金属板材剪切机组的PLC控制.doc

“可编程控制器”课程设计 金属板材剪切机组的PLC控制在企业中，金属板材要求下料几率很高，而老式剪切设备往往采用继电器接触器控制。因此大量的硬件接线使系统可靠性降低，也间接降低了设备的工作效率。本机组采用PLC控制技术，能够对5毫米以下的钢板按加工要求自动进料、剪切、并由料车收集，然后自动输送到下一工序，现场运行表明，效果很好。希望通过这次课程设计，能使专业理论知识在实际工程项目的设计运用上得到体验。示意图：课程设计的参数：1）机组主要由四个工步：送料、定位压紧、剪切和自动传送组成；2）送料工步：三相异步电动机驱动，单方向运转，2.25千瓦。通过送料机构将板材在工作台面上传送（需设置到位信号开关）；3）定位压紧工步：三相异步电动机驱动，正反向运转，0.75千瓦，需设置原位及压紧到位信号开关；4）剪切工步：三相异步电动机驱动，单方向运转，0.5千瓦，需设置原位信号开关； 5）自动传送工步：由送料小车承担，它应有承载信号开关，料满指示开关（其上下固定位置可调），三相异步电动机驱动，正反向运转，2.5千瓦；6）小车需在铺设的铁轨上运行，在其接料处地面上应安装原位开关，在下一道工序的卸料处应安装终点开关；7）除了料满指示开关选用光电式，承载开关选用压力传感器，其它位置开关均选用电感式接近开关；8）系统除了能够单周、连续自动控制外，还能手动调节各工步单独工作；9）系统具有电气相应的保护及警示功能； 10）系统控制器要求选用日本三菱PLC单元（FX2系列）。课程设计的要求：根据系统的工况，分析各个环节的相互关系，结合和运用所学专业知识，明确设计任务，掌握设计进度，详细地按步骤设计电气控制系统，绘制以下所列的主要技术图纸，以此写出本课程设计的技术说明书。要求勇于创新，每个阶段完成后要认真检查，提倡独立思考，有错误要认真修改。1） 绘制设备结构示意图；2） 绘制系统各控制环节信息流程方框图；3） 绘制电气控制强电部分原理图；4） 绘制PLC I/O接线图；5） 绘制电气控制PLC程序图；6） 列出PLC程序图对应的指令表。自动剪板机背景介绍剪板机应用于许多金属加工和薄板开料操作，在设计剪板机之前必须对几个因素进行考虑，包括剪板机的剪切能力、产率增强选件和安全性。剪板机类型由许多因素决定，诸如剪板机可处理材料的长度、厚度和种类。 剪板机可以按剪切形式及其驱动系统进行分类，有两种结构形式常用于电动龙门剪床：闸式（也叫滑块式）和摆式。 闸式剪板机利用驱动系统操纵动刀片向下移动到一定的位置，使动刀片在整个行程内几乎与定刀片保持平行。为了使刀架片横梁在相互移动的过程保持合适的状态，闸式剪板机需要一个滑块导向系统。摆式剪板机驱动系统中有一个用来操纵动刀片，使动刀片依附于滚柱轴承向下回转。这种结构不再需要利用凹字形导向条或滑道使刀片在剪切过程保持合适的姿势。 光电传感器欧姆龙的光电传感器(光电开关),E3JK-5M3,直流正负12240V,交流24240V均可用,交直流通用的,有一对常开和常闭触点. 消费电力:小于3W 检出距离:5M. 指向角:320, 继电器输出:最大:250V3A,最小5VDC10MA. 响应时间小于或等于:30MS. 工作温度:-2555 湿度:3595 周围照明:小于或等于3000lx. 电感式接近开关工作电压：1030V输出电流：200mA检测距离：Sn=1mm、Sn=2mm回差：5%Sn 开关频率：800Hz / 400Hz / 25Hz剪板机电机选择高转差率三相异步电动机 YH（IP44）JHO2 H802800.5590KW Y系列派生，用转子深槽及高电阻率转子导体结构、堵转转矩大、转差率高、堵转电流小、机械特性软，能承受冲击负载，用于不均匀冲击负载。控制流程框图开始初始化自动？单周还是循环？NY启动按钮单各点复位循环送料机启动，送料开始计时10SY报警10S到，送料右限位未关闭N10S内，送料右限位关闭NY1456关闭计时1送料机停，压块下降计时3S3S到，压块未达下限位N3S内，压块到达下限位NY报警关闭计时开启计时2S压块压紧，剪切刀下降计时3S22Y报警3S到，剪切刀下限位未到N3S内，剪切刀下限位到NY计时关闭光电传感触发N计时2S2S后开关闭合N光电？N剪切刀，压块复位Y剪切刀，压块反转上升是否达上限？NY35小车右行3小车左限位关闭否？NY小车停止计时30分钟30分到否NY小车左行小车右限位关闭否？NY4手动压块上限送料NYNY开送料电机送料右限关闭送料电机NY6压块下降NY开压块正转电机压块下限关闭压块电机NY压块上升NY开压块反转电机压块上限关闭压块电机NY剪切下降NY开剪切反转电机剪切刀上限关闭剪切电机NY小车左限剪切下降NYNY开剪切正转电机剪切刀下限关闭剪切电机NY小车右行NY开小车正转电机小车右限关闭小车电机NY小车左行NY开小车反转电机小车左限关闭小车电机NY流程图说明 总程序开始按钮后先进行系统全部初始化,进入模式选择首先是自动;在自动里分为单周和循环2个环节,并都会先进行自动环节下的复位,复位完成后启动送料电机,并开始计时10S,若10S到板材没有达到送料的右限位开关则系统报警(声音,指示灯)并停止程序.在10S内,当右限位闭合则关闭计时,此时送料电机停止,压块下降,同时开始计时3S,若3S到压块未达到下限位则系统报警(声音,指示灯)并停止程序.在3S内,压块下限位闭合则关闭计时,并同时延迟2S,2S后剪切刀下降,开始计时3S,若3S到剪切刀未达剪切刀下限位则系统报警(声音,指示灯)并停止程序.在3S内剪切刀到达下限位则关闭计时,此时光电传感器感受信号,若信号未持续2S则说明小车板材未满载,此时先复位剪切刀再复位压块并自动返回单周或循环的选择环节继续进行.若信号持续2S则说明小车满载,此时依然先复位剪切刀再复位压块.并启动小车电机,小车右行,小车到达右限位开关,小车停止,计时30分钟,30分钟到小车左行,到达左端限位开关,自动返回选择手动自动环节,等待下一步操作.指令表指令元件符号指令 元件符号LDM8000SETS24ANDX0ORT0OUTM0OUTM2LDM0CJ(FNC00)LDIX5P2ANDX11STLS24CJ(FNC00) LDIY3P1ANDX3LDY2OUTT2ANDX12K20ENDANDT2LDM8002SETS25LDIY2STLS25ANDX13LDIX23SETS0OUTY3STLS0ANDY3LDM0SETS26SETS20STLS26STLS20OUTT3LDIX1K30ANIX23LDIT3OUTY0SETS27ANDY0ORT3SETS21OUTM3STLS21CJ(FNC00)LDIX1P2OUTT0STLS27K100LDX10ANIT0ANDX6SETS22OUTT4ORT0K20MPSOUTM1LDIT4CJ(FNC00)OUTY4MRDP2ANDY4STLS22ANIX23LDX1OUTY2ANIX23MPPOUTY1ANDT4ANDY1SETS28SETS23STLS28STLS23LDX2LDIX3ANDX4OUTT1ANIX7K30ANIX23ANIT1OUTY5指令元件符号指令元件符号ANDY5OUTY1SETS29LDX16STLS29ANDX2LDX7ANIX23ANIC0OUTY2OUTT5LDX17K600ANIX5MPSANIX10ANDT5ANIX23OUTC0OUTY23K30LDX20MPPANIX4ANDC0ANIX23SETS30OUTY4STLS30LDX21LDIX5ANIX7ANIX23ANIX23OUTY6OUTY5P2LDX22LDM1ANIX5ORM2ANIX23ORM3OUTY6OUTY7ENDOUTY10LDX7ANDX8OUTS0RETENDP1LDX1ANIX2ANIANIX1X23OUTY0LDX15ANIX3实验设计小结： 本次实验针对自动剪板机的设计，在老师的辅导之下，除了大体的程序设计外，细节一样不可或缺，过载保护，报警，模式选择，循环选择等等，都必须加入才是一个完整的设计。经过短短的一周时间，我所设计的剪板机我认为是不能完全达到标准的，但是至少是比较完善的设计，从手自动选择开始，然后循环模式选择，再添加了机器报警和过载保护来有效的防治机器在运作时的故障损伤。这些都是对我将来的设计大有帮助的内容，我认为在将来拥有充足设计时间和校对时间的我，应该有能力将设计完善。可以说这次的设计让我受益匪浅。 FX248MR X0 Y0X1 Y1X2 Y2X3 Y3X4 Y4X5 Y5X6 Y6X7 Y7X10 Y10X11 COM1X12 COM2X13X14X15X16X17X20X21X22X23COM1COM2LN . KA1 SA1 KA1 启动 KM1 送料电机 KM1料右限位 SQ1 压块下降 KM1压块上限 SQ2 压块上升 KM2压块下限 SQ3 剪切刀下降 KM2剪切刀上限位 SQ4 剪切刀上升 KA2剪切刀下限位 SQ5 小车正转 KA2 光电开关 SQ6 小车反转 小车左限位 SQ7 报警YA1 小车右限位