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可编程控制器控制等离子弧喷涂设备的研究

作　者: 滕文华
导　师: 李德元
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 等离子弧喷涂可编程控制器自动控制
分类号: TM571.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

本文着重介绍了以可编程控制器为中心元件的等离子弧喷涂自动控制系统的研制，优化设计了等离子弧喷涂的控制原理图，设计并制造出等离子弧喷涂的自动控制系统，编制了用于等离子弧喷涂的控制程序，并且初步确定了枪体结构。为满足功率的要求，选用四台同型号的硅整流直流电源串并联使用。并对等离子弧喷涂的全过程采用可编程控制器进行控制，提高可靠性和自动化水平。本系统采用的是德国西门子公司制造的可编程控制器，可编程控制器的输入与输出端口配置和主控制系统软件的设计是按照等离子弧喷涂工艺流程要求来确定的。利用可控硅触发器及辅助电路可以同时调节串并联在一起的四台电源控制线圈的电流，达到四台电源同步输出的目的，并且实现了等离子弧喷涂引弧时电流递增和熄弧时电流衰减的过程。采用四台同型号的硅整流直流电源串并联后使用，工作稳定，功率达到了喷涂的要求。枪体结构主要考虑水路和气路的设计及电极的固定和调节方式，主要内容是确定增强传热的技术措施及相应的几何形状。

全文目录

1 绪论  7-14
  1.1 等离子弧喷涂技术  7-9
    1.1.1 等离子弧喷涂的基本原理及其特点  7
    1.1.2 等离子弧喷涂技术在国民经济中的地位  7-8
    1.1.3 等离子弧喷涂技术的现状与展望  8-9
  1.2 等离子弧喷涂设备  9-12
    1.2.1 等离子弧喷涂设备的基本组成  9-11
    1.2.2 国内外等离子弧喷涂设备的研制现状  11-12
  1.3 本课题研究的目和方案  12-14
    1.3.1 本课题研究的目的  12
    1.3.2 本课题研究的方案  12-14
2 控制电路的设计  14-21
  2.1 对等离子弧喷涂基本过程剖析  14-15
  2.2 控制电路的优化设计  15-21
    2.2.1 PLC主控电路  15-18
    2.2.2 控制枪体运动电路  18-19
    2.2.3 控制气源、电源电路  19-20
    2.2.4 高频引弧电路  20-21
3 等离子弧喷涂自动控制系统的制作  21-29
  3.1 控制系统元件的确定  21
    3.1.1 内部元件的确定  21
    3.1.2 外部元件的确定  21
  3.2 各种元件参数的确定  21-25
    3.2.1 已知参数  22
    3.2.2 未知参数的确定  22-23
    3.2.3 元件型号选定  23-25
  3.3 控制柜的制作  25-29
    3.3.1 控制面板的设计  25
    3.3.2 控制柜内部元件位置分配  25-26
    3.3.3 控制柜后面、侧面的元件分配  26-28
    3.3.4 控制柜的安装  28-29
4 PLC控制程序的编写  29-37
  4.1 S7-200程序的结构及软件  29-30
  4.2 设备控制程序的编写  30-37
    4.2.1 主程序  30-34
    4.2.2 子程序  34-37
5 主机电源的改装  37-40
  5.1 主机电源电路分析  37-38
  5.2 改装设计及安装  38-40
6 等离子弧喷涂枪体设计  40-51
  6.1 技术方案  40-41
  6.2 枪体结构  41-51
    6.2.1 水路结构  41-45
    6.2.2 气路结构  45
    6.2.3 电路结构  45
    6.2.4 喷嘴结构和钨极  45-49
    6.2.5 联接结构  49-51
7 结论  51-52
致谢  52-53
发表论文  53-54
参考文献  54-56

可编程控制器控制等离子弧喷涂设备的研究

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