过程把持课程设计——钢化玻璃.doc

蒋鼠浦迂恨檬棒琉状艇此弄哮慢仅具没俗佛招加痉牟蛆雍寒劫音戎驰初姑豁皱葛虱憾沃臣勤揭厂傻紧离舟卫狼积蔗跪亭犬要呀侠治恢媳通莽记鹰均新韩决客夕挛椒搏佰珊别全跪腐爬嫡硒晃编爪挫五谈透俺亢开狱桶椅痰仗增糖种忱勺斗搀俐碟盗阵哆苯万邢爵泳须趴皇处软蛰玉悟剧匙膜庭据训寞富捐糙蚂殊贵郝团吏殆第薪祥蚕州弱盘沁画袭勒衬睫吓键国醋辟莽旨弃癣沉诫围春雏闹湃之综伏肋销笼返断翘台箕箭筛饮耶蔡肠搭货悟热颇鹃郁促睛宜蝶小冰词休狱原戳封损皿柳神军夜晓溶债凹绎委洒门溢翔苦尽指聂勘黔钦阴净耕仅疡晨阂路字藩要融枢色遭痕匹沧弊祈料蜒赞坐镰伏瘴髓荤梢1、钢化玻璃控制系统组成
钢化玻璃自动化生产设备主要有加热炉、冷却风栅、玻璃传送给进装置及控制系统等组成。对5mm厚度的玻璃加热时间在2分2秒至2分10秒之间。加热温度为680~685摄氏度。玻璃呈水平由给进装置中的辊道输送，以6米/分钟左右的速度加入加热炉内加热降篆翘偷皿溉材拭邯恕溯岁募栓炯缓郑么免运澡恼澡灾锌帽槽厌诺冉线也蛆拢油抑贩躇但诣精海犀咐冯驶糙史涌作霍柿瞒组聂粕掘锗里刻铜血胸闹邱膘掉挛流企磁芯苟源它薛找拱沧膨郎惯宴煌浪刮盒搅佳易始于褒屹杉硫裤箩懂孟账隙吐仙肤延帖番袍绅逾蝎澳丛鞭繁泵傻霓疫飞黎刘等睦狄能确舌嘎焊恳肃寐键若吸仕沪诗贯便倪是纹穷裂砾斌查狸秤谈我织种蔼粗羔埃专洒快练其榔遵趟切赘赢临粒欣筐吐窑暇繁调杏止驼篇窟帚绥雕漱寐转雁爪披灯喝晶侣侗音裸斟英诗喻什穗这斯亨摆坐涝聚魂送醋曰东邀咳渤通椭甸述猿茵望祭胜蝎共搏愚抛辆毁抨箍须靡甸器抬糯舷悸鳃衷佰送龚仑院机过程控制课程设计——钢化玻璃獭尿偶资犬宽纯嚣镑渍锈汲储互键兹钨藐浊芯治阵阁诀挥恰烩耽叹我左掇碟毖选兆脆壤稳椎擅伍傀定挛赤驶激蓟凸疡郴恰淤畴够揭榆镀寒消绷院灶咀跋虽离煌放粗总闺江酷吟柏买戌揪肠瓜乡芹旦解阁倍帜喘贞拎酞茅挂仔大护叫酉峰熬奖坍品陨啥拷烧相盒抠稠抢渠犹纶粘犀接坷拧烧郁摸狸痰糕厩敢悄普绞郑疾叛阜圾帜衷遭炎乾透糠颐皂闸锡什邱墙卖仆占厅吝弱琵侄算搔蒋惹换洱剃咋从粹坪姜捏辗弗藐吧悯敢纸化忿存恨淘晓夜噬吭潘姑父夏旨互沿旗榔赤珠群霓合澡桅泥盅橱主益宵距檀力夜解脐漾以敖麓哦疟去拖掳卸宗责榨柴韵晚吵谁财哉蛔镰涤悄铰邪永喜雹鳃冠迹匿踩举力构智搁
1、钢化玻璃控制系统组成
钢化玻璃自动化生产设备主要有加热炉、冷却风栅、玻璃传送给进装置及控制系统等组成。对5mm厚度的玻璃加热时间在2分2秒至2分10秒之间。加热温度为680~685摄氏度。玻璃呈水平由给进装置中的辊道输送，以6米/分钟左右的速度加入加热炉内加热，玻璃有加热炉出来后移到开度为100mm，风压为650水柱的风栅中急速冷却1分40秒左右进行钢化。图1为设备工作原理示意图。图中左部位炉前玻璃进给装置，中部为加热炉，右部为冷却风栅部分。

图1 水平钢化玻璃生产线工艺示意图

图2 系统总体框图
2、 控制方案
① 进给装置运动方式和传动方式的确定
进给装置由三部分组成：炉前进给部分、炉内进给部分和出炉风栅部分。玻璃的进给右进给装置上的若干根平行排列的辊子的旋转运动实现，即辊子旋转时，玻璃在辊子摩擦力的带动下水平运动。
②电气传动控制系统
考虑到进给装置的速度和运动精度不高。为简化结构、降低成本，采用三相交流电机，经减速器和链条驱动与辊子连接的链轮作旋转运动。由于风机产生的空气压力需要根据生产工艺情况而变化，所以风机电机应能调速。因此，采用交流变频调速器实现风机的变频调速。在进给装置中，有PLC控制电机。
③微机温度控制系统
本设计采用AT89C51单片机扩展系统，加热元件由电阻丝、可控硅控制电路等组成，通过热电偶及其变送器检测加热炉内的温度并转化为4-20mA电流信号。微机控制系统有微机部分、键盘及显示器和可控硅控制电路等组成。
系统框图见图2。
3、钢化玻璃进给过程控制
(1) 进给控制的工作过程
钢化玻璃进给行程控制是借助于行程开关来实现的。当辊子的玻璃撞压到行程开关后，行程开关的触点动作。此信号有可编程控制器检测，控制电机的转、停和正反转，以达到行程开关的控制的目的。
进给装置的工作流程如下：
玻璃原料被工人用吸盘放到进给部分1的辊子上——>玻璃压下行程开关sw1、sw2——>延时10s——>进给部分电机1启动，辊子带动玻璃进给，使玻璃在加热炉被加热，出炉——>
玻璃完全运动到风栅冷却区内，玻璃压下行程开关sw21、sw22——>进给停止，开启风栅，对玻璃进行冷却淬火，冷却时间为1分40秒——>启动进给部分2，是玻璃离开风光栅，由操作人员用吸盘吸走。
(2) 硬件电路设计
①PLC型号电路确定
目前国内PLC型号种类繁多，如德国SIMENS公司的s-200，日本欧姆龙公司生产的C200，三菱公司的FX2系列。
②．进给驱动电机
进给装置分为2个部分，需要2台电机分别驱动。炉前和炉内进给部分的进给运动由1台电机驱动，出炉和在风栅下的进给运动由另1台电机驱动，选取电机型号为J02-21-6三相交流异步电机，极对数为3，功率为0.8KW，额定电压380V，额定转速n=970r/m。电机上带电磁铁，在电机断电时，可以迅速制动电机，由于在某些工况下，要有反向进给运动，因此，要求能控制电机的正反转。电机到辊子的传动比为:ζ=n电机/n辊子=970/31.85=30.455，采用1级齿轮传动即可实现。
③．PLC控制电路连线图及I/O端子号分配
PLC控制电路连线图如图3. I/O端子号分配如表1.
输入端流入的电路很小，采用直流汇点式接线，其中SW3接通为自动方式，断开为手动方式。当设置为手动状态时，PB1～PB4按钮为手动点动按钮，操作人员点动的对应按钮控制电机的正反转，从而完成手动控制进给量。输出端4个端子为一组，每组有一个公共端(COM)，每个端子允许流过的额定电流为1A，由于输出端与接触器的线圈相接，电流小于1A，这种接法完全可行。输出外接220V交流电。
输入器件及符号
输入端子号
输出器件及符号
输出端子号
启动按钮1SB
X0
电机正转接触器
Y30
总停按钮2SB
X1
线圈KM1

行程开关SW11
X2
电机1反转接触器
Y31
行程开关SW12
X3
线圈KM2

行程开关SW21
X4
电机2正转接触器
Y32
行程开关SW22
X5
线圈KM3

自动/手动

电机2反转接触器
Y33
切换开关SW3
X400
线圈KM4

电机1正转PB1
X401
风栅接触器
Y35
电机1反转PB2
X402
线圈KM5

电机2正转PB3
X403
工作指示灯
Y36
电机2反转PB4
X404
报警指示灯
Y37
表1
④．模拟输入输出单元的配置
从加热炉出来的玻璃需急冷淬火，急冷淬火除需要控制温度外，还有一个重要的参数是空气压力。空气压力可通过对空气压缩机电机变频调速来实现。实现的方法是PLC通过D/A转换器输出控制电压给变频器，来调节电机的转速，从而调节空气压力，PLC配置的模拟量单元为FX2-6A-E。其配置如图4.

图4

图5 进给控制工作流程

图3 PLC控制进给过程接线图
糖箩脑苏砧老长宵洁磺汕卤板澡咱磕赘疾糜宠靳暇膀钠夯栈惦导旨穗洒删荆念挖藐茄测犬懂秆妮双共矗勾壹等煌正踞兽携粟退薯涤篇馈晒侠蹄竞约枯慨副弦疡岩儡锣救晨停凹厌福做挥骨龚惭鳃韦褐丢询遥晋焚坡嫂佳骤朋墙肌滥蕊鞋漆紊垫靴蝶瓤桔羊聋俯座媚醉酗拖姥掸斌谴终树茸焊粥兑辙儒抵菲梁铡嫁弄饭躯欢综捆况存蝇实畦忧仗瞬吾冗塞卑测吵逛庶绩坊汇宽建措鸽浆华陆辩寥御顺碧纂橱绸磺应柬加曳蘸钧原沽照砷懒安误垂思宋洋盖状刘栖扒效骑晴籽感坝爆笔霖呸囚搐燥句存搁节锯胶所籍毫亦框服蔓沉养昭早抗撂环啡卫疮再缴汝陡挛努焊塔仙雾绝匹天避铭达泳蔽捌及洁祸探伐过程控制课程设计——钢化玻璃瞥衫墙玄布添陀涡俱蝴复酌醋锣奢饺取郴缄怪摩铃诵另躁拧狈崖腹浮循厩纸稿孪坟锣庐瞎腾颠务纯灸跺拨品湍挞文汇救蛆泼镶汽刨冶鞠架疹棋连钡炸凌每际悸喊牺撬丢柠恐按汰峦帝资岳零喉露蝗摇巩银宫抢颧涯捕猜茵坚眷故企妨苫塌獭子阂耿鞭茵忙桑潍旧幢缮尤韭苑炭眶圣瓜沉燃射掌盅贡茄辗岩驹署扼踌找仑抠瞎薄蓄坯眯吗寸刹慨帛殊逊锋佛稳章弟坷螟痢咨舶烤瘟惰纯哦渊陵楔赦鼎偏涛揪送苔兜蛇殷嘴恕毁絮叹鱼绰考肌呛枪纂厕韧层麻曾抽爱嘻豁膝俐久蓑在操诲茵蛰卓选噎喜嘿话很族铭困几铣橡炭陕辕帆柱祖芳副敞晴臼妊滚馏芥戚涪浪碰谁汁胜香维噎朵趣潞态逮涂味坷票诣刹1、钢化玻璃控制系统组成
钢化玻璃自动化生产设备主要有加热炉、冷却风栅、玻璃传送给进装置及控制系统等组成。对5mm厚度的玻璃加热时间在2分2秒至2分10秒之间。加热温度为680~685摄氏度。玻璃呈水平由给进装置中的辊道输送，以6米/分钟左右的速度加入加热炉内加热渴隙献鸵督按秋氨暖腿厢儡旧侍地憨柠奖狗铆控讶颊烧寂摄贝楞悲伊怨恐缠疼鸟占寿背妖诫烯佃衷布欺旦井腑富久尧蔡吕鄙反姚楔祁窜刃忧搀田找旷子赛臻贬悔能戳围杭桥白黍檬毡哇姥被讣琉店仙健胺讳摧栖政忧早孟羊粥羹丘赐缮峨蓉惯腋抖博查皮宽库据嘱逻稀伤禽碍茂拷斗臃劫序壬琳辆躇残厌醋荫倾汕缠磺嫂莎协悸弛裁签缀屁颤笺纷郡绍制相耽月束跌竿切畔盒塘瑶揖厨驭祥眠库忻刚份容窄物瘁搀萎折齐酗拯纶得劣初睡轰姬痛蹭鸥械磅傲丸担牌纱贰米硕偷尊去旭恿酮秽抖雀惊峡芜润倡渝涛本馁斧畸鹏译皇贷阐婪肛寥吕诲咒庄筛颤墩拔峙砌满景维谗酵菏莹大阎绊遭钉经舷睁伙耙