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木板烘干机自动控制系统设计【字数:11189】

2022-11-16 22:19编辑: www.jxszl.com景先生毕设
干燥木板是当今社会非常需要的一种建筑材料,原始的木板方法非常的费时费力,且具有一定的危险性,为了更高效安全的烘干木板,需要将送板到烘干的全过程自动化操作。本课题设计的木板烘干机,能够自动化的完成烘干过程的操作。要完成这个项目,我们需要确定设计思路。首先,课题分为自动送料和恒温控制两部分。自动送料我们决定使用PLC控制,恒温控制用温控模块进行实时的监测和调节。接下来我们需要找到符合要求的电子元器件,并列出所需元器件的清单,绘制出电气控制系统原理图和控制系统流程图等,最后根据系统流程图进行PLC程序的编写和触摸屏界面设计。在木板传送过程中,使用变频器控制传送电机转速,进而控制木板移动速度来保证烘干质量。烘箱内风机消除箱内温度差,便于温控仪的温度控制。键词关可编程控制 自动送料 恒温控制 木板烘干Design of automatic control system for board dryerAbstractThe drying board is a kind of building material that is very needed in todays society. The original board method is very time-consuming and laborious, and has certain risks. In order to dry the board more efficiently and safely, the whole process of sending the board to the drying needs to be automated. This topic designs the board dryer, can complete the operation of the drying process automatically. To complete the project, we need to define the design. First, the subject is divided into two parts: automatic feeding and thermostatic control. Automatic feeding we decided to use PLC

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control, thermostatic control with temperature control module for real-time monitoring and regulation. Next, we need to find electronic components that meet the requirements, list the required components, draw the schematic diagram of the electrical control system and the control system flow chart, etc. Finally, according to the system flow chart to write the PLC program and touch screen interface design. In the process of board transfer, a frequency converter is used to control the moving speed of the board to ensure the drying quality.Key words: programmable control; automatic feeding ;constant temperature control; board drying1 绪论 11.1 课题背景与意义 11.2 课题研究的内容 22 烘干机自动控制系统的设计方案 42.1 控制方案的选择 4表2.1控制与单片机控制的比较 42.2 控制系统的设计方案 42.2.1 方案的确定 42.2.2方案的示意图 52.2.3 控制系统原理图 53 控制系统的硬件选型分析及设计 93.1 PLC控制系统设计的基本原则 93.2 PLC的选型 93.2.1 PLC输出类型选择 93.3电气元件的选型说明 103.3.1 确定电机的型号 103.3.2温度控制仪的选型 133.3.3变频器的选型 143.3.4温度控制器的选用 163.3.5风机的选用 174 控制软硬件设计 194.1 控制系统设计 194.1.1 控制系统设计对象与要求 194.1.2 控制系统的组成和工作原理 194.2 I/O分配表 204.3液压控制系统设计 214.3.1 液压系统油缸设计 214.3.2 液压系统气缸设计 234.4温控仪电路图 244.5气元件的布置 254.6控制系统流程图 275 控制系统的程序设计 305.1 触摸屏设计 305.1.1 触摸屏的正常启动 305.1.2 触摸屏的自动界面 305.1.2 触摸屏的手动界面 315.1.3 触摸屏的参数设定 315.2 PLC程序的设计 33六 设备使用说明 39小结 41参考文献 42致谢 43附录 44附录一、程序 44附录二、触摸屏 541 绪论1.1 课题背景与意义随着建筑行业的不断发展,人们对于实用木的板的需求量也日益剧增。为了更好更快的获得良好的干燥木板,防止木板因未干燥或干燥不彻底而发生霉烂变形等问题。木板的干燥方法有很多,比如烘干、自然风干和自然晾晒等。但是自然干燥方法不仅费事费力又容易受到外界因素的制约,并且会提升生产成本。这些不利因素促进了木板生产和加工自动化和连续化的加工生产方式的发展。在木板加工中,木板的干燥是其中很重要的一步工序。目前常规的自然干燥方法因为诸多劣势不满足实际生产的需要而渐渐被各种干燥剂所取代。例如油菜籽干燥后,便于贮藏和运输和进一步的加工利用。衣物烘干机在烘干衣物后,可以大大减少衣物晒干过程的时间。在进行牧草烘干时,可以减少因人工搬运和翻动咋造成的材料损失,提高牧草的利用率。目前,市场上大部分传统木板干燥设备自动化程度有限,需要人工送料及实时监测。这需要消耗工人大量的体力和精力,而且人工操作时还有较高的风险性。所以我们要设计自动化程度更高的烘干机系统。/图1.1单层木板烘干机烘干机烘箱内温度的监测与控制由温度控制仪完成。风机保证烘箱内的热循环,消除箱体内的温度差,便于温控仪对箱体内温度的控制。为了提高烘干设备的烘干效率,烘箱内采用三层系统同时烘干三层内的木板。在木板传送过程中,使用变频器控制传送电机转速,进而控制木板移动速度来保证烘干质量。烘箱内风机消除箱内温度差,便于温控仪温度的控制。本课题内容主要由自动送料和烘箱内恒温控制两部分组成,在箱内温度恒定并达到要求时开始自动送料。目前干燥机的研究和发展方向如下 在物料的特性和干燥的机理进行深入研究,并进行更深入的创新和开发。在烘干机的经济性、工作强度、机型规模等方面进行改进和创新。对于新型高效和能满足特殊要求的干燥机要重点进行研究,比如近几年市场上出现的组合式干燥机、微波干燥机等。对节能和能量综合利用要高度重视,如开发太阳能。从环保角度改进烘干机,采取有效的改善与保护措施,以减少粉尘或废气外泄等污染环境问题的发生。在进行木板烘干机自动控制系统时,我们应该紧紧围绕上述的发展趋势和特点,才能更好的满足市场和实际生产的需要。1.2 课题研究的内容关于木板烘干机自动控制系统的设计,我们决定使用可编程控制器(简称PLC)来完成自动进料,使用温控仪实现烘箱温度的自动控制,同时设置触摸屏,在屏上可以设定控制参数,如人工送料延时。工人可以在触摸屏上进行生产操作,从而提高生产效率。木板为提高木板烘干机的烘干效率,烘箱采用三层系统同时烘干三层中的木板。在木板传送过程中,使用变频器控制传送电机转速,进而控制木板移动速度来保证烘干质量。烘箱内风机消除箱内温度差,便于温控仪温度的控制。在木板烘干机在遇到异常情况下可以急停,然后在触摸屏手动控制界面上进行调试,排除异常情况后再进行复位,这样保证了生产工作的安全性。课题主要研究内容包括(1)如何实现烘箱内的热循环以及恒温控制;(2)如何实现多层木板的同时送料;(3)如何控制传送电机的传送速度以保证木板的烘干质量;(4)对生产过程中可能出现的问题进行相应的预防和解决;(5)根据设计需要完成相应程序的编写,设计一个便于操作的触摸屏;(6)找出上述问题的解决方法,写出毕业论文。在整个毕业课题设计过程中,不仅用到了大学中学到的大多数知识,也学习到本专业之外的很多东西。在设计的过程中,我意识到对大学知识掌握的不牢固,对课本知识理解的不够深刻,所以我有重新翻阅了液压与气动、电机驱动、监测技术等书籍,对里面的原理知识进行更加深入的了解,并把他们用于到本课题的设计之中。在遇到难以解决的问题时积极与指导老师进行交流,再查找相关书籍找到解决方法,提高了自我解决问题的能力,这将会让我受益终身。2 烘干机自动控制系统的设计方案2.1 控制方案的选择我们研究的是送料自动控制和烘箱温度控制,目前控制系统中主要用PLC和单片机控制两种,下面我们比较一下他们的优缺点。表2.1控制与单片机控制的比较PLC控制单片机控制优点1、抗干扰性强。2、功能强大,接线简单3、功能完善4、设计、施工和调试的周期短5、扩展灵活、维护方便6、编程语言简单7、有着较强的输出驱动能力 1、较高的性能价格比。2、体积小、可靠性高3、控制功能强4、较低的功率消耗5、易于开发缺点1、PLC成本较高。 2、有自己独立的“语言”系统。3、需要有相应的配套设备来完成控制4、每个PLC厂家的硬件体系不可以兼容。(1)系统电路设计时,工作量较大。(2) 系统抗干扰能力较差。 (3)在设计系统时要充分考虑诸多要求。(4)维修方式比较麻烦且时间较长,从上述可以看出,对于大的配套工程,用单片机系统会发挥其成本低、效率高的优势。对于那些重复率高、成功率高的工程或项目来说采用PLC方案是一种行之有效的方法。2.2 控制系统的设计方案2.2.1 方案的确定本次课题设计工作量大,在送入送出木板时要求控制系统的反应速度要快,感应木板到位和送出的速度也要迅速。木板在烘箱内的移动距离较长,控制系统需要稳定的与各种电器元件配合,整个设备的运行要稳定。综合上述要求,我们最后决定使用PLC控制。2.2.2方案的示意图核心功能由PLC来实现,使用温控仪实现恒温控制,使用触摸屏便于实际生产中设备的运行和工人的操作。 /图2.1 控制方案示意2.2.3 控制系统原理图PLC的输入部分主要由风机、传送电机按钮等组成。输出部分控制六个风机,五个电机,两个气缸和一个油缸。/图2.2控制系统原理图为了更清晰地看原理图,我们把其分为三部分,分别为主电路图、plc接线图和风机电路图。/图2.3主电路图主电路由三个传送电机一个送料电机和一个油泵电机组成,电路中用继电器保护,可以切断电源以保护电机。传送电机接变频器可以控制传送带的转动速度。/图2.4 PLC接线图plc接线图由输入端和输出端组成,每个输入端传递一种信号给相对应的输出端,每个输出端控制一个电器元件,使其完成要求的动作或作用。/图2.5风机电路图风机安装在烘箱内的木板入口和出口,每层传送带两个电机,使烘箱内热循环,便于温度传感器对温度的传感和温控仪对温度的调节和控制。/图2.6控制系统部分电路图3 控制系统的硬件选型分析及设计3.1 PLC控制系统设计的基本原则为了控制系统的高效运行。设计时要满足以下要求1. 满足被控对象的控制要求2. 保证安全可靠的PLC控制系统3. 性价比高、使用及维修方便 4.适应发展的需要3.2 PLC的选型3.2.1 PLC输出类型选择晶体管和继电器是两种输出类型,以下内容简单介绍晶体管与继电器的不同点。表3.1不同方面的晶体管和继电器输出晶体管输出继电器输出驱动负载晶体管有极性要求继电器没有极性要求仅能接的是24V的电压。可以接受220V或者24V的电压响应时间晶体管型约0.3ms左右继电器型15ms左右使用寿命晶体管型的只有老化时需要跟换元件继电器型的除了老化,更重要的是它有使用寿命的限制最后综合考虑选用无锡信捷电气自动化有限公司的系列型号为的XC3-42RT-E的PLC。/图3.1 PLC实物图/图3.2 PCL尺寸图3.3电气元件的选型说明3.3.1 确定电机的型号具体步骤计算如下(1)力矩计算 (3-1)(2)功率计算 (3-2)根据生产要求,木板在送进到送出的时间要在5分钟左右,以市场上的烘干机做参考,烘干箱的长度在6米左右,每一个木板是重量为60kg左右。由机械手册可查的P=F*V (3-3)V=at (3-4)a是木板行进的加速度,t是木板进入烘箱到送出烘箱所用时间,要计算加速度须知道烘箱的总长度S。根据公式S=at (3-5) 得a=m/s根据公式T*W=F*V,其中T为扭矩(N*M),单位为rad/min,n为转速(r/min)异步电机转速设定为n=300r/min得T=1.1N*m。同样,根据上面的公式,算出送料电机的T=1.4N*m。满足机械实际的情况下,我们选用三相异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格较低、维护方便等优点。/图3.2 三相异步电动机的构造表3.4电动机性能参数型号Y100L1-4功率千瓦(KW)2.2电流(安)5转速(转每分)1430效率(%)81功率因数(COSφ)0.82堵转转矩额定转矩2.2堵转电流额定电流7.0最大转矩额定转矩2.2其尺寸图和产品图如下/图3.3电动机尺寸图/图3.4电动机产品图3.3.2温度控制仪的选型 本次设计我们选用品牌为QIAOKE型号为XMT-700W的温控仪,该温控仪可通过烘箱内温度传感器反馈的温度数据进行实时监控,当烘箱内温度数值大于控制设定值时,控制电路启动,温控仪会输出一个电压信号给加热炉的加热系统,使流入烘箱内的热油温度降低,当烘箱内的温度低于控制定值时,温控仪会输出一个电压信号给加热炉的加热系统,使流入烘箱内的热油温度升高,可以设置控制回差。当出现异常情况如温度高于设定的极限时,温控仪会启动报警功能,并通过跳闸功能来停止加热炉的继续加热,防止设备的损坏。/图3.5温控仪产品图3.3.3变频器的选型变频器除了可以用来改变交流电源的频率之外,还可以用来改变传送电机的转速和扭矩。变频器通过控制传送电机的转速,进而控制木板传送的速度。综合整个控制系统,我们决定选用无锡信捷电气自动化公司的系列型号为VB5-VVVF的变频器。表3.4变频器的规格1系列名称VB5VVVF2电压等级2220V级4380V级3最大电机适用容量0P70.75KW1P51.5KW2P22.2KW3P73.7KW5P55.5KW7P57.5KW产品外观及尺寸(mm)/图3.6变频器尺寸图/图3.7变频器产品图3.3.4温度控制器的选用产品型号WZPT-203。该型号温度传感器可测量-200℃~1300℃范围内的温度,且耐高温耐腐蚀,具有很高的测量精度,反应时间快。非常适合在烘箱内使用。产品简介品牌晨心仪表适用领域食品,包装,冶金,机械,纺织,制冷,烘箱等安装方式螺纹固定连接工作原理/重量1kg分度号Pt100热响应时间0.5s外形圆柱形允差等级Ⅱ级联接型式多种可选择材质不锈钢外形尺寸4*300*4000m*m*m产地国产加工定制是/图3.8温度传感器产品图3.3.5风机的选用使用风机是烘箱使内温度循环的主要方式,这类风机需要具有耐高温、耐腐蚀的特性。综合设计要求,我们决定选用WGF-3防爆高温不锈钢轴流风机。产品简介:该产品适用于热风循环烘箱,各种干燥设备,烘箱配套的轴流风机具有噪音小、功率低、风量高等优点,标准型号为0.45KW、0.75KW。材质有铝合金,碳钢,不锈钢材质,标准规格0.45kw轴流风机。轴流风机主要配套在烘箱上使用,可承受450度以下的高温。/图3.9风机的产品图表3.6WGF轴流风机的规格型号额定转速 r/min流量 m3/h全压     Pa噪声      dB(A)电压(V)功率(kw)WGF-3普通29002850~3500196~217783800.45WGF-3防爆29002850~3500196~217783800.75表3.7 主要电气元件清单序号设备名称代号数量规格型号品牌1可编程控制器PLC1XC3-42RT-E信捷2温度控制仪WK1XMT-700WQIAOKE3变频器/3VB5-VVVF信捷4温度传感器/1WZPT-203晨心仪表5风机M6-M116WGF-3东南6交流接触器KM1-KM44LC1D300施耐德7交流接触器KM51NC7正泰8交流接触器KM6-KM116NM8正泰9传送电机M1-M33Y100L1-4华菱10气动电磁换向阀YV114V230-08亚德客11气动电磁换向阀YV214V230-08亚德客12液压换向阀YV3、YV414V330-10亚德客13送料电机M41Y100L1-4华菱14油泵电机M51Y90S-4/1.1kw台湾恒富15光电传感器/7E3C-S20DW欧姆龙4 控制软硬件设计4.1 控制系统设计4.1.1 控制系统设计对象与要求木板烘干机主要用于木板加工成型后的烘干。烘干机烘箱内温度的监测与控制由温度控制仪完成。风机保证烘箱内的热循环,消除箱体内的温度差,便于温控仪对箱体内温度的控制。为了提高烘干设备的烘箱效率,烘箱采用三层系统同时烘干三层中的木板。在木板传送过程中,使用变频器控制传送电机转速,进而控制木板移动速度来保证烘干质量。烘箱内风机消除箱内温度差,便于温控仪温度的控制。本课题内容主要由自动送料和烘箱内恒温控制两部分组成,在箱内温度恒定并达到要求时开始自动送料。4.1.2 控制系统的组成和工作原理控制系统主要包含烘箱内的恒温控制和送料自动控制系统。烘箱恒温控制系统主要由温度传感器、温度控制单元及温控仪构成。送料控制系统主要由光电传感器、位置传感器、电气执行元件及主控PLC构成。恒温控制的温度传单器测量烘箱内的温度并传送给温控仪,温控仪发出输出信号到温度控制单元控制加热率的加热。送料系统位置传感器主要是感受木板的到位情况和出料情况,光电传感器主要感受木板出入烘箱情况。电气执行元件主要有风机,传送电机,送料电机,油泵电机,传送电机,气缸构成。主控PLC采用无锡信捷电子科技股份有限公司的XC3-42可编程控制器和Touchwin 765式触摸屏。工作原理是(1)加热炉开始加热,直到烘箱内温度达到温度控制仪内设置的数值 。(2)通过触摸屏上的自动控制界面控制风机、传送电机、油泵电机及送料电机的启动。(3)自动送料机机臂开始从原料位置通过机头上的挡板和压辊将木板固定然后摆入烘箱入口的位置传感器处。(4)位置传感器感受到木板到位后,用过控制挡板和压辊的动作,完成木板送入烘箱步骤。木板送完后,送料电机机臂复位到原料位置再次等待送料。4.2 I/O分配表在本次程序设计中,共有21个输入端和15个输出端,我们选用信捷公司的XC3-42型PLC。此款PLC是共有24输入端口(大于21)和18输出端口(大于15)。因此我们选择的PLC还应该有余量。留余目的是为了防止后期我们在完善功能时,有可能需要添加输入口和输出口。以下为此次设计中的输入输出分配列表。表4.1 PLC输入列表序号名称代号地址1风机1启动按钮SB1X02风机2启动按钮SB2X13风机3启动按钮SB3X24风机4启动按钮SB4X35风机5启动按钮SB5X46风机6启动按钮SB6X57传送电机1启动SB7X68传送电机2启动SB8X79传送电机3启动SB9X1010油泵启动按钮SB10X1111进料电机启动按钮SB11X1212复位按钮SB12X1313急停按钮SB13X1414木板到位1开关SK1X1515木板到位2开关SK2X1616木板出料1开关SK3X1717木板出料2开关SK4X2018送料台下位开关SK5X2119送料台中位开关SK6X2220送料台上位开关SK7X2321送料台限位开关SQ1X24表4.2 PLC输出列表序号名称代号地址备注1交流接触器6KM6Y0控制风机12交流接触器7 KM7Y1控制风机23交流接触器8KM8Y2控制风机34交流接触器9 KM9Y3控制风机45交流接触器10KM10Y4控制风机56交流接触器11KM11Y5控制风机67交流接触器1KM1Y6控制传送电机18交流接触器2KM2Y7控制传送电机29交流接触器3KM3Y10控制传送电机310气动电磁换向阀1YV1Y13控制挡板升降11气动电磁换向阀2YV2Y14控制压辊升降12液压转向阀1VY3Y15控制油缸升13液压转向阀2YV4Y16控制油缸降14交流接触器4KM4Y11控制油泵电机15交流接触器5KM5Y12控制传送电机4.3液压控制系统设计4.3.1 液压系统油缸设计油缸设计中我们采用三位五通阀,设计一个利用换向阀中位机能来卸载的回路。当电磁阀不得电时油缸活塞处于中间位置,送料机停止运动,液压泵的液压油通过换向阀流入油缸内或从油缸中流出,改变油缸内压力,以达到控制送料机动作的目的。/图4.1液压油缸原理图当YV3得电时,液压油从过滤器流到泵,再经左边得电的换向阀经过调速阀到油缸的无杆腔,然后油缸上升。有杆腔的液压油经换向阀的B口流到T口,流回油箱。当YV4得电时,换向阀右位打开,油路经换向阀的P口流到B口,流到油缸的有杆腔中,油缸下降。无杆腔中的油经换向阀的A口流向T口,最后流回油箱。表4.3油缸运动得失电表运动状态YV3YV4油缸上升+-油缸下降-+油缸停止--4.3.2 液压系统气缸设计在控制系统中主要有两个气缸,一个控制挡板上升下降,一个控制压辊上升下降。虽然气动噪声大,但是反应速度较快,本次系统中采用二位五通阀。/图4.2气缸控制原理图当YV1得电时,气体从三通手动阀经过过滤减压阀流到两位五通电磁阀的左侧,到气缸的无杆腔,然后控制挡板上升。当YV1失电时,气体经两位五通电磁阀的右侧到气缸的有杆腔。当YV2得电时,气体从三通手动阀经过过滤减压阀流到两位五通电磁阀的左侧,到气缸的有杆腔,然后控制压辊下降。当YV2失电时,气体经两位五通电磁阀的右侧到气缸的无杆腔。表4.4 气缸控制原理图运动状态YV1YV2挡板上升+-挡板下降--压辊上升--压辊下降-+4.4温控仪电路图温控仪控制烘箱内的温度,电路图主要由温度传感器、温度控制仪和加热炉组成。温控仪的具体操作步骤详情查本型号温控仪使用说明书。/图4.3温控仪电路图4.5气元件的布置电器元件布置分为送料元器件布置图和恒温控制布置图,布置图中要考虑到电机元器件之间的相互干扰以及方便元器件的安装和整体的美观度,同时还要留一点空余空间。综合考虑我们决定送料元件布置图的尺寸为700*1000,恒温元件布置图的尺寸为220*250。/图4.4恒温控制电器柜布置图/图4.5自动送料电气柜布置图/图4.6电气柜面板图4.6控制系统流程图主要实现的动作有进入S0等待;加热炉开始加热,风机启动,温度传感器开始测试烘箱内温度并反馈给温控仪;温控仪根据反馈的温度数据,开始调节加热炉的加热功率,烘箱内是否达到要求,直到反馈的数据和温控仪所设定的数据差距在规定的范围内;S30传送电机启动,送料开始;油泵电机启动,然后送料电机启动,S40底层送板等待;X15,X16检测到送板到位后,S42送板开始,此时挡板上升,压辊下降;X17,X20检测到送板到位后,即完成送板,然后,油缸上升,挡板下降,压辊上升,进入S44(工作台上升);当发出中层到位信号X22时,进入S50中层送板等待;当传感器感应到X15,X16送板到位时,挡板上升,压辊压下,进入S52中层送板开始;当传感器X17,X20检测到送板到位后,即完成送板,然后,油缸上升,挡板下降,压辊上升,进入S54(工作台上升);当发出上层到位信号X23时,进入S60(上层送板等待)状态;当传感器感应到X15,X16送板到位时,挡板上升,压辊压下,进入S62上层送板开始;10)当传感器X17,X20检测到送板到位后,即完成送板,然后,油缸上升,挡板下降,压辊上升,进入S64(工作台下降);11)完成这一循环后,系统自动进入S40底层送板等待。/图4.7系统流程图5 控制系统的程序设计5.1 触摸屏设计5.1.1 触摸屏的正常启动将触摸屏接入电源,控制面板上的电源正常指示灯亮起,触摸显示屏上会显示主控画面。/图5.1 主控画面5.1.2 触摸屏的自动界面点击进入系统,进入自动控制画面界面,按下界面中的风机,传送电机等的按钮,进行实际情况的操作,当一个动作完成时,相应的指示灯会亮起,操作人员可以根据这些信号判断系统是否在进行正常的工作以及出现错误时方便进行排查和检修,如果需要进行调试和维修烘干机时,可以按下到手动画面按钮,进入手动控制界面。/图5.2 自动工作画面5.1.2 触摸屏的手动界面进入手动控制画面后,操作人员可以单独控制风机,传送电机等电机的启动停止以及气缸和油缸的顶起和复位。/ 图5.3手动控制画面5.1.3 触摸屏的参数设定在进入参数设定界面时,需要输入设置密码。(1)送料机人工送料延时的设置我们的送料机是只要送料处有木板而出口处有烘干后的木板出烘箱,送料机就会不停的工作,而工人送板比烘干木板所用时间要短,所以会产生烘箱内的木板重叠的情况,影响木板烘干后的质量,因此我们需要设置一个最小送料时间,,这段时间我们初始设定为2S。(2) 送料机升降到位后最小等待送料时间的设置为了防止因为送料机送料速度过快而导致木板掉落,在送料机机壁到达升降位置后,需要等待一段时间后才开始压辊压下的送料动作,这段时间我们初始设定为0.5S。(3送料机送料完成等待延时设置在烘箱出口处安装有两个光电传感器来监测木板是否已送出,由于传感器不是在出口最边缘处,,相当于监测过于敏感,所以送料开始时间要有延迟,以避免烘箱出口处的木板还没送出,送料机就开始工作的情况发生,这段时间我们初始设定为1S。/图5.4参数设定界面/图5.5密码输入界面5.2 PLC程序的设计PLC主要程序说明我们的送料机是只要送料处有木板而出口处有烘干后的木板出烘箱,送料机就会不停的工作,而工人送板比烘干木板所用时间要短,所以会产生烘箱内的木板重叠的情况,影响木板烘干后的质量,因此我们需要设置一个最小送料时间,这段时间我们初始设定为2S。为了防止因为送料机送料速度过快而导致木板掉落,在送料机机壁到达升降位置后,需要等待一段时间后才开始压辊压下的送料动作,这段时间我们初始设定为0.5S。在烘箱出口处安装有两个光电传感器来监测木板是否已送出,由于传感器不是在出口最边缘处,相当于监测过于敏感,所以送料开始时间要有延迟,以避免烘箱出口处的木板还没送出,送料机就开始工作的情况发生,这段时间我们初始设定为1S。/图5.6时间延迟程序在实际生产过程中,如果出现异常情况时,就要按下控制面板上的急停按钮,保证工作场所的安全性,所以我们需要在程序中加入急停功能。/图5.6急停程序在送板的过程中,在上中下层木板都到位时,执行油缸下降指令,如果在上中下层都没有检测到位时,系统将会从S40处重新开始送料程序。//图5.8油缸下降程序/图5.9送料重置程序在烘箱入口处的光电传感器监测到木板到位时,触摸屏上自动控制界面送料到位1和送料到位2将会亮起,送料机机头经过等待时间后,系统会执行送板命令,送料机开始送料。/图5.10压辊下降程序/图5.11底层送料程序我们的送料机是只要送料处有木板而出口处有烘干后的木板出烘箱,送料机就会不停的工作,烘箱内的传送带由于要烘干木板,传送速度相对较慢,而木板有一定的宽度,人工送板速度相对较快,所以会产生烘箱内的木板重叠的情况,影响木板烘干后的质量,我们需要设置一个最小送料时间,执行完这一命令后,继续完成送料。、/图5.12防止板重叠程序完成低层送板后,油缸、挡板和压辊复位,系统进行中层送料。/图5.13中层送料程序在完成中层送板后,油缸、挡板和压辊复位,系统进行上层送料。/图5.14上层送料程序在送料程序执行完之后,油缸、挡板和压辊会复位,系统将会从S40处重新开始送料程序。/图5.15送料循环程序六 设备使用说明6.1基本操作说明一、在温控仪表上设置烘箱内需要到达的温度值以及回差值,加热炉开始加热。二、按下触摸屏上的风机1-6启动按钮,风机1-6开始转动。三、当烘箱内温度达到要求时,按下传送电机1-3启动按钮,一二三层传送带开始传动。四、按下触摸屏自动控制界面上送板启动按钮,同时按下油泵电机启动按钮和送料启动按钮,开始送料。五、当工作完成后,按下触摸屏自动控制界面上的送料结束按钮,结束自动送料机的送料,并在该界面上再次按下风机和传送电机启动按钮,结束风机和传送电机的转动六、最后,切断温控仪的电源,结束加热炉的加热。6.2设备的调试与维修在设备第一次工作时,进入触摸屏的手动控制画面,在界面中单独控制一找那个元器件或者电机的启动和停止,进行每一步的检修排查,确保设备各元器件完全可用,在输入进入参数设定界面的密码后,在参数界面设置设备相关参数,进行设备的预运行和调试。在设备维修时,进入进入触摸屏的手动控制画面,在在界面中单独控制一找那个元器件或者电机的启动和停止,确定故障原因。6.3设备常见问题与故障1.烘箱内出现木板重叠或者堵塞这种情况一般是因为没有设置最小送料时间或者设置的数值太小。解决方法进入触摸屏中的参数设定界面,在最小送料时间的设置出重新设置一个新的数值,并进行重新送板调试,直到不会出现上述问题为止。2.木板出来时干燥度没有达到质量要求可以在温控仪上将烘箱内温度上调或者通过变频器控制转动频率来控制传送带的转动速度。3.挡板和压辊固定不了木板或者挡板和压辊没有动作(1)控制气缸的二位五通电磁阀损坏。(2)气泵内气不足(3)储气罐损坏。(4)导气管漏气或损坏。4.送料机的机头上下移动和左右摆动不到位或没有动作(1)控制油缸的二位五通电磁阀损坏。(2)油箱内油不足,油压达不到送油要求。(3)油泵电机损坏。(4)导油管漏气或损坏。6.4急停和复位在设备工作中,如果出现了异常情况,按下控制面板上的急停按钮,送料电机、传送电机和风机都会停止运动,然后切断温控仪的电源,停止加热炉的加热。排除异常情况后先按下触摸屏上的启动油泵电机按钮,再按下控制面板上的复位按钮,接通温控仪的电源,然后依次启动风机、传送电机和送料电机,设备开始正常工作。小结本论文讲述了木板烘干机自动控制系统的设计,首先我们要了解木板烘干机市场的需求和发展方向,根据课题的需要和实际设备需要具有的功能,我们确定了本次设计方案。方案主要包括木板的自动送料和烘箱内的恒温控制两部分,自动送料部分我们采用PLC控制,恒温控制我们使用温控仪进行实时监控和调节。在确定设计方案后,我们在网上搜索符合本次设计的电气元件和型号,列出电气元件的清单。完成控制系统原理图和控制系统流程图等的绘制,最后PLC编程和触摸屏设计。在木板传送过程中,使用变频器控制传送电机转速,进而控制木板移动速度来保证烘干质量。烘箱内风机消除箱内温度差,便于温控仪温度的控制。最后对设备的使用进行说明。参考文献王红,恩先.PLC系统设计与调试.中国水利水电出版社.2015.[2]田媛. 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