基于Controller Link网络的自动装料装置控制系统VIP免费

现场总线技术及应用题目：基于ControllerLink网络的自动装料装置控制系统系别与专业：信息工程系自动化班级与学号：06303512姓名：艾勇指导教师：乔莉基于ControllerLink网络的自动装料装置控制系统1引言在粉末冶金生产线上，天然矿物质需要经过十分复杂的化工分解和提取过程得到所需要的粉状冶金材料，这种粉状材料需要烧结成不同形状的块状物料。为了提高烧结效率，需要把块状物料集中排列成共6层、每层25列×17行的料舟方式。在实际生产中，一直是人工进行装料，劳动强度大，效率低，而且物料排列不整齐，远远达不到6层×25列×17行＝2550块物料的装料量，这样在烧结装置中进行烧结时，能同时烧结的物料数量就远远小于烧结装置的烧结能力，既浪费了大量的能源。又大大减弱了整条生产线的生产能力。本文研制的自动装料机可以按既定要求实现自动装料，可增加10％的装料量，不但减轻了人工劳动强度，而且提高了生产效率。2系统组成及工作过程装料装置的测控方案如图1所示，物料传送机构1连续不断地把物料传送到机械手2位置，当满25块时，机械手动作并抓料前进，将物料准确摆放在装料格板4上，每层格板可装17行，为提高每层格板的装料量，相邻的行与行之间需要半个物料块的错位位移量。当摆满一层物料后，装料工作台3自动下降一个层高然后电磁吸盘5分别通过X、Y方向的两个气压缸将另一块空格板白动放在装料工作台上，再重复另一层物料的装料过程，直到装满6层为止，一个装料过程循环结束。然后由电动推舟装置6将满舟物料推至辊道传送装置7，最后传送到烧结装置进行烧结。图1装料装置测控图3控制系统总体设计3.1控制方案（1）机械手控制。机械手主要完成抓料、取料、送料等过程，为了充分利用空格板的有效空间容量，提高每层装料量，在第2、4、6、8、10等偶数行装料时，机械手在Y轴方向需要有半个物料直径的错位运动，每完成一行的装料过程，机械手在X轴方向的运动距离就相应变小，因此机械手在X、Y轴方向的变行程运动分别采用步进电机D1、D2控制，Z方向为固定行程，采用气缸控制机械手的上升与下降。由于物料沿传送带“一”字形排列，所以机械手设计为长条形结构，利用气动回路进行控制机械手的抓料和放料，为防止在抓料和放料过程中损坏物料，需现场调整机械手的气动抓取力。（2）装料工作台。为简化机械手的运动形式，当摆满一层物料后，装料工作台自动下降，下降距离为物料高度和空格板厚度的总和。为适应不同高度物料的装料，采用步进电机D3精确控制装料工作台的上升与下降。（3）电磁吸盘。完成一层的装料过程后，采用电磁铁控制的机械吸盘可吸取装料空格板，然后利用电磁阀分别控制X、Y方向的气缸，将空格板自动放在装料工作台上。（4）推舟装置。完成6层装料过程后，装料工作台就把装好的满舟物料升高至装料前的原始位置，推舟装置采用交流电机M2驱动，把物料推至传送辊道，要确保推舟速度慢而平稳，力矩均匀。（5）料舟输送机构。为便于充分、均匀地烧结物料，没有在6层满舟物料外面设计其它的固定装置，这就要求输送机构必须平稳起动、运行、停止。采用交流电机M3通过机械结构驱动辊道低速而平稳地输送料舟。3.2控制系统硬件设计（1）核心控制器。采用Omron公司的CJIM高速超小型PLC，采用CJIM—CPU23、32KB、CJIM—PA205R电源模块，16点输入单元CJlM-ID211，16点输出单元CJIM-OC211。双轴位置控制模块CJIM—NC203用于步进电机和交流伺服（2）网络连接。ControllerLink是一种控制层的N：N令牌总线网络，在装舟装置PLC上安装一块ControllerLink单元CJIM—CLK21，并与生产线上其它控制设备的ControllerLink单元采用双绞屏蔽电缆连接，传输速度可达2Mbps，最多可连接32个PLC站点。在工厂现场实现以一种全功能的FA网络形式连接PLC并传输数据，通过上位计算机可监控各设备的PLC操作、编辑PLC程序以及读／写PLC数据等。（3）人机界面。在装料装置附近设置一台NS10可编程智能终端，它也是基于ControllerLink网络的人机界面，它通过双绞屏蔽电缆接人ControllerLink网络，其网络地位与各设备的PLC相同。这样，一台NS10可编程智能终端可与装料装置附近的多台设备实现人机交互功能，其...