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1、冲压机控制系统目录前言 21 课程设计的任务和要求 31.1 课程设计的任务 31.2 课程设计的根本要求 32 冲压机的总体设计 2.1 PLC 选型2.2 PLC 端子接线 53 PLC 程序设计 3.1 设计思想 63.2 顺序功能图 83.3 PLC 梯形图 104 程序调试说明 19完毕语 20参考文献 21# / 21、八 、-前言可编程序控制器，英文称 Programmable Controller ，简称PC。但由于PC 容易和个人计算机Personal Computer丨混淆，故人们仍习惯地用 PLC作为可 编程序控制器的缩写。 它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系
2、统装 置，专为在工业现场应用而设计， 它采用可编程序的存储器， 用以在其内部存储 执行逻辑运算、顺序控制、定时 / 计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或 模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物， 它克制了继电接触控制系统中的机械触 点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处 理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识， 而是采用了一套以继电器梯形图为根 底的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很 方便。
3、用户在购到所需的PLC后,只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的 用户程序的编制工作，就可灵活方便地将 PLC应用于生产实践。由于它可通过软件来改变控制过程， 而且具有体积小， 组装灵活，编程简单， 抗干扰能力强及可靠性高等特点，非常适合于在恶劣的工业环境下使用。故自 60年代末第一台PLC问世以来，已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工 等各个领域，大大推进了机电一体化进程。进入 80年代，随着微电子技术和计 算机技术的迅猛开展，使得可编程控制器有了突飞猛进的开展，功能日益增强， 已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，具备模数转换、数模转换、高速计数、 速度控制、位置控制、轴定位控制、温度
4、控制、 PID 控制、远程通讯、高级语言 编辑以及各种物理量转换等功能。 特别是远程通讯功能的实现， 易于实现时柔性 加工和制造系统FMS,使得PLC如虎添翼，被人们称为现代工业控制三大支柱 之一。1 课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务1. 设计题目：冲压机控制系统设计2. 设计内容：1 完成?课程设计指导书 ?所要求的控制循环。2 按停顿按钮，完成当前循环后再停。3 按复位按钮，机械手和冲压机均回原位。4要求可以实现手动、回原点、单周期、连续控制 5连续时，循环 5次完毕，声光连续报警 5 秒。1.2 课程设计的根本要求1画出端子分配图和顺序功能图2设计并调试PLC控制梯形图。3设计
5、说明书。2 冲压机的总体设计2.1 PLC 选型PLC主机：选择S7-200 PLC作为冲压机控制系统的控制主机。选择CPU226因为其具有以下特点：1 24输入/16 输出共 40个数字量 I/O 点。2可连接 7 个扩展模版单元，最大可扩展 248 个数字量 I/O 点或 35 路模拟量I/O。此题所设计的传动需扩展17点输入和7点输出，设计见图2 .1 o313KB的程序和数据存储区空间。46个独立的30KHZ的高速计数器，2路独立的20KHz的高速脉冲输5具有PID控制器。62个RS-485通信/编程口。7具有多点接口 MPI通信协议。8具有点对点接口 PPI通信协议9具有自由通信口。
6、CPU 226EM221EM221EM223图2.1 CPU及其扩展示意图2.2 PLC端子接线伽 r|遅卑I机軸關血直制机械予左行 模共卜砾槿具匕升H糾规械爭左仃 川和机 f- FN 岀料弧盘粽制脚 川制机捌于IS 出料札械4IMDC 31* 1+图2.2外部接线图3 PLC程序设计3.1设计思想控制过程如下：1按下启动键后，把工件放在传送带 1上，启动传送带1将工件送到工 位1 ；2进料机械手下降到工位 1,翻开进料机械手吸盘控制阀，使吸盘吸住 工件；3进料机械手上升，随后右行将工件送入冲压机加工台的工位2，断开吸盘并退回；4冲压模具下降，冲压完工件后上升；5出料机械手进入冲压机加工台；6
7、出料机械手吸盘吸住工件；7将工件放到工位3,松开出料吸盘，出料机械手退回原位。8启动传送带2将工件从工位3送走。同时还有三种工作方式：手动、回原点、单周期、连续。连续时，循环5次完毕，为了更加方便快捷的操作冲压机，在工作台上集成一个控制面板，见图3.2 工作方式选择开关的四个位置分别对应了四种工作方式，操作面板下部的20个按钮手动按钮，通过这些按钮可以手动操作进料机械手、出料机械手、传 送带1、传送带2、模具的相关动作。为了保证在紧急情况下包括PLC发生故障时能可靠地切断PLC的负载电源，设置了交流接触器 KM在PLC开场运行 时，按下“负载电源，使KM线圈得电并自锁，KM的主触点接通，给外部
8、负载 提供交流电源，出现紧急情况时“紧急停车按钮按下可以断开负载电源。图3.2操作面板示意图3.2顺序功能图-Im.01 Mn_ 口ib（口; oil宾位j-1U. U - MU. 5M2- ri1 Qn. i |- IO. 3In1 on. 4j-I I J . c|哲Qu* 巧-I.-住氏 QQ_ 1TO= 1T3SMB- 7 -丸 ” a -T3M 壬 U3一口丄46IO. T丄&o皿片哎-iq. eM3- &iq. 7祐诔带1借斎 进制tn磁手-卜澤 进科啸盘打幵1 二讲料tn械丰上升 程和tn啊手右灯 迸料机轉手碍 进料血卑酹TF1 S辺啊机啊手上升进料柄机手左行檯旦T臨扌至具上升逬
9、#斗机帧手左行 jS料机林壬下陰 出相U尺黑打幵1 n谜糾矶械手上升 辺料机帼干右行 许料机械手FF出料机械丰| vtq731” Z 传送带盘朽送W.4|Cl S01|-MCL 7 B GL r-wia, t - ci声先M4 2- 3 |2. a |li 1i T 415s图3.3顺序功能图图 3.3 是处理单周期、连续工作方式的顺序功能图。 在连续工作方式下， I4.2 状态为1。在初始条件M0.5为一时按下启动按钮10.0 , M2.0变为1状态，传送 带 1 开场传送。同时控制连续工作的 M0.7 的线圈“得电并保持。当出料机械手在 M4.1 断开吸盘定时时间到时，进入一个并行序列。传
10、送带 2开场传送，与此同时出料机械手上升。 传送带 2传送到工位 4时，计数器加 1， 同时出料机械手在步M4.2到达11.1限位后，参加一个等待步，两个动作都完成 后，一起跳出并行序列。当 M0.7为1时且C1计数器未计满时，返回M2.0开场 下一个循环，计满了那么返回到初始步 M0.0。而以单周期工作方式时 M0.7的状 态为 0，出并行序列后也返回到初始步 M0.0。按下停顿按钮I0.1后，M0.7变为0状态，当冲压机不会停顿工作，在当前 工作周期的全部操作后，出料机械手、进料机械手、模具均回到原位后，系统返 回并停留在初始步。图 3.4 回原点和复位程序的顺序功能图。回原点工作方式下，
11、 I4.0 为 ON。 按下启动按钮I0.0，M5.0为ON复位模具下降，再模具上升，在连续、单周期 的自动程序中，按下复位按钮也能到达这个效果。升到上限位，I0.6为ON进入到一个并行序列， 复位进料机械手下降， 再进料机械手上升。 同时也复位出料 机械手下降，在上升。随后复位进机械手右行，再左行到限位；复位出料机械手 左行后右行，右行到右限位，在 M5.2和M5.5后面分别参加M5.3和M5.6,都完 成后跳出并行序列。这时原点条件 M0.5条件满足，M0.5为ON在公用程序中， 初始步 M0.0 被置位，为进入单周期、连续工作方式做好准备，因此认为 M0.0 是并行序列的后续步。图3.4回原点和复位的顺序功能图3.3 PLC梯形图2.公用程序Neworic 2SM0113-71/0 514 3I* 2M0.7p|R )原点条件初始条件自复位复位非初始步复位连续标志3.自动程序连续N*tTrfc 3初始传送带1传送进料机械手吸盘翻开进料机械手右行进料机械手吸盘断开
