基于PLC控制的双熔敷极焊条涂压机送丝系统的研究

发布时间：2018-05-17 15:53

  本文选题：双熔敷极焊条 + 焊条涂压机　； 参考：《山东大学》2017年硕士论文

【摘要】：焊条电弧焊以其独特的优点在工业生产中占有极大的比重,提高焊条电弧焊的生产效率是工业生产一直追求的目标,双熔敷极焊条电弧焊的发明为实现这一目标提供可能,但是双熔敷极焊条的生产成为当前亟待解决的问题。本课题就是以设计双熔敷极焊条涂压机为目的,结合实际需求,开展对双熔敷极焊条涂压机送丝系统的研究。通过对焊条涂压机送丝系统的工作原理、控制要求和工作流程的分析,设计出SD-45油压式双熔敷极焊条涂压机的送丝机。本文主要对双熔敷极焊条涂压机的送丝系统进行研究,分别从机械结构和控制系统两方面设计。在机械设计方面,首先确定双熔敷极焊条涂压机的类型为45吨油压式,45°机头的焊条涂压机,送丝系统中焊丝的送进方式为水平并行,根据焊丝的送进方式,设计出相适应的机架、往复式送丝机构、焊丝斗和连续式送丝机构,获得更加合理的双熔敷极焊条送丝机,使送丝机在工作时更加流畅。双熔敷极焊条涂压机控制系统采用工业生产上相对成熟和智能的PLC控制。确定PLC、触摸屏、驱动器、变频器以及各驱动电机的型号,明确PLC与主要部件的关系,实现控制系统硬件的选型与连接。最终采用S7-200系列的224XP CN型PLC作为主控制器,实现对步进电机驱动器、变频器等被控对象的控制以及编码器、接近开关检测元件的信号采集,具有完成原位检测、卡丝检测、焊丝间隙检测功能,这些功能使得焊丝的送进更加流畅,更加智能化;人机交互界面采用MT6048H触摸屏实现,具有显示、检测和报警功能,使得操作更加方便、直观;然后采用RS485接口的Modbus协议实现PLC与触摸屏和变频器之间的串行通信。SD-45双熔敷极焊条涂压机控制系统软件设计,包括PLC程序设计和HMI人机界面的设计。PLC程序的设计包括自动控制主程序、EEPROM参数子程序、中断程序、复位程序以及224XP CN型PLC与变频器SJ200通信程序的设计。HMI人机界面的设计包括触摸屏与224XP CN型PLC的通信参数的匹配,以及触摸屏登录画面、模式选择画面、自动运行画面和手动运行画面的组态,保证通过触摸屏能够实现对各变量参数的控制。
[Abstract]:Arc welding of electrode occupies a great proportion in industrial production with its unique advantages. Improving the production efficiency of electrode arc welding is the goal that industry has been pursuing all the time. The invention of double-clad electrode arc welding provides the possibility to realize this goal. However, the production of double-cladding electrode has become an urgent problem. The purpose of this project is to design a double-electrode coating machine, combining with the actual demand, to carry out the research on the wire feeding system of the double-cladding electrode welding machine. Based on the analysis of the working principle, control requirements and working flow of the wire feeding system of the electrode coating machine, a wire feeding machine with SD-45 oil pressure double cladding electrode coating machine is designed. In this paper, the wire feeding system of double cladding electrode coating machine is studied, which is designed from two aspects: mechanical structure and control system. In the aspect of mechanical design, it is determined that the type of double-cladding electrode coating press is 45 tons of oil pressure type electrode coating press. The feeding mode of wire in the wire feeding system is horizontal parallel, according to the feeding mode of welding wire, The suitable frame, reciprocating wire feeding mechanism, wire hopper and continuous wire feeding mechanism are designed to obtain a more reasonable wire feeder with double cladding electrode, which makes the wire feeder more smooth in operation. The control system of double cladding electrode coating press adopts PLC control which is relatively mature and intelligent in industrial production. The models of PLC, touch screen, driver, frequency converter and drive motor are determined, the relationship between PLC and main components is clarified, and the hardware selection and connection of the control system are realized. Finally, the S7-200 series 224XP CN PLC is used as the main controller to realize the control of the controlled objects such as stepping motor driver, frequency converter and encoder. Welding wire gap detection functions, these functions make the wire feeding more fluid, more intelligent, man-machine interface using MT6048H touch screen, with display, detection and alarm functions, make the operation more convenient and intuitive; Then the serial communication between PLC, touch screen and frequency converter is realized by using Modbus protocol of RS485 interface. The software design of control system of double-cladding electrode coating press is realized. Including PLC program design and HMI man-machine interface design. PLC program design includes automatic control main program EEPROM parameter subroutine, interrupt program, The design of the reset program and the communication program between 224XP CN PLC and inverter SJ200. The design of the HMI-machine interface includes the matching of the communication parameters between the touch screen and the 224XP CN PLC, as well as the screen login screen and the mode selection screen. The configuration of automatic running screen and manual running screen ensures that the parameters of each variable can be controlled by touch screen.
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG434

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本文编号：1901956