系统主要器件包括PLC、编码器、变频器以及电动机等。它们的选择都是在保证功能的前提为依据，总体选择如下：
3.2.1PLC的选型
PLC在世界小型PLC市场上,日本产品约占市场份额的７０％,居垄断地位。三菱公司是日本国生产PLC的主要厂家之一。三菱公司依其合理的价位、良好的性能及完善的售 后服务系统使其小型PLC的销量在中国占有大量的市场。为了硬件间更好的兼容，系统 能正常的运行，选用三菱 PLC的一个更重要的原因是在于该公司部分工程中已使用的PLC产品和其它电工类产品也是三菱公司的。Q系列PLC是三菱公司从原A系列PLC基础上发展过来的中、大型PLC系列产品，Q系列PLC采用了模块化的结构形式，系列产品的组成与规模灵活可变，最大输入输出点数达到4096点；最大程序存储器容量可达252K步，采用扩展存储器后可以达到32M；基本指令的处理速度可以达到34ns；其性能水平居世界领先地位，可以适合各种中等复杂机械、自动生产线的控制场合。Q系列PLC的基本组成包括电源模块、CPU模块、基板、I/O模块等。通过扩展基板与I/O模块可以增加I/O点数，通过扩展储存器卡可增加程序储存器容量，通过各种特殊功能模块可提高PLC的性能，扩大PLC的应用范围。
Q系列PLC可以实现多CPU模块在同一基板上的安装，CPU模块间可以通过自动刷新来进行定期通信或通过特殊指令进行瞬时通信，以提高系统的处理速度。特殊设计的过程控制CPU模块与高分辨率的模拟量输入/输出模块，可以适合各类过程控制的需要。最大可以控制32轴的高速运动控制CPU模块，可以满足各种运动控制的需要。而我们选用的为三菱Q02H
根据经验公式：可编程序控制器选择点数=开关量输入输出点数*（110%~120%）算得要求选取的可编程序控制器的点数,同时由于对控制系统有较高的可升级性，因此还要为系统预留足够的输入输出点。
基本单元Q02H CPU,输入；115点 输出：73点
高速计数模块：输入：18点 输出：18点
3.2.2变频器（电动机）选型
变频器容量选定过程，实际上是一个变频器与电机的最佳匹配过程，最常见的、也较安全的是使变频器的容量大于或等于电机的实际功率与额定功率相差多少，通常都是所选设备能力偏大，而实际需要能力小，因此按电机的实际功率选择变频器是合理的，避免选用的变频器过大，使投资增加。此系统变频器选用的型号为FR-A740-2.2-CH和FR-A740-3.7-CH。
3.2.3编码器选型
（1）机械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位，电缆出线方式，安装空间体积:；工作环境保护等级是否满足要求。
（2）分辨率，即编码器工作室没全输出的脉冲，是否满足设计使用精度要求。
(3)电气接口，编码器输出方式常见有推拉输出（F型HTL格式），电压输出（E），集电极开路（C，常见的C1为NPN型，C2为PNP型输出），唱响驱动器输出。其输出方式应和其他控制系统的接口电路相匹配。
3.4总体工作流程图

3.5 输入输出点
3.5.1 PLC输入输出点
信号类型 地址 元件代号 功能 信号类型 *113 SQ7917 2#拆垛机上到位检测
输入 *40 KA1021 通电选择继电器 输入 *114 SQ7921 2#拆垛机下到位检 ……（未完，全文共10331字，当前仅显示2458字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文开题报告：轮胎拆垛机的控制系统设计》）