沖壓機控制系統(tǒng)

沈陽理工大學課程設計專用紙目錄前言.............................................21課程設計的任務和求............................31.1課程設計的任務................................31.2課程設計的基本要求............................32沖壓機的總體設計................................

32.1PLC選型......................................32.2PLC端子接線..................................53PLC序設計....................................

63.1設計思想......................................63.2順序功能圖....................................83.3PLC梯形圖...................................104程序調試說明...................................

21結束語..........................................22參考文獻........................................

23沈陽理工大學課程設計專用紙前言可編程序控制器，英文稱ProgrammableController，簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機（PersonalComputer）混淆，故人們仍習慣地用作為可編程序控制器的縮寫是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置專為在工業(yè)現(xiàn)場應用而設計它采用可編程序的存儲器用以在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程PLC是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結合的產(chǎn)物克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習慣特別是PLC的程序編制不需要專門的計算機編程語言知識而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便用戶在購到所需的PLC后只需按說明書的提示做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC用于生產(chǎn)實踐。由于它可通過軟件來改變控制過程且具有體積小靈活程簡單，抗干擾能力強及可靠性高等特點，非常適合于在惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用。故自60年代末第一臺PLC世以來，已很快被應用到機械制造、冶金、礦業(yè)、輕工等各個領域，大大推進了機電一體化進程。進入年代，隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展，使得可編程控制器有了突飛猛進的發(fā)展，功能日益增強，已遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，具備模數(shù)轉換、數(shù)模轉換、高速計數(shù)、速度控制、位置控制、軸定位控制、溫度控制、PID控制、遠程通訊、高級語言編輯以及各種物理量轉換等功能特別是遠程通訊功能的實現(xiàn)易于實現(xiàn)時柔性加工和制造系（FMS得PLC虎添翼被人們稱為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。沈陽理工大學課程設計專用紙1課程設計的任務和求1.1課程設計的任務設計題目：沖壓機控制系統(tǒng)設計設計內容：完成《課程設計指導書》所要求的控制循環(huán)。按停止按鈕，完成當前循環(huán)后再停。按復位按鈕，機械手和沖壓機均回原位。要求可以實現(xiàn)手動、回原點、單周期、連續(xù)控制。連續(xù)時，循環(huán)5次結束，聲光間斷報警5秒。1.2課程設計的基本要求畫出端子分配圖和順序功能圖。設計并調試控制梯形圖。設計說明書。2沖壓機的總體設計2.1PLC選型PLC主機：選擇S7-200PLC為沖壓機控制系統(tǒng)的控制主機。選擇CPU226，因為其具有以下特點：24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O點。可連接7個擴展模版單元，最大可擴展個數(shù)字量點或35路模擬量I/O題所設計的傳動需擴展１７點輸入和７點輸出計見圖２.1。13KB的程序和數(shù)據(jù)存儲區(qū)空間。6個獨立的30KHz的高速計數(shù)器，2路獨立的20KHz的高速脈沖輸出。沈陽理工大學課程設計專用紙5）具有PID控制器。2個RS-485通信/編程口。具有多點接口通信協(xié)議。具有點對點接口通信協(xié)議。具有自由通信口。CPU226EM221EM221EM223圖2.1CPU及其擴展示意圖沈陽理工大學課程設計專用紙2.2PLC子接線圖2.2外部接線圖沈陽理工大學課程設計專用紙3PLC序設計3.1設計思想控制過程如下：按下啟動鍵后，把工件放在傳送帶，啟動傳送帶1將工件送到工位1；進料機械手下降到工位1，打開進料機械手吸盤控制閥，使吸盤吸住工件；進料機械手上升，隨后右行將工件送入沖壓機加工臺的工位2斷開吸盤并退回；沖壓模具下降，沖壓完工件后上升；出料機械手進入沖壓機加工臺；出料機械手吸盤吸住工件；將工件放到工位3，松開出料吸盤，出料機械手退回原位。啟動傳送帶2將工件從工位3送走。同時還有三種工作方式手動回原點單周期連續(xù)續(xù)時循環(huán)５次結束，聲光報警５次。設計見圖3.1。圖3.1沖壓控制系統(tǒng)示意圖沈陽理工大學課程設計專用紙為了更加方便快捷的操作沖壓機工作臺上集成一個控制面板圖。工作方式選擇開關的四個位置分別對應了四種工作方式，操作面板下部的20個按鈕手動按鈕，通過這些按鈕可以手動操作進料機械手、出料機械手、傳送帶、傳送帶2、模具的相關動作。為了保證在緊急情況下（包括PLC生故障時）能可靠地切斷PLC負載電源，設置了交流接觸器KM。在PLC開始運行時，按下“負載電源使KM圈得電并自鎖，KM的主觸點接通，給外部負載提供交流電源，出現(xiàn)緊急情況時“緊急停車”按鈕按下可以斷開負載電源。圖3.2操作面板示意圖沈陽理工大學課程設計專用紙3.2順序功能圖圖3.3順序功能圖沈陽理工大學課程設計專用紙圖3.3是處理單周期續(xù)工作方式的順序功能圖連續(xù)工作方式下狀態(tài)為1。在初始條件為一時按下啟動按鈕I0.0，M2.0變?yōu)?狀態(tài)，傳送帶1開始傳送。同時控制連續(xù)工作的M0.7的線圈“得電”并保持。當出料機械手在斷開吸盤定時時間到時，進入一個并行序列。傳送帶2開始傳送此同時出料機械手上升送帶傳送到工位4時數(shù)器加1，同時出料機械手在步M4.2到達I1.1限位后加入一個等待步兩個動作都完成后，一起跳出并行序列。當1時且C1數(shù)器未計滿時，返回M2.0始下一個循環(huán),計滿了則返回到初始步M0.0而以單周期工作方式時M0.7的狀態(tài)為0，出并行序列后也返回到初始步M0.0。按下停止按鈕后，M0.7變?yōu)?狀態(tài)，當沖壓機不會停止工作，在當前工作周期的全部操作后，出料機械手、進料機械手、模具均回到原位后，系統(tǒng)返回并停留在初始步。圖原點和復位程序的順序功能圖。回原點工作方式下，I4.0為。按下啟動按鈕I0.0為ON，復位模具下降，再模具上升，在連續(xù)、單周期的自動程序中，按下復位按鈕也能達到這個效果。升到上限位，為ON。進入到一個并行序列復位進料機械手下降再進料機械手上升同時也復位出料機械手下降，在上升。隨后復位進機械手右行，再左行到限位；復位出料機械手左行后右行，右行到右限位，M5.2和M5.5后面分別加入M5.3和，都完成后跳出并行序列。這時原點條件條件滿足，M0.5為，在公用程序中，初始步M0.0被置位，為進入單周期、連續(xù)工作方式做好準備，因此認為M0.0是并行序列的后續(xù)步。沈陽理工大學課程設計專用紙圖3.4回原點和復位的順序功能圖3.3PLC梯形圖1.主程序EN公EN手回原點EN自沈陽理工大學課程設計專用紙2.公用程序原點條件初始條件自復位復位非初始步復位連續(xù)標志3.自動程序連續(xù)初始傳送帶1傳送沈陽理工大學課程設計專用紙進料機械手吸盤打開進料機械手右行進料機械手吸盤斷開沈陽理工大學課程設計專用紙進料機械手左行模具下降模具上升出料機械手左行出料機械手吸盤打開沈陽理工大學課程設計專用紙出料機械手右行出料機械手吸盤斷開傳送帶2傳送等待沈陽理工大學課程設計專用紙計數(shù)器C1計數(shù)聲光進料機械手下降進料機械手上升出料機械手下降出料機械手上升沈陽理工大學課程設計專用紙復位復位模具下降模具上升復位進料機械手下降進料機械手上升復位進料機械手右行進料機械手左行等待步復位出料機械手下降出料機械手上升復位出料機械手左行出料機械手右行沈陽理工大學課程設計專用紙等待步進出機械手吸盤斷開4.手動程序傳送帶1傳送進料機械手吸盤打開進料機械手右行進料機械手吸盤斷開沈陽理工大學課程設計專用紙進料機械手左行模具下降模具上升出料機械手吸盤打開出料機械手右行出料機械手吸盤斷開傳送帶2傳送進料機械手下降沈陽理工大學課程設計專用紙進料機械手上升出料機械手下降出料機械手上升5.回原點程序沈陽理工大學課程設計專用紙沈陽理工大學課程設計專用紙4程序調試說明程序調試是在仿真軟件上完成的將梯形圖導入后選擇226，再增加2個（8I）和1個（8I/O運行仿真軟件運行前，先將原點條件的限位都打開。運行軟件SM0.1上升沿激活初始步M0.0。打開連I4.2，復位非初始步，啟I0.0后，沖壓機系統(tǒng)開始動作，一直到傳送帶2達到工位4，計數(shù)器加，并開始下一次循環(huán)，直到計數(shù)器計滿5次，停止循環(huán)并返回到初始步M0.0。與連續(xù)不同的是，單周期循環(huán)一次后就直接返回到M0.0。打開手動，主程序中手動成程序接通，通過相應按鈕即可完成動作。打開回原點I4.0，在主程中選擇回原點程序，系統(tǒng)進入回原點程序，最后進料，出料，模具回到原位后，返回到M0.0在調試程序過程中遇到了很多的困難，開始時因為自己的疏忽大意將程序的梯形圖輸入錯誤導致不能導出或者在調試過程中定時器不接通在經(jīng)過軟件本身的找錯方法找出錯誤并加以改正，但在仿真程序中系統(tǒng)中不執(zhí)行相應的程序，如連續(xù)開始時循環(huán)一次后計數(shù)器不加1并且直接回到M0.0后來經(jīng)過反復的檢查發(fā)現(xiàn)是程序出錯，經(jīng)過多次調解后程序才可以運行。沈陽理工大學課程設計專用紙結束語這一次課設讓我收獲了不少。我學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。而且通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的學到知識。通過這次設計實踐，我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質在沒有做實踐設計以前我們對知道的撐握都是思想上的對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行就是運行的結果和要求的結果不相符合能過解決一個個在調試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。通過合作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。上大學后，很多同學都沒有過深入的交流在設計的過程中我們用了分工與合作的方式每個人互責一定的部分同時在一定的階段共同討論以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學請教。在此過程中每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)積極向同學說明自己的想法能比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。此次課設，讓我了解了plc梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關PLC設計原理。有很多設計理念來源于實際，從中找出最適合的設計方法。雖然本次課程設計是自己獨立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學互相討論交流多和同學討論還有就是老師的幫助當我困惑不解時老師的幫助給我指引