轮胎白胎侧打磨机设计气动装置及控制程序设计(附件)
本课题来源于江苏荣晟机电科技有限公司，主要设计一种专门用于研磨汽车轮胎白胎侧的机器，旨在提高生产效率，实现自动化。此课题核心任务是根据系统的工作流程将气动技术和可编程控制技术运用到轮胎白胎侧打磨机上。 本文第一部分提出合理的气动控制方案，重点介绍气动元件的设计选型并确定气动装置结构；第二部分以工作流程和控制原理为基础，以PLC为核心，通过电机、电缸、伺服驱动器、电磁阀、检测装置与磨头等装置相互协调实现高效工作。通过传感器判断是否满足下一步动作的前提，采用低压元器件保证系统安全，采用顺序控制指令完成系统编程工作并通过调试验证可行性。该系统扩展性强，能应用于多种型号规格的轮胎打磨，极大提高设备使用领域。关键词 打磨，气动，自动化，PLC，顺序控制目 录
1 引言 1
1.1 课题简介 1
1.2 气动技术 1
1.3 自动控制技术 2
1.4 研究此课题的目的及意义 4
1.5 论文具体研究内容 4
2 气动装置方案 6
2.1 气动控制原理 6
2.2 气动装置的设计、选型 7
2.3 其它辅助气动元器件 19
2.4 总结 19
3 系统控制方案 20
3.1 系统的设计 20
3.2 PLC设计选型 22
3.3 普通电机设计选型 23
3.4 伺服驱动装置（电缸、伺服驱动器）设计选型 25
3.4 检测装置设计选型 33
3.5 低压元器件设计选型 35
3.6 I/O地址分配 36
3.7 部分元器件的接线图 36
3.8 电气元件布置图 39
3.9 操作面板设计 39
3.10 系统总接线图 40
3.11 控制程序设计 41
3.12 调试 41
结论 44
致谢 45
参考文献 46
附录A：部分气动装置三维图（装配图） 47
附录B：部分硬件的相关参数 49
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
8 电气元件布置图 39
3.9 操作面板设计 39
3.10 系统总接线图 40
3.11 控制程序设计 41
3.12 调试 41
结论 44
致谢 45
参考文献 46
附录A：部分气动装置三维图（装配图） 47
附录B：部分硬件的相关参数 49
附录C：PLC梯形图 52
1 引言
在工业化发展如此迅速的今天，轮胎作为主要的橡胶制品之一，对工农业生产、交通运输业、国防工业以及人们的日常生活都有极其重要的贡献。打磨使硫化在胎侧的白色橡胶显露，形成白色花纹及文字作为轮胎生产工艺的一个组成部分，是至关重要的。通过气动装置与可编程控制技术的紧密结合，系统可以实现自动化，同时有利于提高工作效率，是今后工业发展的必然趋势。在追求人与自然可持续发展的今天，气动技术及可编程控制技术对人类社会发展的意义非常深远。
1.1 课题简介
我本次毕业设计的课题为“轮胎白胎侧打磨机设计--气动装置及控制程序设计”，本课题来源于我校和江苏荣晟机电科技有限公司的横向合作项目。该公司是一家专门从事橡胶设备设计制作、非标机械设备开发和已有设备的升级改善、自动化产品销售为一体的综合性企业，与我校建立了长期稳定的合作关系。根据企业的实际需求，要求设计一种专门用于汽车轮胎生产的白胎侧打磨机，本次我的设计任务就是将气动技术和可编程控制技术运用到轮胎白胎侧打磨机上。
1.2 气动技术
1.2.1 气动技术的发展概况
早在几千多年前，人类就已经开始利用空气的能量来完成各种各样的工作。例如，希腊人就借助压缩空气的力量来提高石弩的射程。在现代，轿车、飞机的紧急制动装置等都应用了气动技术。到了20世纪20至30年代，气动技术已然应用到各类机械部件辅助动作上，但当时的技术水平太落后，决定气动技术还只是当做传动的一种方式。直到20世纪六七十年代，伴随着机械自动化技术的飞速发展，气动技术才广泛应用于自动化生产的各个方面，形成了现代化的气动技术[1]。
气动技术与电气行业联系紧密，与液压技术一样，都是实现产业自动化控制的主要手段之一，广泛地“渗透”到人们日常的生产、生活中。
1.2.2 气动技术的优点[1]
（1）元件结构简单、便捷，易于安装，维护方便，使用安全。
（2）工作介质是地球上取之不尽用之不竭的空气，成本相对低廉，排气清洁，且在许多场合，尾气可以直接进入大气。
（3）因为空气具有可压缩性，可以存储巨大能量，易于实现集中供气，可实现缓
冲，适应能力较强，强化气动装置的自维护能力。
（4）空气能防火、防爆，与液压传动相比，气压传动可以应用于高温场合。
（5）很容易实现直线往复运动，具有较广的速度调节范围，可以实现高、低速混合运动。
（6）空气流动损耗低，极适合远距离传输动力。
1.2.3 气动技术的发展趋势[4]
（1）精确化、智能化
为了使定位更加准确，更加智能，现在的气缸使用了如磁性开关、传感器等控制元件，定位精度高达0.01mm，
（2）高速化
企业为了提高机器的生产率，必定会加快自动化进程，提高气动元件的执行速度，如此一来，高速化成为发展的必然趋势。
（3）小型化、集成化
机器的小型化决定安装空间有限要求就气动元件的体积越来越小，小型化的气动部件因为质量轻、能耗低以及能用在许多特殊场合等优点已经被广泛地应用在诸多工业领域。
（4）复合化
为了给客户提供便利，适应市场的发展趋势，就需要开发由气动元件和控制模块相结合的新型系统，从而实现多功能化。
（5）标准化
标准不断修订、更改，企业需要与时俱进，只有这样，才能推动气动技术持续稳健发展。
1.3 自动控制技术
1.3.1 轮胎白胎侧打磨机选用的控制系统
本套设备主要用PLC进行系统控制。
与继电器控制、单片机、ARM控制、DSP控制等相比采用PLC控制的优点有：
（1）具有较高的稳定性和抗干扰能力
即使是在最恶劣的环境下，PLC也能可靠地工作，不受外因的干扰。
（2）PLC产品通用性较强且功能齐全，均采用模块化结构
目前，PLC产品已经系统化、模块化、标准化，能对不同的系统进行有效控制，几乎可以满足所有的场合，用户还可以根据自己的实际需求来进行系统配置，从而使其性价比最佳。
（3）编程简单易懂，方便使用
PLC主要采用梯形图进行编程，出错率比汇编语言低很多，而且梯形图、流程图、语句表也可以相互转化，为那些刚开始接触PLC的人员提供了便捷。
（4）体积较小，消耗的能源少
1 引言 1
1.1 课题简介 1
1.2 气动技术 1
1.3 自动控制技术 2
1.4 研究此课题的目的及意义 4
1.5 论文具体研究内容 4
2 气动装置方案 6
2.1 气动控制原理 6
2.2 气动装置的设计、选型 7
2.3 其它辅助气动元器件 19
2.4 总结 19
3 系统控制方案 20
3.1 系统的设计 20
3.2 PLC设计选型 22
3.3 普通电机设计选型 23
3.4 伺服驱动装置（电缸、伺服驱动器）设计选型 25
3.4 检测装置设计选型 33
3.5 低压元器件设计选型 35
3.6 I/O地址分配 36
3.7 部分元器件的接线图 36
3.8 电气元件布置图 39
3.9 操作面板设计 39
3.10 系统总接线图 40
3.11 控制程序设计 41
3.12 调试 41
结论 44
致谢 45
参考文献 46
附录A：部分气动装置三维图（装配图） 47
附录B：部分硬件的相关参数 49
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
8 电气元件布置图 39
3.9 操作面板设计 39
3.10 系统总接线图 40
3.11 控制程序设计 41
3.12 调试 41
结论 44
致谢 45
参考文献 46
附录A：部分气动装置三维图（装配图） 47
附录B：部分硬件的相关参数 49
附录C：PLC梯形图 52
1 引言
在工业化发展如此迅速的今天，轮胎作为主要的橡胶制品之一，对工农业生产、交通运输业、国防工业以及人们的日常生活都有极其重要的贡献。打磨使硫化在胎侧的白色橡胶显露，形成白色花纹及文字作为轮胎生产工艺的一个组成部分，是至关重要的。通过气动装置与可编程控制技术的紧密结合，系统可以实现自动化，同时有利于提高工作效率，是今后工业发展的必然趋势。在追求人与自然可持续发展的今天，气动技术及可编程控制技术对人类社会发展的意义非常深远。
1.1 课题简介
我本次毕业设计的课题为“轮胎白胎侧打磨机设计--气动装置及控制程序设计”，本课题来源于我校和江苏荣晟机电科技有限公司的横向合作项目。该公司是一家专门从事橡胶设备设计制作、非标机械设备开发和已有设备的升级改善、自动化产品销售为一体的综合性企业，与我校建立了长期稳定的合作关系。根据企业的实际需求，要求设计一种专门用于汽车轮胎生产的白胎侧打磨机，本次我的设计任务就是将气动技术和可编程控制技术运用到轮胎白胎侧打磨机上。
1.2 气动技术
1.2.1 气动技术的发展概况
早在几千多年前，人类就已经开始利用空气的能量来完成各种各样的工作。例如，希腊人就借助压缩空气的力量来提高石弩的射程。在现代，轿车、飞机的紧急制动装置等都应用了气动技术。到了20世纪20至30年代，气动技术已然应用到各类机械部件辅助动作上，但当时的技术水平太落后，决定气动技术还只是当做传动的一种方式。直到20世纪六七十年代，伴随着机械自动化技术的飞速发展，气动技术才广泛应用于自动化生产的各个方面，形成了现代化的气动技术[1]。
气动技术与电气行业联系紧密，与液压技术一样，都是实现产业自动化控制的主要手段之一，广泛地“渗透”到人们日常的生产、生活中。
1.2.2 气动技术的优点[1]
（1）元件结构简单、便捷，易于安装，维护方便，使用安全。
（2）工作介质是地球上取之不尽用之不竭的空气，成本相对低廉，排气清洁，且在许多场合，尾气可以直接进入大气。
（3）因为空气具有可压缩性，可以存储巨大能量，易于实现集中供气，可实现缓
冲，适应能力较强，强化气动装置的自维护能力。
（4）空气能防火、防爆，与液压传动相比，气压传动可以应用于高温场合。
（5）很容易实现直线往复运动，具有较广的速度调节范围，可以实现高、低速混合运动。
（6）空气流动损耗低，极适合远距离传输动力。
1.2.3 气动技术的发展趋势[4]
（1）精确化、智能化
为了使定位更加准确，更加智能，现在的气缸使用了如磁性开关、传感器等控制元件，定位精度高达0.01mm，
（2）高速化
企业为了提高机器的生产率，必定会加快自动化进程，提高气动元件的执行速度，如此一来，高速化成为发展的必然趋势。
（3）小型化、集成化
机器的小型化决定安装空间有限要求就气动元件的体积越来越小，小型化的气动部件因为质量轻、能耗低以及能用在许多特殊场合等优点已经被广泛地应用在诸多工业领域。
（4）复合化
为了给客户提供便利，适应市场的发展趋势，就需要开发由气动元件和控制模块相结合的新型系统，从而实现多功能化。
（5）标准化
标准不断修订、更改，企业需要与时俱进，只有这样，才能推动气动技术持续稳健发展。
1.3 自动控制技术
1.3.1 轮胎白胎侧打磨机选用的控制系统
本套设备主要用PLC进行系统控制。
与继电器控制、单片机、ARM控制、DSP控制等相比采用PLC控制的优点有：
（1）具有较高的稳定性和抗干扰能力
即使是在最恶劣的环境下，PLC也能可靠地工作，不受外因的干扰。
（2）PLC产品通用性较强且功能齐全，均采用模块化结构
目前，PLC产品已经系统化、模块化、标准化，能对不同的系统进行有效控制，几乎可以满足所有的场合，用户还可以根据自己的实际需求来进行系统配置，从而使其性价比最佳。
（3）编程简单易懂，方便使用
PLC主要采用梯形图进行编程，出错率比汇编语言低很多，而且梯形图、流程图、语句表也可以相互转化，为那些刚开始接触PLC的人员提供了便捷。
（4）体积较小，消耗的能源少
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/3439.html
