




已阅读5页,还剩23页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
武汉工程职业技术学院摘要 在基于plc的切割机控制系统设计中,设计了plc控制系统总体方案 ,给出了软、硬件设计与实现方案。在硬件设计部分,阐述了电动机主电路及其电器控制电路的设计过程,给出了这两个电路的电器元件的选择结果。在控制电路的设计部分,阐述了i/o接线图的设计过程,给出plc及其输入输出元件的选择结果。在软件设计部份详细地阐述了plc用户程序的设计过程。关键词: 行程开关,定时器,plc 目录摘要a第一章 绪 论1第二章 泡沫切割机2第三章 plc概念3第四章 各种电器设备54. 1 定时器54. 2 行程开关7第五章 系统原理105. 1 状态流程图的设计105. 1. 1 功能图如下所示:105. 1. 2 控制plc输入输出端子分配表115. 2 功能描述115. 3 程序设计125. 4 plc外部接线图20论文小结21论文答谢词23参考文献24b第一章 绪 论 随着科学技术的发展及制造技术的进步,社会对产品多样化的需求越来越强烈,产品的更新换代周期也越来越短,中小批量生产的比重明显增加,从而对制造设备提出了更高的要求。为满足市场的需要,要求制造设备具有高效率、高质量、高柔性及低成本的性能,数控机床作为一种自动化的加工设备而被广泛采用。同时,随着现代机械制造业向更高层次的发展,数控机床也必将成为柔性制造单元(fmc)、柔性制造系统(fms)以及计算机集成制造系统(cims)的基础装备。计算机数控系统作为制造形状复杂、高质量、高精度产品所必备的基础设备,己成为当今先进制造技术的一个重要组成部分。 考虑到plc的诸多优点(体积小, 可靠性高 ,柔性好,可在线更改程序 ,对环境条件无要求 ,价格低廉具备招标要求的所有功能 )于是决定用plc来实现塑料其切割机的控制。 如今切割机已经非常普及,市面上有各种各样的切割机,有的使用手动操作,有的使用单片机控制,有的用plc控制,考虑到制作的成本,及可制作性,本文采用了西门子s7-200plc控制来实现对塑料泡沫切割机的控制。 从现在所学的知识来看,切割机的控制实现,可以通过西门子s7-200plc和单片机来实现,如果采用单片机控制,程序比较麻烦,出现故障难以检查和维修;而西门子s7-200plc来控制,可靠性高,可在线更改程,价格低廉具备招标要求的所有功能。因此选择了用西门子s7-200plc来控制。第二章 泡沫切割机一、适用范围主要用于泡沫材料的切割,其可将硬质泡沫、软质泡沫、塑料切割成方形、长方形、条形等,具有切割效率高,切割尺寸准确,精确度高等优点。二、技术参数1、切割显示分辨率:0.01mm2、切割尺寸精度:1mm3、工作台尺寸:1000700mm4、可移动工作台有效行程为 500mm5、最小切割尺寸:252510mm6、最大试样厚度:200mm7、电源电压:380v8、功率: 2.2kw三、结构特点1、配有可移动切料调正尺寸装置。为保证切料尺寸精度,配有数字显示尺。2、可移动工作台,采用负压吸附方式,固定被切割泡沫。3、停止运转时,配有手动、自动装置。4、红色刹车按钮用于手动刹车。当启动按钮按下时此按钮无效5、当刹车电磁铁吸合时,按下启动按钮,刹车电磁铁立即释放。第三章 plc概念 1、plc的基本概念 可编程控制器(programmable controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(programmable logic controller),简称plc,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称pc。但是为了避免与个人计算机(personal computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称plc 2、plc的基本结构 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,如图所示: a. 中央处理单元(cpu)中央处理单元(cpu)是plc的控制中枢。它按照plc系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、i/o以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当plc投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入i/o映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入i/o映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,最后将i/o映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。为了进一步提高plc的可*性,近年来对大型plc还采用双cpu构成冗余系统,或采用三cpu的表决式系统。这样,即使某个cpu出现故障,整个系统仍能正常运行。 b、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 c、电源 plc的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源系统是无法正常工作的,因此plc的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将plc直接连接到交流电网上去。第四章 各种电器设备4. 1 定时器 一、定时器的分类 1.按功能分: (1)接通延时型定时器ton (2)断开延时型定时器tof (3)保持型接通延时定时器tonr 2.按分辨率分:1ms,10ms,100ms 二、定时器的工作原理(1)通电延时定时器(ton)指令工作原理程序及时序分析如图4-41所示。当i0.0接通时即使能端(in)输入有效时,驱动t37开始计时,当前值从0开始递增,计时到设定值pt时,t37 状态位置1,其常开触点t37接通,驱动q0.0输出,其后当前值仍增加,但不影响状态位。当前值的最大值为32767。当i0.0分断时,使能端无效时,t37复位,当前值清0,状态位也清0,即回复原始状态。若i0.0接通时间未到设定值就断开,t37则立即复位,q0.0不会有输出。pti0.0t37当前值q0.0最大值32767图4-41 通电延时定时器工作原理分析ld i0.0ton t37,100ld t37= q0.0图4-42 tonr记忆型通电延时型定时器工作原理分析pti0.0t3当前值i0.1q0.0ld i0.0tonr t3,100ld i0.1r t3,1ld t33= q0.0(2)记忆型通电延时定时器(tonr)指令工作原理使能端(in)输入有效时(接通),定时器开始计时,当前值递增,当前值大于或等于预置值(pt)时,输出状态位置1。使能端输入无效(断开)时,当前值保持(记忆),使能端(in)再次接通有效时,在原记忆值的基础上递增计时。注意:tonr记忆型通电延时型定时器采用线圈复位指令r进行复位操作,当复位线圈有效时,定时器当前位清零,输出状态位置0。程序分析如图4-42所示。如t3,当输入in为1时,定时器计时;当in为0时,其当前值保持并不复位;下次in再为1时,t3当前值从原保持值开始往上加,将当前值与设定值pt比较,当前值大于等于设定值时,t3状态位置1,驱动q0.0有输出,以后即使in再为0,也不会使t3复位,要使t3复位,必须使用复位指令。(3)断电延时型定时器(tof)指令工作原理断电延时型定时器用来在输入断开,延时一段时间后,才断开输出。使能端(in)输入有效时,定时器输出状态位立即置1,当前值复位为0。使能端(in)断开时,定时器开始计时,当前值从0递增,当前值达到预置值时,定时器状态位复位为0,并停止计时,当前值保持。如果输入断开的时间,小于预定时间,定时器仍保持接通。in再接通时,定时器当前值仍设为0。断电延时定时器的应用程序及时序分析如图4-43所示。i0.0t37当前值ptq0.03sld i0.0tof t37,+30ld t37= q0.0图4-43所示 tof断电延时定时器的工作原理小结:以上介绍的3种定时器具有不同的功能。接通延时定时器(ton)用于单一间隔的定时;有记忆接通延时定时器(tonr)用于累计时间间隔的定时;断开延时定时器(tof)用于故障事件发生后的时间延时。 tof和ton 共享同一组定时器,不能重复使用。即不能把一个定时器同时用作tof和ton。例如,不能既有ton t32,又有tof t32。4. 2 行程开关 行程开关又称限位开关或置位开关,利用生产机械运动部件的碰撞使其触点动作来接通或分断电路,从而限制机械运动的行程、位置或改变其运动状态,达到自动控制之目的。 用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中,将行程开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时,行程开关的触点动作,实现电路的切换。因此,行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中,还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位,轿厢的上、下限位保护。 行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。 (1)直动式行程开关 其动作原理与按钮开关相同,但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度,不宜用于速度低于04mmin的场所。 直动式行程开关 1-推杆 2-弹簧 3-动断触点 4-动合触点 (2)滚轮式行程开关 当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时,撞杆转向右边,带动凸轮转动,顶下推杆,使微动开关中的触点迅速动作。当运动机械返回时,在复位弹簧的作用下,各部分动作部件复位。 滚轮式行程开关 1-滚轮 2-上转臂 3、5、11-弹簧 4-套架 6-滑轮 7-压板 8、9-触点 10-横板 滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮(羊角式)非自动复位式,双滚轮行移开关具有两个稳态位置,有“记忆”作用,在某些情况下可以简化线路。 字串5 (3)微动开关式行程开关常用的有lxw-11系列产品a第五章 系统原理5. 1 状态流程图的设计5. 1. 1 功能图如下所示:5. 1. 2 控制plc输入输出端子分配表 plc地址说明 输入i0.0启动按钮sb0i0.1限位sb1i0.2限位sb2i0.3限位sb3i0.4限位sb4i0.5限位sb5i0.6限位sb6i0.7回原点停止按钮sb7i11停止按钮sb11i12压力传感器ywi13紧急停按钮sb13输出q0.0接触器km0、夹紧装置jwq0.1接触器km1、电锯下升q0.2接触器km2、电锯上升q0.3接触器km3、电锯旋转q0.4接触器km4、平台向前移动q0.5接触器km5、平台向后移动5. 2 功能描述 系统处在正常停止位置时,移动电锯停留在限位sb1处,而移动平台停留在限位sb6处。当工人放上要进行切割的塑料泡沫在移动平台后,按下启动按钮sb0,移动平台上的夹紧装置jw得电开始夹紧,当压力传感器yw闭合表示已经夹紧到位,此时电锯开始下降,碰到限位sb2时,停止下降,电锯得电开始旋转。在电锯得电开始旋转的同时,移动平台开始向限位sb5移动,当塑料泡沫碰到电锯就开始进行塑料泡沫的切割。当移动平台移动到限位sb5时,塑料泡沫就已经切割完毕。移动平台停止移动,电锯也停止旋转,当电锯停止运行后开始上升,当碰到限位sb1时,停止上升。当电锯上升到限位sb1时,移动平台也开始向sb6移动,当碰到限位sb6时停止移动。在移动平台到达sb6后过5秒(此段时间用于工人将切割好的泡沫拿走),电锯再次下降,当碰到限位sb3才停止下降,电锯开始运行,同时移动平台也再次向sb5移动,在此对泡沫塑料的第2次切割。当移动平台再次碰到限位sb5时停止运行,电锯也停止运行,电锯上升到限位sb1停止,移动平台开始向sb6移动,碰到sb6停止运行,并停留5秒,停留时间到后,电锯又开始下降,此次下降到限位sb4才停止,电锯开始运行。在电锯开始运行后,移动平台第3次向限位sb5移动,以完成第3次切割,切割过程如前两次一样。当切割完成后,电锯停止运行并上升到限位sb1停止,同时移动平台再次回到限位sb6处,并使夹紧装置断电以松开泡沫,压力传感yw断开,开始计时10秒,这段时间是留给工人的,工人需要在这10秒内拿走泡沫,并放上新的要切割的泡沫。10秒时间一到,又开始夹紧泡沫。并重复上面的整个切割过程。如此循环执行。回原点工作方式:无论系统处在什么状态,如果按下回原点按钮sb7,则系统要回到原点状态,也就是电锯要上升到限位sb1并是停止运行的,移动平台要停留在限位sb6处。当系统在连续运行时,停止方式有两种,一种是正常停止:就是按下停止按钮后,系统要将整个周期剩下的步骤全部进行完,然后回到原点才停止工作。另外一种是紧急停止:就是用来处理紧急情况下来及时停止整个系统工作的,一按紧急停止,系统立刻停止,不管已经工作到什么位置5. 3 程序设计 利用scr指令编程如下:正常停:回原点的工作方式:紧急停: 5. 4 plc外部接线图论文小结 开始是搜集资料。在指导老师的指点下,通过各种渠道开始准备工作通过网络、图书馆搜集相关书籍。通过一个月的深入学习,搜集了一大堆与毕业设计相关的资料,在胡老师的指导下,摒弃了一些无关紧要的内容,保留了有参考价值的资料作为备用。在这段时期,我整天出入图书馆。在网上,我搜索了一些有关资料;在图书馆里,我搜索了书籍资料;我了解到一些相关的知识,同时特意浏览了大量的网站,并将这些内容列成提纲,便于以后查询,以减少后期工作量。 接下来,我开始对所搜集的资料进行整理、分析研究,并制作了课题研究的方案和设计规划,开题报告完成之后随即进入紧张而有序的创作之中。根据取其精华,去其糟粕的原则,我撰写了初稿。 至此,我发现,要干好一件事并非那么简单,但也不是很难,敷衍了事是万万不可的,对待任何事情都要认真去思考,用思想来完成任务。 一篇优秀的论文不是写出来的,而是修改出来的,这需要的是耐心,还要用心。在论文的制作过程中,我遇到的问题很多,有些是在自己技术所在范围之外,每当无法实现自己的想法或者运行不下去的时候,我就会出现浮躁的情绪,但是我没有放弃,而是适时地调节自己的心态,在同学老师的帮助下,完成了初次的设计。越是不懂的东西才要去学,在学习的过程中你会收获很多,其中一点就是互相学习是最好的学习途径,在学习之后你会感觉到很有成就感,这也是我在完成论文之后体会到的。 在整个毕业论文设计的过程中我学到了做任何事情所要有的态度和心态,首先我明白了做学问要一丝不苟,对于出现的任何问题和偏差都不要轻视,要通过正确的途径去解决,在做事情的过程中要有耐心和毅力,不要一遇到困难就打退堂鼓,只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。在工作中要学会与人合作的态度,认真听取别人的意见,这样做起事情来就可以事倍功半。论文的顺利完成,首先我要感谢我的指导老师汪清平老师以及周围同学朋友的帮助,感谢他们提出宝贵的意见和建议。另外,要感谢在大学期间所有传授我知识的老师,是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识,这也是论文得以完成的基础。 此次论文的完成既为大学三年划上了一个完美的句号,也为将来的人生之路做好了一个很好的铺垫论文答谢词本论文是在导师汪xx悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严以律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法,还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文的顺利完成,离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在此感谢汪xx老师的关心、支持和帮助。 在此祝愿我们同窗之间的友谊永远长存。参考文献1 西门子(中国)有限公司.s7-200可编程序控制器产品目录.2004.47,59.2 汪晓光,王艳丹,孙晓瑛.可编程控制器原理及应用m.北京:机械工业出版社,1995.124-127.3 廖常初.plc编程及应用m.北京:机械工业出版社,2007.6-16,22,83-108.4 王树青.工业过程控制工程m.北京:化工工业出版社,2007.62-63.5 李一丹,丛望.电器控制原理及其应用m.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,1999.150-156.6 易泓可.电气控制系统设计基础与范例m.北京:机械工业出版社,2005.153-160.7 刘涳.常用低压电器与可编程序控制器m.西安:西安电子科技大学出版社,2005.200-207.09/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及cad设计09/08 20:02 3kn微型装载机设计09/20 15:09 45t旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 c620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 ca6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 cpu风扇后盖的注塑模具设计09/20 16:19 gdc956160工业对辊成型机设计08/30 15:45 ls型螺旋输送机的设计10/07 23:43 ls型螺旋输送机设计09/20 16:23 p-90b型耙斗式装载机设计09/08 20:17 pe10自行车无级变速器设计10/07 09:23 话机机座下壳模具的设计与制造09/08 20:20 t108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计09/21 13:39 x-y型数控铣床工作台的设计09/08 20:25 yd5141syz后压缩式垃圾车的上装箱体设计10/07 09:20 zh1115w柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计09/21 15:34 zxt-06型多臂机凸轮轴加工工艺及工装设计10/30 16:04 三孔连杆零件的工艺规程及钻35h6孔的夹具设计08/30 17:57 三层货运电梯曳引机及传动系统设计10/29 14:08 上盖的工工艺规程及钻6-4.5孔的夹具设计10/04 13:45 五吨单头液压放料机的设计10/04 13:44 五吨单头液压放料机设计09/09 23:40 仪表外壳塑料模设计09/08 20:57 传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设计09/08 21:00 传动系统测绘与分析设计10/07 23:46 保护罩模具结构设计09/20 15:30 保鲜膜机设计10/04 14:35 减速箱体数控加工工艺设计10/04 13:20 凿岩钎具钎尾的热处理工艺探索设计09/08 21:33 分离爪工艺规程和工艺装备设计10/30 15:26 制定左摆动杠杆的工工艺规程及钻12孔的夹具设计10/29 14:03 前盖板零件的工艺规程及钻8-m16深29孔的工装夹具设计10/07 08:44 加油机油枪手柄护套模具设计09/20 15:17 加热缸体注塑模设计10/07 09:17 动模底板零件的工艺规程及钻52孔的工装夹具设计10/08 20:23 包缝机机体钻孔组合机床总体及夹具设计09/21 15:19 升板机前后辅机的设计09/09 22:17 升降式止回阀的设计09/22 18:52 升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计09/09 16:41 升降杠杆轴承座零件的工艺规程及夹具设计08/30 15:59 半自动锁盖机的设计(包装机机械设计)08/30 15:57 半轴零件的机械加工工艺及夹具设计10/29 13:31 半轴零件钻6-14孔的工装夹具设计图纸09/26 13:53 单吊杆式镀板系统设计08/30 16:20 单级齿轮减速器模型优化设计08/30 16:24 单绳缠绕式提升机的设计09/09 23:08 卧式加工中心自动换刀机械手设计09/08 22:10 厚板扎机轴承系统设计09/18 20:56 叉杆零件的加工工艺规程及加工孔20的专用夹具设计08/30 19:32 双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计09/09 22:33 双模轮胎硫化机机械手控制系统设计09/09 22:32 双辊驱动五辊冷轧机设计09/08 20:36 变位器工装设计-0.1t普通座式焊接变位机09/28 16:50 叠层式物体制造快速成型机
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024年山西开放大学辅导员考试真题
- 软件设计师试题及答案思维导图
- 2024年天津市第一中心医院招聘笔试真题
- 2024年湖北省科学技术厅下属事业单位真题
- 2025年软件测试技能提升指南试题及答案
- 促进班级内互助学习的机制计划
- 2025届河南省南阳市桐柏县七年级数学第二学期期末考试试题含解析
- 数据分析中的统计方法与应用试题及答案
- 工作计划对员工发展的影响
- 企业战略与合法合规性试题及答案
- 网课智慧树知道《人工智能引论(浙江大学)》章节测试答案
- 运用系统观察法评价有效体育教学的研究
- 2024年江苏省苏州市高新区中考二模物理试题
- 中考物理压强与浮力压轴题20道(解析版)
- 穿脱隔离衣的流程及注意事项
- (新版)高级经济师《高级经济实务》(工商管理)考试题库(含答案)
- 八年级历史下册期末测试题及答案
- 企业反舞弊知识讲座
- 中国新闻传播史课件
- 闽教版2023版3-6年级全8册英语单词表
- 全国各省(直辖市、自治区)市(自治州、地区)县(县级市)区名称一览表
评论
0/150
提交评论