基于plc金相試樣拋光機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

1、分類號(hào)： ! ￡2 2 3密級(jí)： 公玨單位代碼：學(xué) 號(hào)：1 0 0 8 62 0 0 8 2 3 8基于P L C 金相試樣拋光機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)T h e S t u d y a n d D e s i g n o n t h e C o n t r o l S y s t e mo f t h eM e t a l l o g r a p h i c S p e c i m e nP o l i s h i n g M a c

2、h i n e C o n t r o l l e dB a s e d o nP L C學(xué)位申請(qǐng)人：指導(dǎo)教師：學(xué)科專業(yè)：學(xué)位類別：授予單位：答辯日期：劉領(lǐng)濤孫維連 教授農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程工學(xué)碩士河北農(nóng)業(yè)大學(xué)二。一一年六月四日摘要金相試樣拋光機(jī)主要用于金相試樣的磨光和拋光工序，廣泛的應(yīng)用于機(jī)械、冶金、汽車、航空航天等領(lǐng)域。金相試樣拋光機(jī)作為金相制樣設(shè)備是金相分析過程中的重要設(shè)備之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，金相技術(shù)也將隨著工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。金相

3、試樣的磨光和拋光是金相試樣制備過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)試樣拋光的高質(zhì)量和高自動(dòng)化已成為其發(fā)展的必然方向。本文根據(jù)金相試樣拋光的要求，研究了河北農(nóng)業(yè)大學(xué)D M P - 4 A I O 型拋光機(jī)的機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理和金相試樣拋光過程，研究設(shè)計(jì)了步進(jìn)電機(jī)和拋光盤同步帶傳動(dòng)系統(tǒng)，采用拉絲不銹鋼材料設(shè)計(jì)了金相拋光機(jī)殼體，采用機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了基于P L C 和觸摸屏的拋光機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了拋光方式的多樣化和人性化。 ．該金相試樣拋光機(jī)

4、的控制系統(tǒng)以信捷X C 3 - 2 4 R T - E 型P L C 為核心，信捷T P 7 6 5 - T觸摸屏為顯示終端，二者進(jìn)行串行通信。P L C 集中完成數(shù)據(jù)處理和控制任務(wù)，觸摸屏完成參數(shù)設(shè)定和顯示的功能，觸摸屏將控制信息通過串口傳送給P L C ，P L C 根據(jù)用戶設(shè)定的拋光模式和拋光參數(shù)，控制一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、一臺(tái)冷卻液水泵、一臺(tái)低速同步電機(jī)、一個(gè)電磁鐵和一個(gè)電磁閥，使拋光盤、動(dòng)力頭、冷卻液水泵協(xié)調(diào)動(dòng)作，完成拋光任務(wù)。

5、系統(tǒng)采用行程開關(guān)進(jìn)行限位，保證拋光過程的安全。在自動(dòng)拋光模式中，采用瑞普科技公司的Z S P 3 8 0 6 一0 0 3 G 一6 0 0 B Z l —1 2 —2 4 C 型增量’式編碼器與X C 3 - 2 4 R T - E 的高速計(jì)數(shù)單元連接來實(shí)時(shí)控制和檢測(cè)拋光機(jī)的壓力和動(dòng)力頭位置，代替D M P - 4 A I O 型中電位器，達(dá)到對(duì)試樣拋光壓力的精確控制，提高了系統(tǒng)的抗干擾性。設(shè)計(jì)了觸摸屏顯示輸入模塊，為P L C 提供

6、了一種美觀實(shí)用、安全可靠的人機(jī)交互界面。系統(tǒng)采用北京斯達(dá)微步控制技術(shù)公司的S H - 2 H 1 I O M 驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)1 l O B Y G 4 5 0 C型步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)拋光盤由P L C 通過脈沖輸出口在近似恒轉(zhuǎn)矩的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行變頻調(diào)速和正反轉(zhuǎn)控制，相較直流電機(jī)作為拋光盤動(dòng)力源的方案，降低了控制成本，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。本文設(shè)計(jì)的拋光機(jī)控制系統(tǒng)具有自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作方式。對(duì)步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)了軟啟動(dòng)和軟停止程序，在自動(dòng)拋光模式中設(shè)計(jì)了暫