1.1 研究目的及意义

为实现铝合金型材切割过程的自动化，需要设计基于可编程逻辑控制器的控制系统。根据铝合金型材切割机的机械结构与工作原理，以及铝型材切割机的切割工艺要求，进行液压控制系统设计，选择合适的电器元件，进行主电路电气控制系统设计。分配可编程逻辑控制器的输入输出端口，绘制可编程逻辑控制器外部接线图，编写程序流程图，并进行调试。最终实现控制系统操作简单方便、运行平稳可靠，能完成铝型材的切割加工。

1.2 国内外研究现状

近年来，随着我国大规模基础设施建设和工业化进程的快速推进，铝型材作为建筑和机械工业领域重要的材料得到了广泛应用，其产量和消费量迅猛增长。目前，我国已成为世界上最大的铝型材生产基地和消费市场，但国内大多数型材企业生产的产品仅能满足中低档次用户需求，同时还存在着如产品质量差、品种少、整体技术水平和管理水平低下的问题，且企业自主研发能力较差，更是很少进行科技创新，对于从国外引进的先进技术和设备不能很好地了解吸收，致使型材加工成本较高，虽然总体产量很高，但是产品质量良莠不齐。

针对以上型材加工的行业形势，从提高产品质量和生产效率的角度出发，研发性价比高的型材加工设备迫在眉睫。本文从难以切割的薄型材入手，研制出一种专门针对超薄型材的自动化切割设备。该设备主要由机械、液压及控制等部分组成，本文根据生产企业需求，设计了铝合金型材同步切割机的控制系统，将可编程逻辑控制器( PLC) 、变频器等技术引入到该控制系统设计中，实现超薄铝型材定长、同步切割的自动控制。

2. 研究的基本内容与方案

该自动型材切割机设计为台式结构，为实现全自动切割过程，其机械结构主要分为 3大部分: 机架部分、工作进给部分、切割进给部分。

2.1切割机的工作

根据铝型材的加工工艺过程，结合超薄铝型材专用切割机的结构 ，设计该切割机的切割运动过程如下: 电动机 3 通过带传动机构 2 使得锯片1 做高速旋转运动，接着由液压马达 4 驱动齿轮齿条机构 8，齿轮齿条机构 8 推动工作台 7 横向移动。当移动到设定的距离时，液压缸 5 推动高速旋转的锯片 1 做纵向运动进行切割，在切割的同时工作台 7 的横向移动并未停止，两个动作同步进行。当切割运动完成后液压缸 5 带动锯片 1 快速返回，同时锯片 1 停止旋转，工作台 7 横向移动到圆形导轨 6 行程尽头停止，然后齿轮齿条机构 8 反转带动工作台 7 返回起始位置，完成一次完整的切割过程。

2.2控制系统设计

控制系统的主要任务是根据型材切割机的工作过程，对设备各模块进行协调控制，主要包括对以下机构或系统的控制: 工作进给行走机构、电锯转动与切割运动、液压系统。本设备控制系统以 PLC 为核心，由电动机、变频器、接触器、行程开关、传感器以及电磁阀等组成。