基于PLC和触摸屏的钉头管自动焊接设备 [复制链接]

资料简介：
基于PLC和触摸屏的钉头管自动焊接设备，硕士学位论文，共51页，21665字。
摘要
钉头管是一种在钢管外表面焊接钉头的传热元件，一般安装在加热炉的对流段内，是工业加热炉内部一个非常重要的部件。钉头管的主要作用是将流经钉头管外部的高温烟气热量传递到管道内部的流体，使管内流体提前加热到生产工艺所要求的温度，通过这种方法可以增加工业加热炉内的换热面积，节约能耗，增加经济效益。此外钉头管吸收高温烟气的热量还会强化高温烟气与管排之间的对流换热效率，提高烟气侧的传热系数，为流体进入辐射段进行进一步加热提供条件，同时降低排入大气烟气的温度。目前钉头管产品已经广泛应用于锅炉、冶金、石油、纺织、化工和电力等工业领域。而传统的钉头管产品采用手工装钉、利用普通焊枪施焊的加工方法，这种加工方法劳动强度大，生产效率低，能耗高，且焊接质量不稳定，已不能满足现代生产的需要。
本文研究了钉头管自动焊接设备的研究现状、结构组成和焊接方法等内容，主要设计了基于PLC和触摸屏的钉头管自动焊接设备的机械系统、电气系统、PLC程序和触摸屏程序等四部分内容。针对钉头管自动焊接设备的控制要求和工艺流程，设计了一种基于PLC和触摸屏的钉头管自动焊接设备控制系统。该系统使用昆仑通态的TPC1062KX型触摸屏作为系统上位机监控平台，可以实现系统参数的设定、设备运行状态监控和设备异常状态报警提示等功能；使用西门子S7-226型PLC做为系统的主控制器，主要完成对伺服电机的位置运动控制、旋转角度控制、焊接机构的动作顺序等功能的设计，从而实现了钉头管产品的全自动化焊接加工操作。
实验模拟和运行调试结果表明，本系统具有可靠性高、运行速度快、系统精度高等特点，完全可以满足工业现场的控制要求。
关键词：钉头管；自动焊接；PLC；触摸屏

目  录
摘  要    I

第1章 绪论    1
1.1 引言    1
1.2 课题研究的目的和意义    1
1.3 国内外研究现状    2
1.4 主要研究内容    3
第2章 钉头管焊接设备的机械系统设计    5
2.1 钉头管设备的硬件组成    5
2.2 机械部分设计    5
2.2.1 振动料盘    5
2.2.2 送钉机构    6
2.2.3 行走机构    7
2.2.4 旋转机构    8
2.3 本章小结    8
第3章 钉头管焊接设备的电气系统设计    9
3.1 电气系统的总体规划    9
3.2 电气控制柜设计    10
3.2.1 电气控制柜外部设计    10
3.2.2 电气控制柜内部设计    11
3.3 气动部分设计    12
3.3.1 气缸    12
3.3.2 电磁阀    12
3.4 PLC部分设计    13
3.4.1 PLC的选型    13
3.4.2 PLC的I/O地址分配    15
3.4.3 PLC的外部接线    16
3.5 伺服电机部分设计    16
3.5.1 伺服电机选型    17
3.5.2 伺服电机的工作原理    17
3.5.3 伺服驱动器与PLC间的接口电路    18
3.6 焊接控制部分设计    19
3.6.1 焊接控制器    19
3.6.2 冷却水设备    19
3.7 本章小结    20
第4章 钉头管设备的软件设计    21
4.1 PLC程序设计    21
4.1.1 系统主程序设计    21
4.1.2 手动控制程序设计    22
4.1.3 自动控制程序设计    23
4.1.4 焊接控制程序设计    24
4.1.5 报警显示程序设计    25
4.2 触摸屏程序设计    26
4.2.1 MCGS嵌入版触摸屏软件介绍    27
4.2.2 触摸屏画面主要实现的功能    27
4.2.3 触摸屏画面的设计过程    28
4.3 本章小结    35
结  论    36
参考文献    37
附录    40
个人简历    42
致谢    43

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• 基于PLC和触摸屏的钉头管自动焊接设备
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