臺灣博碩士論文加值系統

本論文敘述在石材工業中經常被應用到的石材大板連續式研磨機、花崗石高精密鑽孔複合研磨機以及CNC石材異形加工機等三件控制系統之改善案。其中，利用三菱電機之FX3U系列PLC為主機之控制系統用於石材大板連續式研磨機控制系統改善。該主機同樣地應用在三軸(X、Y、Z)伺服精密定位模組的控制上，配合AD/DA類比數位模組監控主軸馬達的運轉，完成花崗石精密鑽孔複合研磨機之控制系統。最後，使用國內PC_BASED與泛用伺服運動系統，控制三軸向(X、Y、Z)做石材3D立體多曲面雕刻加工。

This thesis describes three commonly employed machineries in stone processing industry. These machines include continuously grinder for stone slab, high-precision drill-grinding combo-machine for granite, and CNC stone material non-plane shaper. A Mitsubishi Electric FX3U- series PLC controller is employed to renew the control system for the continuously grinder for stone slab. The same controller is also used to fulfill the 3-axis precise servo positioning control module. Together with an AD/DA digital module, the controller is built into the high-precision drill-grinding combo-machine for granite. The last application is based on a PC_BASED general-purpose servo positioning module to achieve a 3-axis 3D non-plane shape carving processor on stone surface.

誌謝
中文摘要
英文摘要
目錄
圖表目錄
第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
1.2 論文架構
第二章 石材工業介紹
2.1 台灣石材產業發展
2.2 加工製程與加工設備介紹
2.2.1 石材加工製程
2.2.2 石材加工設備
2.3 石材產業未來發展趨勢
2.3.1 石材薄板化
2.3.2 人造石
2.3.3 精密花崗岩
第三章 PLC控制系統介紹
3.1 PLC的簡介
3.2 PLC的架構與原理
3.2.1程式書寫器
3.2.2輸入介面電路
3.2.3輸出介面電路
3.2.4中央處理單元(CPU)
3.2.5記憶體(Memory)
3.2.6電源
3.2.7周邊設備
3.3 PLC常用之硬體
3.3.1 PLC主機
3.3.2輸入與輸出擴充模組
3.3.3通信模組
3.3.4類比輸入模組
3.3.5類比輸出模組
3.3.6伺服定位模組
第四章 PC_BASED控制系統介紹與應用
4.1 PC_BASED簡介
4.2 PC_BASED的架構與原理
4.3 PC_BASED之硬體說明
4.3.1 CPU模組卡
4.3.2 軸卡(運動控制卡)
4.3.3 IO卡
第五章 石材大板連續式研磨機控制系統開發
5.1 石材大板連續式研磨機簡介
5.2石材大板磨台系統架構設計
5.3 石材大板自動磨台系統架構控制電力線路設計
5.3.1 磨頭旋轉驅動動力設計
5.3.2 橫樑搖擺動力設計
5.3.3 皮帶動力設計
5.3.4 磨頭升降控制設計
5.3.5 PLC主控制硬體架構設計
5.3.6 石板寬度矩陣掃瞄
5.4 PLC程式控制設計
5.4.1 2AD訊號轉換(橫樑與皮帶速率)
5.4.2 譯碼器訊號轉換(橫樑與皮帶位置)
5.4.3 石板資料搬移與磨頭下降機制
5.5 PROFACE人機介面設計
5.5.1主畫面
5.5.2 磨頭升降設定
5.5.3 磨頭位置設定
5.5.4 磨頭旋轉設定
5.5.5 皮帶及橫樑參數設定
5.5.6 輸入及輸出監控
5.6試車與加工結果探討
第六章 花崗石精密鑽孔複合研磨機控制系統開發
6.1精密花崗岩之簡介
6.2 花崗石精密鑽孔複合研磨機之功能與用途
6.3花崗石精密鑽孔複合研磨機系統架構設計
6.4花崗石精密鑽孔複合研磨機之電力線路設計
6.4.1 動力線路設計
6.4.2 伺服馬達動力線路設計
6.4.3 主控制迴路設計
6.4.4 PLC主機架構控制設計
6.4.5 輸入與輸出線路設計
6.5 PLC程式設計
6.5.1定位模組參數設定與讀取
6.5.2 AD/DA程式轉換
6.5.3 研磨程式設計
6.5.4 鑽孔程式
6.6 試車與測試
第七章CNC 石材異形加工機控制系統開發
7.1 CNC 石材異形加工機簡介
7.2 CNC石材異型加工機PC_BASED系統架構設計
7.3 CNC石材異型加工機系統之電路設計
7.3.1 主軸馬達動力圖
7.3.2 四軸向之伺服馬達動力圖
7.3.3 輸入與輸出圖
7.4 CNC石材異型加工機PLC程式撰寫與設計
7.4.1主操作面板控制
7.5 試車與與成果
第八章 結論與未來展望
參考文獻

1.雙象貿易股份有限公司編譯, ”三菱可程式控制器FX3U.指令篇”, 雙象貿易,2006
2.雙象貿易股份有限公司編譯 ,”三菱可程式控制器.FX3U 硬體篇”, 雙象貿易,2007
3.雙象貿易股份有限公司編譯,” 三菱可程式控制器 火狐狸32單軸NC模組FX2N-10PG”, 雙象貿易,2006
4.雙象貿易股份有限公司編譯,” 三菱可程控制器類比變換模組中文使用手冊”, 雙象貿易,2006
5.宓哲民編著 ,” 機電整合:可程式控制原理與應用實務:永宏、FX2系列”, 全華科技,2003
6.王文義,宓哲民,陳文軒,陳文耀 ,” PLC原理與應用實務”, 全華科技,2008
7.新代科技,2008 ,” SYNTEC CNC應用手冊”, 新代科技,2008
8.新代科技,”OPENCNC PLC發展工具操作手冊”, 新代科技
9.台達電子 ,”VFD-B使用手冊”, 台達電子,2005
10.東元電機,” N2系列使用手冊”,東元電機,2003
11.SIMEC ,” NP 2200RX型錄”, SIMEC,2006
12.財團法人石材工業發展中心 編著,”石材研磨技術手冊”, 財團法人石材暨資源產業研究發展中心,,1999
13.廖鴻勝,陳清芳,”鑽石拉鋸先進監控系統開發”,財團法人石材暨資源產業研究發展中心,P30-P32,2008.7-8
14.陳清芳,”石材薄板切割技術介紹”,財團法人石材暨資源產業研究發展中心,P43-P45,2005.11-12
15.廣東佛山科達機械有限公司,”人造石合成機械的改進與研發”,石材月刊,石材雜誌社,P44,2006.12
16.廣東省雲浮市奧雲新型石材有限公司,”人造石市場發展空間巨大”,石材月刊,石材雜誌社,P45-P46,2006.12
17.華春波,黃海濤,”人造石研究發展”,石材月刊,石材雜誌社,P17-P22,2008.5
18.王能友,”金鋼石串珠繩鋸的應用”,石材月刊,石材雜誌社,P37-P38.2005.03
19.劉陽,張進生,王志,袁杰,王日君 ,”淺談石材異型製品的複合加工技術”,石材月刊,石材雜誌社,P3-P6.2008.10
20.Michael Reis ,”Architectural stone producer invests in new slab plant”,Stone world,P128-P138,2004.5
21.Michael Reis ,”Establishing a large-scale gangsaw plant”,Stone world,P156-P168,2003.3
22.Michael Reis ,”Growth through CNC technology ”,Stone world,P60-P68,2005.8
23.Michael Reis ,”Entering fabrication with CNC technology ”,Stone world,P90-P98,2005.9
24.Jennifer adams ,”CNC technology adds efficicency for large-scale plant”,Stone world,P44-P52,2009.05
25.Michael Reis,”CNC technology”,Stone world,P50-P60,2007.03
26.Michael Reis,”Taking the plunge into CNC technology”,Stone world, P34-P44,2007.02
27.Michael Reis”Sawing Techniques”,Stone world, P100-P108,2006,11