PLC剪板机课程设计

1、PLC剪板机课程设计学生：闫忠全专业班级：09电气自动化2指导教师：闫运巧完稿日期：2021/12/22目录摘要1一设计方案31 设计任务32设计思路43设计流程4二硬件设计51. 选择PLC型号和I/O点数52. I/O分配表53. 外部接线图64. 电气原理图7三软件设计81. 功能表图82. 梯形图103.指令表图11 四体会和收获12 参考文献13PLC剪板机课程设计摘要文章对我国开展低本钱自动化的重要性等方面进展了研究。根据实际需 要和市场的需求，在常规的可编程控制器PLC和单片机控制中，选择了以可 编程控制器为主的控制方案。由于自动剪板机是一种可按加工要求，将金属板材剪开、自动计数

2、、并由送 料车送到下一工序的顺序控制的设备。由于它把计算机的编程灵活、功能齐全、 应用面广泛等优点与控制器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格廉 价等优点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，在工业过 程控制中的应用越来越广泛。加之PLC以其在硬件设计中采用了屏蔽、滤波、 光电隔离等技术，在软件设计中采用了故障检测、信息保护与恢复等措施，进一 步提高了 PLC的可靠性。关键词：可编程控制器自动剪板机自动控制顺序控制设计方案1 设计任务如下图，开场时压钳和剪刀在上限位，限位开关X0和X1为ON,板料的右 端在压钳和剪刀交接处的下方。按下起动按钮X10,首先板料右行（Y0为

3、ON）至 限位开关X3动作，然后压钳下行（Y1为ON）;压紧板料后，压力继电器X4为 ON,剪刀开场下行（Y2为ON）,剪断板料后，X2变为ON,压钳和剪刀同时上行 （Y3和Y4为ON, Y1和Y2为OFF）,它们分别碰到限位开关X0和X1后，分别 停顿上行，均停顿后，又开场下一周期的工作，剪完12块料后停顿工作并停在 初始状态。控制压钳下行和上行的液压缸的是双线圈电磁阀，本身有记忆功能。Y3f压钳xoyI Y4|Y2剪刀屯XI图剪板机设计要求图2 设计思路根据题目的设计要求，可以采用多种方案进展时序控制，PLC因其具有极 高的稳定性以及很好的抗干扰的能力可以保证控制工作机构进展运动时有很好

4、的保障。并结合此题目的要求，故决定使用PLC来控制工作机构的运动。操作中，有可能会出现一些由于人为疏忽及其他的不可控因素而引发的不平 安事件或机器失控状况，在此情况下，需要紧急迫断电源，立刻停顿机器运行， 保证人身及生产设备平安。因此需要一个急停按钮来进展此操作。在操作过程中如果部件未处于原点位責，为了设备平安不发生碰撞等事故， 需要先回原点，因此需要考虑回原点换作O开场时压钳和剪刀在上限位置，限位开关X0和X1为ON。按下启动按钮X10 剪板机启动-Y0为ON,板料右行-限位开关X3->Y1为ON并保持，压钳下行 压紧板料后压力继电器X4为ON-Y2为ON,剪刀下行剪断板料-限位开关X

5、2 为0N->Y3和Y4 ON,Y1和Y2 OFF压钳和剪刀同时上行分别碰到限位开关X0 和X1-开场下一周期，循环12次3 设计流程根据题目的设计要求，工作机构的工作流程如下工作机构开机后首先检查是否处于原点位責，假设未处于原点工作机构通过会按钮返回原点，然后等待下一步指示操作。按自动方式进展相应的动作，板料右行丫0为ON至限位开关SQ3动作， 然后压钳下行丫1为ON并保持，压紧板料后，压力继电器KY为ON,压 钳保持压紧，剪刀开场下行Y2为ON。剪断板料后，SQ2变为ON,压钳和 剪刀同时上行Y3和Y4为ON, Y1和Y2为OFF，它们分别碰到限位开关 SQ0和SQ1后，分别停顿上行

6、。都停顿后，又开场下一个周期的工作，剪完 12块板料后停顿工作并且停顿在初始状态。无论在哪种情况下当急停按钮X12按下时立刻停顿操作。二硬件设计1选择PLC型号和I/O点数PLC的型号选择在设计I/O分配中有8个输入口，输岀口为5个，应选用的是三菱的FX2N-24MR,继电器输出，输入电压为24V。2限位开关的厂家型号选择。选用ABB的型号为LS31P41B11行程开关。3继电器的选择压钳的下限位不能用行程开关来控制，所以选择压力继电器来控制压钳的下限 位；同时电路中的继电器为标准配置。2. I/O分配表根据设计任务中的要求，需要4个行程开关，3个按钮和一个压力继电器，3个电机，画岀I/O分配

7、表，如下图:输入输岀电气名称电气元件信号地址电气名称电气元件信号地址启动按钮SB1X10送料电机KM1Y0回原点按钮SB2X11压钳下行电机KM2Y1行程开关SQOX0剪刀下行电机KM3Y2行程开关SQ1X1压钳上行电机KM4Y3行程开关SQ2X2剪刀上行电机KM5Y4行程开关SQ3X3急停按钮SB3X12压力继电器KYX42-1 I/O分配表3、外部接线图系统设責了4个限位开关，分别用于检测各局部的工作状态。其中，SQO检 测压钳的状态。SQ1、SQ2分别检测剪刀的状态，KY检测压钳是否压紧已到位的 板料；SQ3检测板料是否到位；系统未动做时，压钳及剪切刀的限位开关SQO和 SQ1均开，SQ

8、2和KY是断开的。KM1控制送料机构电机的接触器；KM2、KM4控制压钳电机的接触器，驱动 电机的正反转，控制压钳压紧和放松板料；KM3、KM5分别控制剪切电机的接触 器，驱动电机的正反转，控制剪切刀上下运行；其输入输岀端子分配如下图：图22输入输出端子接线图4、电气原理图用交流电机带动送料皮带，传送皮带送料只向一个方向运动，只要求电机向 个方向旋转即可，轻负载小功率电动机可直接起动，用熔断器和热继电器作短 路、过载保护。使待剪板料自动快速稳定地输送到剪切位責。压钳的作用是压紧板料，以利于剪切刀切断板料，压钳有上升和下降两种运 动，要求带动压钳的电动机具有正反转运动，控制电路有联锁保护、用熔断

9、器和 热继电器作短路、过载保护。剪切刀有两种运动，下行切断板料，然后上升复位，带动剪切刀机构的电动 机也应具有正反转，用熔断器和热继电器作短路、过载保护。FB CECFU2FU3 A图2-3电气原理图BI5三软件设计通过设计任务分析，画出控制系统功能图，如下图:XIS26 X10CO|IO 1DO卩1图31控制功能图2.梯形图从功能标图写岀程序的梯形图，如下列图所示:sirsoiiSO 細0 ）：001 册 T凱_外_IFsirS20sirsirsirsirsirS21S22rooiSIT S25图32梯形图3.指令表图通过对梯形图的分心，上机输入指令，并检测程序的正确性，指令表如下图:0LD

10、M8OO2貂OUTY00215EI5038$3ILdU41LDX0024IDTxnnn5ANIJiOOl42SETS256ANDxoia44STLS257SETS2045RSTYOOl9STLS2046OUTCOKll10LDK0114911MPS54LDIXOOOUANIXQQQ55OUTYOOSUSET5GLDIX00114MPP15ANIX00157OUTYOM1CSETYOM58LDIco1?LDXOOO59ANDXOOO19AND00160ANDX0011 ASET61OUTS2221SILS2163LDCO22PSTYW364ANDXOOO28BSTY0(M65ANDX00124S

11、ETS2228STLS2286SETS2627ourYWO68STL$2620LD)(003斛RSTCO2RSETS2昌71BSTDO31SILS2374LDX01082SETYOOl75OUTSO務LDX00477RET34SETS2478LDX01279ZRSTS22S2684 END图33指令表通过上机调试程序运行正常。四体会和收获周的课程设计在紧而又繁忙中完毕了，这次的课程设计让我对PLC技术 又有了更深的认识。需要我运用多学科的理论知识与技能，分析和解决工程问题。刚开场准备着手做课程设计时还是怀着好奇的心理，积极性还是很高的，但 是过了一两天积极性就没有这么高了，因为那几天一个劲的忙找这找那的，整天 也是忙的布不亦乐乎，然而由于没有过这方面的经历，所以一点头绪都没有，根 本就没有不知道怎么做。通过教师的悉心指导和自己的认真学习，刻苦分析，查 阅相关资料，最终做完了课程设计。首先找到与我的设计有关的资料，分析并制 定了设计总方案，然后选电气元件制作梯形图编写程序等等。在教师的指导和自己的努力下，顺利完成了课程设计的任务和要求，使自己 得到更进一步的