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1、 大学大学 毕毕 业业 设设 计计 题目 题目 基于基于 PLCPLC 钢板定长剪切系统设计钢板定长剪切系统设计 学生 学生 学生学号 学生学号 院系名称 院系名称 专业班级 专业班级 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 指导教师 指导教师 20142014 年年 0606 月月 1818 日日 毕业设计任务书毕业设计任务书 专业机械设计制造及其自动化 班级机械 下发日期 2013 11 28 题目基于 PLC 的钢板定长剪切控制系统设计 专题电气控制 主 要 容 及 要 求 容 1 根据钢板剪切结构 确定系统方案 2 PLC 的选用 3 光电编码器的选用 4 控制系统原理图设计 7
2、 根据桥钢板定长剪切系统运行控制要求及系统 PLC 编程环境 设计系统软件程序 要求 1 在教师指导下 独立完成设计任务 培养较强的创新意识和学习能力 2 收集相关的资料和阐述设计的思维 3 熟悉系统整体设计 了解各部分性能 主 要 技 术 参 数 光电编码器型号 EPC 755A 每转 600 个脉冲 PlC 采用 FX2N 32MR 共 32 点 16 点输入 16 点输出 主要组成模块为 CPU 模块 I 0 扩展模块 功能扩展模块 进 度 及 完 成 日 期 4 月 01 日 4 月 18 日查阅国外文献 上交开题报告 4 月 22 日 5 月 12 日系统方案选择与论证 软硬件设计
3、5 月 13 日 5 月 23 日主要参数计算及元器件的选择 上交中期审核表 5 月 25 日 6 月 05 日完成毕业设计论文书的撰写 上交初稿 6 月 06 日 6 月 16 日论文打印 完成答辩 PPT 准备答辩 系主任签字日期教研室主任签字日期指导教师签字日期 在为期三个月的毕业设计中 该同学能在老师的严格要求下顺利完成整个毕业设计工作和论文的 撰写 程序能正确的运行 界面安排合理 论文符合要求 在整个毕业设计的过程 态度端正 学习 也比较认真 时间安排也很合理 能按时到实验室 不存在无故早退或迟到的情况 能基本在每个阶 段完成相应的任务 还能主动加班 做到时间上前紧后松 当然 在这其
4、间也存在一些不足和需要提 高的地方 例如 知识面不够广 处理问题和运用知识的能力还有待提高 不能积极主动的和老师交 流工作的进程 希望该同学在以后的工作或学习中注意这些问题 争取更大的提高和进步 取得更好 的成绩 指导教师 年 月 日 指导教师 年 月 日 指 导 教 师 评 语 毕业设计评阅意见表 设计题目基于 PLC 的钢板定长剪切控制系统设计 评 分评价项 目 评价标准 A 级 满分 ABCDE 10987 6 文献资 料利用 能力 能独立地利用多种方式查阅中外文 献 能正确翻译外文资料 能正确 有效地利用各种规 设计手册等 10 19 2017 1815 1613 14 12 综合运
5、用能力 研究方案设计合理 设计方法科学 技术线路先进可行 理论分析和计 算正确 动手能力强 能独立完成 设计 能综合运用所学知识发现和 解决实际问题 研究结果客观真实 20 37 4032 3628 3125 27 24 设计质 量 设计结构严谨 逻辑性强 语言文 字表准确流畅 格式 图 表规 有一定的学术水平或实际价值 40 1513 1411 1210 9 创新能 力 有较强的创新意识 所做工作有较 大突破 设计有独到见解 15 1513 1411 1210 9 工作量 工作量饱满 圆满完成了任务书所 规定的各项任务 15 总分 是否同意将该设计提交答辩 是 否 具体评阅及修改意见 评阅人
6、 年 月 日 注 1 请按照 A 级标准 评出设计 论文 各项目的具体得分 并填写在相应项目的评分栏中 2 计算出总分 若总分 60 分 设计 论文 质量 24 分 建议不能提交论文评阅乃至答辩 该设计 论文 须限期修改合格后重新申请答辩 3 评阅意见栏不够可另附页 答 辩 委 员 会 评 语 周 记 说明书 或论文 图 纸答 辩总 评 5 65 30 百分制等级制 答辩委 员会主 席签字 日 期 评 定 成 绩 摘 要 随着科学技术的飞速发展 现代工业控制系统越来越复杂 传统控制面临着新 的挑战 PLC 以其体积小 功能齐全 价格低廉和可靠性高等方面独特的优点 在 各个领域获得了广泛应用 P
7、LC 的使用大大提高了控制系统的可靠性和自控程度 为企业提供了更可靠的生产保障 如何在 PLC 自动控制领域发挥 PLC 的优势是目前 自动控制学科的重要课题之一 为实现钢板定长剪切生产线的安全 高精度 可靠和高效的自动控制 全面分 析了钢板定长剪切生产线的结构 工作原理及控制特点 提出了一种基于可编程控 制器的钢板定长剪切生产线 PLC 控制系统 该系统以 PLC 可编程控制器 为控制 核心 采用光电编码器测量钢板长度 光电编输出与转速成一定关系的脉冲信号 通过 PLC 高速计数器记录脉冲的个数用 间接测量出钢板的长度 待钢板长度达到 在高速计数器中预先设定的数值时 主电动机制动且剪切机动作
8、 即实现定长切割 关键词 定长剪切 可编程控制器PLC 光电编码器 ABSTRACT With the rapid development of science and technology modern industrial control system is more and more complex traditional control science faces new challenges PLC with its small volume complete functions low cost and high reliability has unique advantages
9、won a wide application in all fields The use of PLC control system can be greatly improved the reliability and control level for the enterprise provides a more reliable production security How to play to the advantages of PLC in the field of PLC automatic control is one of the important topics of cu
10、rrent automatic control subjects To achieve the security of the steel plate fixed length shearing production line high precision reliable and efficient automatic control comprehensive analysis of the steel plate fixed length shearing production line of the structure working principle and control cha
11、racteristics this paper proposes a fixed length shear production line based on programmable controller PLC control system The system with PLC programmable controller as control core steel plate length measurement by photoelectric encoder photoelectric pulse signal output and the speed with a certain
12、 relationship through the PLC high speed counter records the number of the pulse with indirect measure the length of the steel plate for steel plate length reaches the preset value in the high speed counter main motor brake and shear power namely the realization of fixed length cutting KEY WORDS fix
13、ed length cutting PLC programmable controller photoelectric encod 目录 摘要 I ABSTRACT II 第 1 章 绪论 1 1 1 课题背景和目的意义 1 1 2 设计现状及发展趋势 1 1 3 PLC 控制系统设计的原则 2 1 4 方案论证 3 第 2 章 系统总体设计 4 2 1 系统控制要求 4 2 2 系统结构及工作原理 4 第 3 章 系统硬件设计 6 3 1 光电编码器 6 3 1 1 光电编码器的原理 6 3 1 2 光电编码器的选型 6 3 1 3 光电编码器脉冲数计算 8 3 2 PLC 控制原理及选型
14、9 3 2 1 PLC 定义 9 3 2 2 PLC 构成 10 3 2 3 CPU 构成 10 3 2 4 I O 模块 10 3 2 5 电源模块 10 3 2 6 PLC 特点 10 3 3 PLC 选型 12 3 3 1 PLC 的型号选择 12 3 3 2 I O 模块的选型 13 第 4 章 电气原理及软件设计 15 4 1 电气原理设计 15 4 2 系统控制方案 15 4 3 PLC I O 分配 16 4 4 PLC 硬件接线 17 4 5 程序设计 17 第 5 章 总结 20 致 21 参考文献 22 附录 I 22 附录 II 22 第 1 章 绪论 1 1 课题背景和
15、目的意义 定长剪切机是一种精确控制板材加工尺寸 将大型板块进行定长剪切的设 备 传统定长剪切机采用继电器作为控制器件 其控制系统较复杂 参数改变 不灵活 大量接线使系统可靠性降低 维修率高 降低了生产效率 PLC 以其 灵活性 快速性 可靠性和性价比高等特点越来越受到企业或者团体设计者们 的欢迎 在各行各业的应用非常广泛 用 PLC 替代继电器设计剪切控制系统 具有操作简单 运行可靠 抗干扰能力强 编程方便 控制精度高的明显优势 基于以上 PLC 特点 本课题主要研究如何应用 FX2N PLC 设计一个薄钢板定长剪 切控制系统 设计的关键是如何提高定长剪切的精度 1 2 设计现状及发展趋势 随
16、着我国经济的持续高速增长 社会对各类板材的需求量不断增长 对板 材加工的精度提出了更高的要求 人们希望能够精确对板材进行定长切割 另 外 随着企业之间的竞争日益加剧和人力资源成本的上升 厂家为了在竞争中 占据有利地位 除了保证板材加工的精度外 对板材加工的效率也提出了更高 的要求 钢板剪切的主要设备是剪切机 而普通剪切机存在诸多不足 1 加工精度不高 造成加工精度不高的主要原因 一方面是加工尺寸由操作人员用普通钢尺 手动测得 精度难以保证 另一方面采用异步电动机带动链条传动机构 这样 不仅定位精度低 而且易造成剪切面的机械偏差 这种偏差随加工板材宽度增 加而加大 2 操作繁琐 容易出错 剪切机需要人工操作 剪切动作的控制需人工完成 占用人力资源 也容 易出错 3 能耗大 效率低 剪切机的动力系统一般使用普通异步电机 在剪板过程中不断启停 能耗 大 效率低 基于上述情况 面对板材生产加工企业迫切需要高精度 高效率的生产设 备 在可预见的未来 剪板机发展趋势和需求方向是 一些资金雄厚的企业 出巨资购买全新数控剪切机 相当一批中小企业没有足够的资金 希望通过对 原设备的技术改造来满足要求 对
