基于PLC的数控滚压成型机控制系统研究

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日用陶器产品最主要的成型方法为滚压成型,使得转盘式滚压成型机成为了陶瓷厂中应用较为广泛的一种成型机械。随着陶瓷产品质量要求的不断提高,对滚压成型机要求已经不简单的是看它能否将泥料滚压成坯,而是能否成型出符合当今质量标准所要求的坯体,既要满足表面光滑、无振迹和滚头迹等外观质量标准的要求;又满足致密、均质和尽可能小的残余内应力等内在质量标准的要求。所以就要求滚压成型机在工作时运转要平稳、精度要高,运动轨迹要准确;同时坯体在形成过程中还应该有较大成型力(即滚头与泥料之间的作用力)的作用、并受力均匀无突变等。所以对其进行数控化改造不但可以简化整机的结构,降低制造成本,而且使它具有更广泛的适应能力和稳定的加工质量,这对扩大加工品种、提高生产效率等都具有积极的意义。论文首先分析了滚压成型机的应用现状,提出了对其进行数控化改造的必要性。深入分析了滚压成型机的工作原理和特点,设计了以PLC(Programmable LogicalController)为控制核心的滚压成型机的电控系统。滚压成型机的电控系统主要由滚头控制系统、模型轴控制系统、滚压成型控制系统等构成。为满足监测滚压成型机运行状态参数的需求,设计了基于触摸屏的人机界面。为了使所设计的滚压成型机工作效率及工作可靠性得到有效地提高,综合运用PLC技术及故障诊断方法、传感器技术等专业知识,使滚压成型机的监测系统具有一定的智能化水平,具备有实时监测及故障报警、提示等功能。在充分了解了滚压成型的原理后,设计出滚压成型速度调节系统,针对模型轴电机,建立了滚压成型速度调节系统的模型,应用MATLAB提供的SIMULINK工具包,将滚压成型速度调节系统转换为适合计算机求解的动态模型,并完成了计算机仿真,将滚压成型速度调节系统的动态特性应用仿真结果进行了分析,得到了有益的结论:就是以矢量控制变频器为核心结合PLC组成滚压成型速度调节系统具有高可靠性、强抗干扰能力诸多特点。
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