墙板自动生产线控制系统研发

发布时间：2020-10-11 17:17

　　 随着建筑工业化发展,墙板需求量日益增加。但墙板生产过程中存在效率低下、劳动强度高、自动化程度低等不足。进行墙板自动生产线研发可以解决上述问题。课题立足于墙板生产线发展现状,以墙板自动化生产线开发为研究目标进行开展。课题在阅读大量文献的基础上对生产线进行合理的总体规划,以工艺流程中各模块的功能为基础进行子系统划分,对各子系统设备进行改进设计以及控制需求分析,然后将子系统进行配合,完成整线设计。最后进行实验分析,对生产线的控制参数进行优化选取。在工艺流程设计方面,查阅相关资料,借鉴国外先进生产工艺流程进行生产线总体规划。根据生产要求将总体分解为个体,对生产线各个部分进行方案设计。基于国内已有的墙板生产设备对生产线相关设备进行改进和完善,设计完成了墙板成型系统、墙板同步切割系统、墙板码垛系统及墙板转运系统。各系统通过多工位传感装置配合,实现墙板自动化生产。在控制系统设计方面,根据生产线的控制需求进行控制系统总体规划。根据功能及空间布局不同,将控制系统划分为生产系统和转运系统两部分。生产系统包含成型、切割、码垛、供料及回料五个子系统;转运单独作为转运系统。以PLC为核心控制器进行生产系统、转运系统的控制设计。根据各子系统控制需求进行电机、气缸等硬件选型,并完成相应的电机主回路接线以及气动原理图设计。基于所选硬件进行控制系统软件设计,完成以PLC为核心的控制系统输入输出接线图设计、时序设计以及人机交互界面设计。在实验设计与分析方面,设计三个实验对生产线的控制参数进行优化。设计切割面平整度分析实验,对切割系统的切割速度进行优化选取;设计正交试验,分析成型机控制参数对墙板外观质量的影响,对转速、振动频率进行优化选取;设计墙板密实均匀度检测实验,分析推进器转速差对墙板面密度均匀性的影响进行转速差优化选取。通过实验分析,选取更优控制参数进行生产控制,进一步提高生产墙板的质量,从而提高生产线品质。
【学位单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP273;TU506
【部分图文】：

图 1.1 我国建筑企业发展趋势业蓬勃发展的同时，传统的发展模式越来越难以满足行业发展的诸多下，建筑工业化逐步发展完善。其旨在改革传统生产模式，使其从手。其核心内容为实现建筑标准化、配件制造工厂化[4]，进而实现从建筑一流程执行。通过信息技术等科技的应用，根据制定好的标准进行配机械装配将建筑物“组装”起来[5]。建筑工业化建造方式建造效率更程更清晰[6]。，建筑物配件生产也越来越凸显其重要性。在诸多建筑物配件中，墙优势尤为受建筑业青睐[7]。但我国建筑配件生产与发展起步较晚，墙发达国家仍有一定差距[8]。因此进行墙板自动化生产线研发，实现墙重要意义。作为建筑工业化的重要组成部分，随着建筑业的发展其需求量日益增不同以及制造方式的不同可以生产出不同种类的墙板[9,10]。常见类型

图 1.3 装配式建筑国，自动化生产在各行各业都得到良好的发展，传统的人工、半自自动化生产所代替[25]。如图 1.4 所示，近年来我国工业自动化总产值产的过程中，传统的生产方式存在过多人工参与，这导致生产效率下；同时墙板生产环境较恶劣，长时间在此环境下工作也会对工人此背景下，墙板生产线要向全自动化转变。

图 1.6 落后生产线工作环境着装配式建筑的发展，我国墙板自动化生产逐渐受到重视，墙板生产逐步半自动化向全自动化转变。上世纪七十年代开始，国家加大了对墙板生产，1978 年，可实现自动化生产的石膏生产线被研发出来。1983 年，以引生产线成套设备为基础，北京新兴建材厂建设完成。此后我国许多企业陆先进生产线进行墙板生产，1997 年引进 ECOPANE 和 ACOTEC 生产线于[31]
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本文编号：2836882