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1、 本 科 毕 业 论 文基于PLC的玻璃造型生产线控制系统的设计Glass Molding Production Line Control System Design Based on PLC毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期
2、： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录摘要IAbstractII引 言1第一章 绪论21.1 PLC的背景21.2 PLC的应用领域21.3 PLC的发展历程31.4 本设计的主要内容4第二章 系统硬件设计52.1 系统的设计思想与结构流程图52.2 控制系统主
3、要构造及动作过程52.3 电气元件的选型62.3.1 电动机选型62.3.2 主电路其他元件选型72.4 控制系统控制电路设计102.4.1 PLC的选型112.4.2 高速计数器112.4.3 光电编码器132.4.4 系统控制部分电路图132.5控制系统HMI人机界面14第三章 系统软件设计163.1 控制系统主程序设计163.2 高速计数器初始化程序183.3 中断程序193.4 TD200人机界面组态193.4.1 配置TD200文本显示器193.4.2 TD200文本显示器用户程序组态20结论22致谢23参考文献24附录25附录A 主程序25附录B 高速计数器初始化程序29附录C 中
4、断程序31附录D TD200控制程序32基于PLC的玻璃造型生产线控制系统的设计摘要：根据控制系统的控制要求，完成玻璃造型生产线的控制系统设计，即在玻璃生产过程中，需要对生产出的纵向运动的板材进行定尺寸切割，并且切割是精确定尺寸的，这就要求在对运动板材测量的同时进行快速准确的切割。在该课题的设计中，主要包括控制系统的主电路设计、控制电路设计、控制系统控制程序设计、HMI人机界面的编程与组态以及光电编码器的选型与应用。设计一种基于PLC的玻璃造型生产线控制系统。硬件方面：系统采用PLC为中心控制器，通过旋转编码器测得各方向电机的旋转频率并转换为高速计数脉冲送入PLC中进行计数运算可获得刀具或水平
5、台行进的精确位移量，将其与设定的初值相比较，当达到设定值时PLC复位相应的方向电机线圈使其停车，输出高电平使切割电动机工作以实现精准切割。系统的操作控制、实时数据的采集和动作过程的监视、各种参数的显示和设定，由挂接在PLC上的人机界面来实现。软件方面：根据设计的思想进行了实现系统功能的梯形图的设计，并利用S7-200的STEP-Micro/WIN编程软件进行编程，它可以方便地在Windows环境下对PLC进行编程、调试、监控，且编程方便、快捷。关键词：PLC；STEP-Micro/WIN；HMI人机界面；光电编码器；高速计数器Glass Molding Production Line Cont
6、rol System Design Based on PLCAbstract : According to the control requirements of the control system, control system design of the finished glass molding line, namely in the glass production process, need sheet on longitudinal motion produced by fixed size cutting, and the cutting is exact size, whi
7、ch requires fast and accurate cutting on the moving plate measured simultaneously.In the process of design, including the design of main circuit, control circuit design, programming and configuration system control program design, HMI interface and photoelectric encoder selection and application of
8、control system. Control system design of a PLC glass molding production line based on. Hardware: the system adopts PLC as central controller, the rotating frequency through the rotary encoder to measure the direction of motor and converted to high speed counting pulse counting algorithm for precise
9、displacement tool or platform moving into PLC, and set the initial value comparison, when reaching the set the direction of motor coil value PLC reset some of the parking, output high level so that the cutting motor work to achieve precision cutting. The operation control of the system, various para
10、meters acquisition and action process monitoring, real-time data display and set, by hanging in the PLC on the human-machine interface to achieve. Software design: according to the idea of the design of ladder diagram to realize the function of the system, and the use of S7-200 programming STEP-Micr
11、o/WIN programming software, it can be easily in the environment of Windows PLC programming, debugging, monitoring, and convenient for programming, and fast.Key words: PLC; STEP - Micro/WI2; Human-machine interface; Photoelectric encoder. High speed counterII引 言在当今的玻璃生产行业中，造型切割是成品加工过程中最为重要的步骤，也是保证成品质
12、量的重要工序。利用先进的现代切割技术，不但可以保证产品的质量，提高劳动生产率，同时也使得企业产品的制造成本大幅度下降，缩短了产品生产周期。随着新产品、新工艺、新技术的广泛运用，基于PLC的智能化精密切割将成为切割行业今后发展的趋势。传统的玻璃造型生产线采用继电器、时间继电器控制方式，但控制系统接线复杂，系统的可靠性较低，维修维护费用大。最主要的问题是在自动控制中，由于采用时间继电器定时控制切割时间，定时精度差，电机速度受电源波动影响大，因而切割误差较大，降低成品率，增加抛磨难度。PLC是适用于现场运行的微机控制器，抗干抗能力强、编程简单，价格适中，非常适合用于切割加工机械。在切割方面，因为不同
13、的厚度，以及要求切割的切割方式形态各异，如果使用完全的人工操作，不但很费时间，同时也浪费人力且效率低下，给企业带来巨大的人工成本。最重要的是在切割的过程中会产生大量的粉尘，对切割机的操作人员以及附近的人员的身体，特别是呼吸道肺部有着极大的伤害。所以如果能够实现对于板材切割的PLC自动控制，操作人员就不用时时刻刻守在机器旁边了，不但节省了大量的人力和时间，更能够极大的减少切割过程对于人体的伤害。基于PLC的玻璃造型生产线控制系统的设计，通过对PLC、光电编码器与HMI人机界面组态等相关知识的理解与运用，有利于掌握把理论知识同生产实践相结合，有利于锻炼设计控制系统和处理有关问题的能力，促进对自动化
14、控制的认识和理解。第一章 绪论1.1 PLC的背景随着科学技术的发展，电气控制技术在各个领域中的到了越来越广泛的应用。可编程序控制器（PLC）的应用使电气控制技术发生了根本的变化。PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术，半导体技术，自动控制技术，数字技术和网络通信技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。PLC以其可靠性高，灵活性强，使用方便的优越性，迅速占领了工业控制领域。从运动控制到过程控制，从单机自动化到生产线自动化乃至工厂自动化，从工控机器人，数控设备到柔性制造系统（FMS），从集中控制系统到大型集散控制系统，PLC均充当着重要角色，并展现出强劲的态势。1.2 PLC的应用领域目前，
15、PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。（1）开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 （2）模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 （3）运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传
