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1、毕业设计摘 要工业自动化技术在近年来发展十分迅猛，当前工业自动化三大支柱技术之一的PLC技术以其很高的可靠性和抗干扰能力受到广泛的欢迎，在各行各业的技术改造过程中被大量地应用。然而，单机控制往往因为点数的限制，无法实现对于较复杂的系统的控制。表面处理工程领域是当前一个倍受关注的领域，作为一个新兴的边缘学科领域，有着蓬勃的生机，这一工程领域内的喷码生产则是一项非常传统的产业，生产率低下生产技术水平不高的现实迫切需要对其加以技术改造。本文就如何提高喷码生产领域的自动化水平，运用PLC技术在生产线上实现控制。论文首先分析了喷码打标行业的生产状况，比较了几种常用的控制策略的优缺点，确定具体的控制方案，
2、接着分析并设计了系统的控制流程，再就设备级的控制进行深入的研究，在硬件和软件两个层面上的控制进行了设计，最后对于系统的可靠性进行了设计。关键词：PLC；铝锭；喷码机；控制；伺服电机Abstract Industry automation technology develops very fast in recent years, as one of the three support technologies in industry automation, PLC is greatly welcomed with its very high reliability and anti-inter
3、ence ability, and applied largely in the technology reformation process of all walks of industries.However, the single machine control usually cant carry out for the control of more complicated system because of the restriction of point. The surface treatment engineering realm is paid close attentio
4、n at present, as a new frontier subject realm it has booming source of vitality, however, in this engineering realm ,marking production is a very traditional industry, the reality of low production rate and low production technology level need urgently technology reformation. This paper analyses how
5、 to raise marking automation level of producing the realm, and use PLC technology to control in the production line. The thesis analyzed marking on the production condition of profession first, compared with the merit and shortcoming of a few control strategies in common use, gave concrete control p
6、roject, analyzed and designed the structure of the controlling process, also carried on a thorough research for the control of equipments class, designed two levelss control with production line of hardware and software, finally designed the credibility of the system. Keywords： PLC；Aluminum ingots ；
7、inkjet printing machine ； control； servo motor.目录一、 绪论.51.1项目研究的背景.51.1.1喷码机概述.51.1.2国外喷码机的发展.91.1.3我国喷码机的发展现状.111.2铝锭喷码机在铝锭生产中的作用.121.3设计提出的意义.13二、系统方案设计.1321 设计的技术背景和设计依据.1322 提出方案及对比论证.142.2.1 控制器的选择.142.2.2电机的选择.152.2.3总设计方案.15三、硬件系统设计.163.1 PLC的型号选择及分析.163.1.1可编程控制器的应用与发展.163.1.2 PLC的工作原理及其性能分析
8、.193.1.3 PLC的型号选择.203.1.4 PLC中CPU的选择.22 3.1.5 PLC的扩展模块的选择 .223.2 伺服电机的型号选择与分析.233.2.1伺服电机的概述.233.2.2伺服电机与其他电机的功能及作用比较.243.2.3伺服电机的制动方式.263.2.4伺服驱动器的概述.273.2.5伺服驱动器的工作原理.273.2.6最终选型和参数、接线介绍.273.3 伺服的保护电器的型号选择与分析.333.3.1断路器的选型与分析.333.3.2接触器的选型与分析.343.3.3 EMI滤波器的选型与分析.353.3.4 熔断器的选型与分析.373.4开关的型号选择与分析.
9、373.4.1按钮开关的选型与分析.373.4.2行程开关的选型与分析.393.4.3接近开关的选型与分析.403.4.4 刀开关的选型与分析.423.5开关电源的选型.423.6 PLC的I/O分配表.433.7 PLC的外部接线图.443.8伺服电机的电气图.45四、软件系统设计.464.1伺服电机参数的设置.464.2编程软件的简单介绍.464.3 EM253参数设置.484.4程序的设计.514.5流程图设计55参考文献.58外文原文.59外文译文.69致谢.77附录1 PLC外部接线图.78附录2 电气图.79一、绪论1.1项目研究的背景在机械成品和半成品加工过程中，为了及时而准确的
10、产品的零部件，往往需要在自己的产品上标以明显的标志或记号，因此标记打印加工是机械制造的重要工序之一。过去，大多靠手工在产品上建立各种字符，图形等。采用人工方式速度慢，图像单调，在复杂的环境下难以进行，不利用现代化操作流程。随着计算机技术、自动控制技术、传动技术及CAD技术的发展，在成批、大量的现代化生产过程中，标记设备采用自动控制方式已成为主流。这种标记设备称之为喷码机。传统的工业零部件标记打印，一般多是采用字模冲压、电化学腐蚀、电火花加工。这些方法，不仅效率低、不美观，而且防伪性差，很难达到同一规格，所以废品率极高，尤其难以适应现代化大生产的需求。激光打印技术，虽然较好的克服了传统工艺的许多
11、缺点，但由于受到激光器本身寿命低与在环境恶劣的生产现场缺乏长期稳定性工作特点的制约；同时，由于有色金属对激光的吸收较差，打印深度浅，所以这一方法不能满足生产实际的需求，除了特殊材料如金刚石、硬质金属或对打印深度无特别要求的场景外，未能得到普及推广。为了弥补上述方法之不足，适应现代化大批、大量生产的需要，出现了一种全新的工业标记打印工艺-气动标记打印工艺。从1988年之后，这工艺便在一些西方国家相继采用，特别是在汽车、摩托车行业得到迅速推广。像美、日、意、德、法、等国的通用、福特、克莱斯勒、本田、菲亚特、奔驰、标致、雪铁龙、雅马哈等汽车、摩托制造厂，均都大量采用。我国汽车、摩托车（集团）公司近年来也有了应用与发展。相比较而言，气动和电动相结合的方式由于结构简单。成本低，可控性好，速度快，特别适合与标记速度有较严格要求的流水线作业场合，并能方便的控制标记内容的深度。1.1.1喷码机概述喷码机是一种通过软件控制，使用非接触方式在产品上进行标识的设备。从喷码机所用耗材来分类：一类是墨水喷码机；一类是非墨水喷码机（激光喷码机）；从工作形态来分：一类为在线式
