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托辊在国民经济的各行各业扮演着十分重要的角色,尤其在大量使用带式运输机的采矿业、港口、电力等行业中,托辊更是发挥着巨大的作用。
本项目旨在为托辊自动化加工装配线提供整套控制执行系统；而本文主要以其中的管加工单元为研究对象,根据沈阳机床集团所提出的加工装配线管加工单元的控制要求,在查阅大量相关文献基础上,分析了托辊加工以及装配的整个工艺过程尤其是管加工单元工艺要求,结合先进制造的理念和技术,研究设计出包括制造过程底层信息系统在内的托辊管加工单元控制系统。本文主要完成了以下研究工作:
系统的供配电设计。根据设备的配电要求及相关规范,对整套控制系统的供配电进行合理的设计。
装配线管加工单元的协调控制及信息系统设计与实现。结合目前广泛采用的工业现场总线技术,设计了整套分层控制及信息系统。整套系统分为三层,现场的IO站以及触摸屏为系统最底层,通过PROFIBUS联接至系统中层的单元控制器进行现场传感器等输入信号以及动作控制信号的传递,单元控制器再通过工业以太网与上层的监控系统进行信息交互。
现场每台机床以及框架机械手都采用独立的控制单元。整条生产线被设计为柔性加工装配线,为了实现对不同加工型号托辊管料的加工位置方便快速的定位,在机床控制上采用了伺服控制技术。机床单元控制器采用集逻辑、工艺、伺服控制于一体的西门子SIMOTION控制器,该控制器用于完成整个机床的动作及工艺控制,同时每台机床都配备一个触摸屏作为现场级人机界面,供现场调试和人机交互之用。
论文从整体上阐述了托辊加工装配线管加工单元控制系统的整体架构,并结合切管机对单台机床的控制进行了讨论,从多方面体现出该加工单元控制系统的完整性和先进性。
本文介绍的托辊加工装配线管加工单元控制系统旨在实现托辊原料管可靠、准确以及快速地自动化加工处理,为托辊装配线后续的装配单元提供合乎要求的定尺管料,以保证整条托辊加工装配线生产的顺利进行以及产品的合格率。