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1、一、控制要求下图是剪板机的结构示意图，据剪板机的工作特点,对控制系统提出控制要求如下:1、通电后,检测各工作机构的状态,控制各工作机构处于初始位置；2、开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关I0.0和I0.1为ON，按下启动按钮I1.0；3、首先板料右行(Q0.0为ON)至限位开关I0.3动作；4、压钳下行(Q0.1为ON并保持),压紧板料后,压力开关I0.4为ON,压钳保持压紧,剪刀开始下行(Q0.2为ON).剪断板料；5、剪断板料后,I0.2变为ON,压钳和剪刀同时上行(Q0.3和Q0.4为ON),他们分别碰到限位开关I0.0和I0.1后,分别停止上行；6、都停止后,又开始下一周期的工作,剪
2、完10块料后,停止工作并停在初始状态。图1.剪板机结构示意图二、控制方案设计根据题目的设计要求，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行运动时有很好的保障。并结合本题目的要求，故决定使用PLC来控制工作机构的运动。德国西门子公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。 S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。采用可编程硬件控制器较好地解决了这一问题。它是一种将计算机技术，自动控制技术和通信技术结合在一起的新型工业自动控制
3、设备,不仅能实现对开关量信号的逻辑控制,还能实现与上位计算机等智能设备之间的通信。因此,将PLC应用于该控制,完全能满足技术要求，且具有操作简单、运行可靠、工艺参数修改方便、自动化程度高等优点。三、所用器件造型 3.1 PLC的构成:从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。3.2电源模块:PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源
4、输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。 3.3驱动设备的选择由题目要求知，板料的传送、压钳的上下动作、剪刀的上下行动作，都需要较大功率的设备来驱动，而且对稳定性和精度要高，因此选择三相步进交流电动机。同时由于对部件运动的范围较精确，而且需要自动控制，因此选择行程开关来实现这一目的3.4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。四、相关图纸绘制4.1输入/输出分配输入输出电气名称电气元件输入端子电气名称电气元件输出端子启动按钮SB1(X10)I0.6送料电机KM1(Y1)Q0.0
5、回原点按钮SB2(X11)I0.5压钳下行电机KM2(Y2)Q0.1行程开关SQ0(X0)I0.0剪刀下行电机KM3(Y3)Q0.2行程开关SQ1(X1)I0.1压钳上行电机KM4(Y4)Q0.3行程开关SQ2(X2)I0.2剪刀上行电机KM5(Y5)Q0.4行程开关SQ3(X3)I0.3急停按钮SB3(X12)I0.7压力继电器KY(X4)I0.44.2电气原理图图2.顺序功能图图3.外部接线图5、 梯形图控制程序六、工作过程首先板料右行(Q0.0为ON)至限位开关I0.3动作,然后压钳下行(Q0.1为ON并保持),压紧板料后,压力开关I0.4为ON,压钳保持压紧,剪刀开始下行(Q0.2为O
6、N).剪断板料后,I0.2变为ON,压钳和剪刀同时上行(Q0.3和Q0.4为ON),他们分别碰到限位开关I0.0和I0.1后,分别停止上行.都停止后,又开始下一周期的工作,剪完10块料后,停止工作并停在初始状态.七、项目总结剪板机是一种精确控制板材加工尺寸,将板料进行循环剪切加工,开始时，板料被压钳压住，剪刀剪切，然后完成剪切，压钳和剪刀同时抬起的过程，其整个工艺过程很符合顺序控制的要求，所以，在控制过程中，采用可编程控制器对剪板机进行控制。可编程控制器是一种将计算机技术、自动控制技术和通信技术结合在一起的新型工业自动控制设备,不仅能实现对开关量信号的逻辑控制,还能实现与上位计算机等智能设备之间的通信。它较好地解决了采用继电器-接触器控制，控制系统较复杂,大量的接线使系统可靠性降低,也间接地降低了设备的工作效率这一问题。因此,将PLC应用于该控制, 具有操作简单、运行可靠、抗干扰能力强、编程简单，控制精度高的特点。在控制的过程中，剪板机剪板的个数可根据工艺参数方便的修改 ，而且利用光电接近开关检测板料状态非常准确。
