冲压机控制系统设计Word下载.docx
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前言
世界上第一台可编程序控制器产生于1969年,是由当时美国数字设备公司(DEC)为美国通用汽车公司(GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上,被人们称为可编程序逻辑控制器(ProgrammableLogicController),简称PLC。
在70年代,随着电子及计算机技术的发展,出现了微处理器和微计算机,并被应用于PLC中,使其具备了逻辑控制、运算、数据分析、处理以及传输等功能。
电气制造商协会NEMA(NationalElectricalManufacturersAssociation)于1980年正式命名其为可编程序控制器(ProgrammableController),简称PC。
为与个人计算机(PersonalComputer)相区别,同时也使用其早期名称PLC。
国际电工技术委员会IEC(InternationalElectrotechnicalCommission)分别于1982年11月和1985年1月颁布了PLC的第一稿和第二稿标准。
以后PLC开始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面发展,并形成多种系列产品,编程语言也不断丰富,使其在80年代工业控制领域中占据着主导地位。
企业现代化生产规模的不断扩大和深化,使得生产物的输送成为生产物流系统中的一个重要环节。
运料小车自动控制正是用来实现输送生产物的控制系统,随着PLC的发展,国外生产线上的运输控制系统非常广泛的采用该控制系统,而且有些制造厂还开发研制了出了专用的逻辑处理控制芯片,我国的大部分工控企业的运料小车自动控制系统都是从国外引进的,成本高,为了满足现代化生产流通的需要,让PLC技术与自动化技术相结合,充分的利用到我国的工控企业生产线上,让该系统在各种环境下都能够工作,而且成本低,易控制,安全可靠,效率高。
可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术与自动控制技术为一体的工业控制产品,是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。
通常把PLC认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,PLC由中央处理单元(CPU)、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口单元和外部设备组成,具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。
系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等,主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言,诊断机器故障。
用户程序是用户根据现场控制要求,用PLC的程序语言编制的应用程序(也就是逻辑控制)用来实现各种控制。
由于它可通过软件来改变控制过程,而且具有体积小,组装灵活,编程简单,抗干扰能力强及可靠性高等特点,非常适合于在恶劣的工业环境下使用。
故自60年代末第一台PLC问世以来,已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域,大大推进了机电一体化进程。
进入80年代,随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展,使得可编程控制器有了突飞猛进的发展,功能日益增强,已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围,具备模数转换、数模转换、高速计数、速度控制、位置控制、轴定位控制、温度控制、PID控制、远程通讯、高级语言编辑以及各种物理量转换等功能。
特别是远程通讯功能的实现,易于实现时柔性加工和制造系统(FMS),使得PLC如虎添翼,被人们称为现代工业控制三大支柱之一。
1.课程设计的任务和要求
1.课程设计的任务
1)完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。
2)按停止按钮,完成当前循环后再停。
3)按复位按钮,机械手和冲压机均回原位
4)要求可以实现手动、回原点、单周期、连续控制。
5)连续时,循环5次结束,声光间断报警5秒。
2.课程设计的基本要求
1)画出端子分配图和顺序功能图
2)设计并调试PLC控制梯形图
3)设计说明书
2.总体设计
2.1PLC选型
PLC主机:
选择西门子S7-200列PLC作为内燃机部件定位清洗系统的工作主机。
根据I/O点数来确定PLC型号,为满足控制要求该系统需要有35输入点,18个输出点。
因此采用S7-200CPU226AC/DC/继电器型工作主机。
其基本参数如下:
本机数字输入:
24路数字量输入
本机数字输出:
16路数字量输出
内部存储器位:
256位
定时器总数:
256定时器
计数器总数:
256计数器
电源电压允许范围:
AC85~264V
输入电流仅CPU/最大负载:
40/160mA,AC240V
电压范围:
DC20.4~28.8V
电流限制:
约1.5A
由于该系统要求28个输入点S7-200CPU226不能满足点数要求,因此采用EM223
输入扩展模块增加输入点数。
CPU总I/O点数为72点,系统要求的I/O总点为
53点。
CPU总I/O点数=(1.1~1.3)系统要求的I/O总点数,所以满足设计要求。
2.2PLC端子分配图
启动I0.0翻板动作Q0.0
带1左侧工件到位I0.1带1右行Q0.1
带1右行到位I0.2机械手1夹件Q0.2
机械手1左限位I0.3机械手1右转Q0.3
机械手1右限位I0.4机械手1左转Q0.4
工作台工件到位I0.5机械手1松件Q0.5
冲头上限位I0.6冲头下行Q0.6
冲头下限位I0.7冲头上行Q0.7
机械手2左限位I1.0机械手2左转Q1.0
机械手2右限位I1.1机械手2夹件Q1.1
手动运行I1.2机械手2右转Q1.2
单周期运行I1.3机械手2松件Q1.3
连续运行I1.4带2右行Q1.4
复位I1.5声报警Q1.5
停止I1.6光报警Q1.6
带2左侧工件到位I1.7
带2右侧工件到位I2.0
手动翻板动作I3.0
手动带1右行I3.1
手动机械手1夹件I3.2
手动机械手1右转I3.3
手动机械手1左转I3.4
手动机械手1松件I3.5
手动冲头下行I3.6
手动冲头上行I3.7
手动机械手2左转I4.0
手动机械手2右转I4.1
手动机械手2夹件I4.2
手动机械手2松件I4.3
手动带2右行I4.4
图2.1I∕O端子分配图
3.PLC程序设计
4.1设计思想
当我知道了所设计的题目时,我们首先对题意进行了分析,然后我进行PLC应用系统功能进行了分析,通过分析系统功能,初步确定了PLC控制系统的结构形式,PLC的选型,输入输出点数以及系统的大致规模、布局。
按照这个思想路线,具体设计步骤如下:
1.熟悉被控对象,制定控制方案,分析被控对象的工艺过程及工作特点。
2.选择PLC的机型,选择时主要包括PLC机型、容量、I/O模块、电源的选择。
3.根据所选的PLC的型号列出输入/输出设备与PLC输入输出端子的对照表,绘制PLC外部I/O接线图。
4.根据生产工艺要求,设计出顺序功能图。
5.根据PLC顺序功能图,画出梯形图。
6.将程序进行联机调试,直至程序无误。
7.设计说明书。
3.2顺序功能图
图3.2顺序功能图
4.2PLC梯形图
主程序:
公用程序:
自动:
手动:
心得与体会
为期一周的实训就这样结束了,这两周让我收获了不少。
我学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正的学到知识。
通过这次设计实践,我学会了PLC的基本编程方法,对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中,提高了我们的工程素质,在没有做实践设计以前,我们对知道的撑握都是思想上的,对一些细节不加重视,当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候,问题出现了,不是不能运行,就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题,我们对PLC的理解得到加强,看到了实践与理论的差距。
通过这次的实训使我们学到了很多,同时也让我们意识到我们要学的更多。
从程序的设计到编写、画图、调试、修改、完善、到最后的实训报告,每个人都付出了时间和精力去做好自己的任务帮助队友,所以团队的合作和队友之间的相互协助非常重要。
通过实训让我们更深一步的对自己的专业,对自己的能力,对自己所学的有正确的认识,并且能在以后的学习工作中不断提高和完善自己。
通过这次的课程设计让我对本门课程有了更加的认知和了解,也更加熟练地运用软件,对我今后的工作非常的重要,通过本次的设计让我知道了作为一名出色的设计者应该要有多么高的要求,使自己更加有动力和信心学好本门课程,日后可以熟练地应用自己所学的知识,为自己创造财富,通过本次设计也让我知道了现代化机电行业是多么的重要,自己也应该好好的学好所学知道为以后走向社会做准备,现在社会竞争激烈自己也应该把自己所学到的好好的应用上,这样才不会被社会所淘汰,同时也感谢学校的培养和老师的教导,让我学到了知识的同时也学到了做人,我会通过本次实训好好的反思自己让自己变的更加出色。
感谢学校的培养和老师的指导。
参考文献
[1]陈白宁,段智敏,刘文波.机床电气与PLC实训基础.沈阳:
东北大学出版社,2008.
[2]夏田,陈婵娟,祁广利.PLC电气控制技术.北京:
化学工业出版社,2009.
[3]张凤珊,祖龙起.电气控制及可编程程序控制器.北京:
中国轻工业出版社,2003.
[4]周万珍,高鸿斌.PLC分析与设计应用.北京:
电子工业出版社,2004.
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