本文针对铝塑门窗锯床改造这一具体的研究课题,提出了用PLC控制系统取代原有的继电器控制系统,采用伺服电机实现锯头精确定位,编制了下料优化软件实现了下料最优化配置,这对提升原有锯床下料精度、生产效率和降低成本都具有重要意义。论文主要分两部分:首先是执行系统部分的设计,在这部分中设计包括基于PLC和伺服系统总体方案,软、硬件设计与实现方案,给出了具体的输入/输出接线图,并对基于PLC的控制系统的电机电器控制线路作了详细阐述,设计了电动机电器控制线路,阐述了电动机主电路及其电器控制电路的设计过程,进行了用户程序的设计,其中包括公用程序、手动程序、半自动程序,并给出了上述程序的梯形图;其次在上位机部分阐述了优化下料的方法,给出了优化算法、编制了相应的优化下料程序并进行了验证。
1 绪论 8-14
    1.1 课题背景 8
    1.2 国内外关于金切锯床和锯床下料优化的研究现状 8-11
        1.2.1 金属切削锯床研究现状及发展趋势 8-10
        1.2.2 下料优化研究现状 10-11
    1.3 本文的研究目标与应用前景 11-12
    1.4 本课题主要研究内容 12-14
2 执行系统的设计 14-24
    2.1 硬件系统的总体设计 14-15
    2.2 PLC的选型 15-18
        2.2.1 CJ1系列位置控制单元(NC)产品的特点 16-17
        2.2.2 PLC的I/O电路 17-18
    2.3 伺服电机的选择 18-23
        2.3.1 伺服系统概述 18-20
        2.3.2 执行电机的选择 20-23
    2.4 本章小结 23-24
3 PLC控制系统硬件与控制线路设计 24-36
    3.1 PLC控制系统电器元件的设计 24-26
        3.1.1 PLC输入元件的配置 24-25
        3.1.2 PLC输出元件的配置 25-26
    3.2 PLC控制系统电器元件的选择 26-30
    3.3 PLCI/O元件分配 30-32
        3.3.1 PLC输入元件分配表 30-31
        3.3.2 PLC输出元件分配表 31-32
    3.4 绘制PLCI/O接线图和电动机电气控制原理图 32-34
        3.4.1 绘制I/O接线图 32-34
        3.4.2 绘制电动机电气控制原理图 34
    3.5 PLC运动功能参数设置 34-35
    3.6 本章小结 35-36
4 PLC控制系统软件设计与实现 36-50
    4.1 PLC梯形图总体方案设计 36-38
        4.1.1 PLC程序组成及各部分程序作用 36-37
        4.1.2 PLC梯形图程序的总体结构 37
        4.1.3 锯床加工过程流程图 37-38
        4.1.4 控制程序流程图 38
    4.2 PLC控制程序实现 38-45
        4.2.1 CXP编程软件 38-39
        4.2.2 PLC控制程序详细设计 39-45
    4.3 PC/PLC通信 45-49
        4.3.1 系统的构成 45
        4.3.2 PLC与上位机的通信过程 45-47
        4.3.3 PLC与上位计算机通信程序 47-49
    4.4 本章小结 49-50
5 优化下料软件设计 50-62
    5.1 下料问题的数学模型 50-53
        5.1.1 一维优化下料问题的数学模型 50-51
        5.1.2 整数规划算法 51-53
    5.2 优化总体方案设计 53-56
        5.2.1 下料方式的确定 54-56
        5.2.2 后台处理 56
    5.3 实例验算 56-61
        5.3.1 运行实例 56-59
        5.3.2 验算 59-61
    5.4 本章小结 61-62
铝塑门窗锯床控制系统及下料优化方法结论 62-63
参考文献 63-66