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大网格非等径焊网机控制系统的设计

作　者: 郑海
导　师: 王希靖
学　校: 兰州理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 钢筋网架 PLC 触发器
分类号: TG434
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在矿山用钢筋网架的生产制造中,完全靠手工操作电弧焊实现钢筋网的生产,不但劳动强度大、环境恶劣,而且较难保证网架质量,拟开发针对工厂生产的系列矿山用钢筋网架焊接设备,本文重点设计大网格非等径钢筋自动焊接设备的控制系统,并且研究了采用高性能可编程控制器(PLC)和集成触发芯片控制焊接电源实现恒流控制的方案。传统的设计采用了可编程控制器做机械控制,单片机做焊接电源控制的分离控制系统,考虑到单片机程序设计复杂,成本高昂,而且在工业应用中可靠性不高,而可编程控制器是专门为工业设计的控制器件,可靠性极高。本文拟采用可编程控制器结合高性能触发器,设计整合度较高、编程简单的高效焊接控制系统。焊接控制中触发器同步网压,PLC配合高性能模拟量输入单元采集次级电路电流,经PLC中的高速中断程序计算电流有效值,经D/A模块输出电流给定值和计算产生的电流有效值,通过差动运算放大电路的比较放大以后控制触发器输出触发脉冲,实现PLC结合触发器控制的恒流焊接。本套系统利用以上两种控制器的特点,为了机械控制和焊接控制的高效运行,采取了模块化和系统化的设计方案。机械控制程序重点设计了钢筋自动分拣功能,使系统实现了非等径钢筋按顺序准确分拣的功能；设计了暂停、复位和报警功能,并且考虑了由于网压等原因造成焊接失败后的系统运行方案。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第1章绪论  9-24
  1.1 课题来源  9
  1.2 研究本课题的意义及目标  9-10
    1.2.1 课题意义  9-10
    1.2.2 研究目标  10
  1.3 本课题的主要研究内容  10
  1.4 电阻点焊技术  10-13
    1.4.1 点焊原理  11-13
  1.5 控制器件  13-19
    1.5.1 可编程序控制器  13-15
    1.5.2 晶闸管触发电路  15-17
    1.5.3 集成移向触发器TAC785简介  17-19
  1.6 焊接质量控制技术  19-24
    1.6.1 物理方法监控  19-20
    1.6.2 点焊电参数控制电参数控制  20-21
    1.6.3 焊点热膨胀控制  21-22
    1.6.4 点焊控制新技术  22-24
第2章钢筋网自动焊接生产设备组成及原理  24-30
  2.1 大网格钢筋网  24
  2.2 钢筋网焊机点焊工艺要求  24-25
  2.3 钢筋焊接网的材料  25-26
  2.4 钢筋网架焊接设备机构的构成  26-28
    2.4.1 主要机构的组成  26-28
  2.5 设备的动力系统  28-30
第3章控制系统总体设计要求与硬件设计  30-37
  3.1 控制系统总体设计要求  30-31
  3.2 控制系统硬件设计  31-37
    3.2.1 控制系统组成和控制原理  32-34
    3.2.2 PLC的选型  34-35
    3.2.3 A/D和D/A模块选型  35
    3.2.4 PLC的接口分配及连接图  35-37
第4章触发器设计与调试  37-48
  4.1 同步电路  37-38
  4.2 控制信号产生电路  38-40
  4.3 脉冲移相电路  40-45
  4.4 电流采集电路  45-46
  4.5 脉冲放大电路  46-48
第5章控制系统软件设计  48-61
  5.1 概述  48-50
    5.1.1 PLC系统软件及工作过程  48
    5.1.2 编程工具及编程软件  48-50
  5.2 软件总体设计  50
  5.3 初始化程序的设计  50-51
  5.4 自动程序设计  51-61
    5.4.1 主程序设计  52-53
    5.4.2 横向钢筋上料分拣子程序  53-55
    5.4.4 暂停、复位程序设计  55-56
    5.4.5 焊接中断程序设计  56-59
    5.4.6 报警部分设计  59-60
    5.4.7 设备运行中可能出现的问题及解决方案  60-61
结论  61-62
参考文献  62-65
致谢  65-66
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文  66

大网格非等径焊网机控制系统的设计

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