沖壓機(jī)控制系統(tǒng)

沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙目錄前言.............................................21課程設(shè)計的任務(wù)和求............................31.1課程設(shè)計的任務(wù)................................31.2課程設(shè)計的基本要求............................32沖壓機(jī)的總體設(shè)計................................

32.1PLC選型......................................32.2PLC端子接線..................................53PLC序設(shè)計....................................

63.1設(shè)計思想......................................63.2順序功能圖....................................83.3PLC梯形圖...................................104程序調(diào)試說明...................................

21結(jié)束語..........................................22參考文獻(xiàn)........................................

23沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙前言可編程序控制器，英文稱ProgrammableController，簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機(jī)（PersonalComputer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用作為可編程序控制器的縮寫是一個以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計它采用可編程序的存儲器用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣特別是PLC的程序編制不需要專門的計算機(jī)編程語言知識而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯也都很方便用戶在購到所需的PLC后只需按說明書的提示做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC用于生產(chǎn)實(shí)踐。由于它可通過軟件來改變控制過程且具有體積小靈活程簡單，抗干擾能力強(qiáng)及可靠性高等特點(diǎn)，非常適合于在惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用。故自60年代末第一臺PLC世以來，已很快被應(yīng)用到機(jī)械制造、冶金、礦業(yè)、輕工等各個領(lǐng)域，大大推進(jìn)了機(jī)電一體化進(jìn)程。進(jìn)入年代，隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得可編程控制器有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，功能日益增強(qiáng)，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制、順序控制的范圍，具備模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、高速計數(shù)、速度控制、位置控制、軸定位控制、溫度控制、PID控制、遠(yuǎn)程通訊、高級語言編輯以及各種物理量轉(zhuǎn)換等功能特別是遠(yuǎn)程通訊功能的實(shí)現(xiàn)易于實(shí)現(xiàn)時柔性加工和制造系（FMS得PLC虎添翼被人們稱為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙1課程設(shè)計的任務(wù)和求1.1課程設(shè)計的任務(wù)設(shè)計題目：沖壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：完成《課程設(shè)計指導(dǎo)書》所要求的控制循環(huán)。按停止按鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后再停。按復(fù)位按鈕，機(jī)械手和沖壓機(jī)均回原位。要求可以實(shí)現(xiàn)手動、回原點(diǎn)、單周期、連續(xù)控制。連續(xù)時，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報警5秒。1.2課程設(shè)計的基本要求畫出端子分配圖和順序功能圖。設(shè)計并調(diào)試控制梯形圖。設(shè)計說明書。2沖壓機(jī)的總體設(shè)計2.1PLC選型PLC主機(jī)：選擇S7-200PLC為沖壓機(jī)控制系統(tǒng)的控制主機(jī)。選擇CPU226，因?yàn)槠渚哂幸韵绿攸c(diǎn)：24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個擴(kuò)展模版單元，最大可擴(kuò)展個數(shù)字量點(diǎn)或35路模擬量I/O題所設(shè)計的傳動需擴(kuò)展１７點(diǎn)輸入和７點(diǎn)輸出計見圖２.1。13KB的程序和數(shù)據(jù)存儲區(qū)空間。6個獨(dú)立的30KHz的高速計數(shù)器，2路獨(dú)立的20KHz的高速脈沖輸出。沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙5）具有PID控制器。2個RS-485通信/編程口。具有多點(diǎn)接口通信協(xié)議。具有點(diǎn)對點(diǎn)接口通信協(xié)議。具有自由通信口。CPU226EM221EM221EM223圖2.1CPU及其擴(kuò)展示意圖沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙2.2PLC子接線圖2.2外部接線圖沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙3PLC序設(shè)計3.1設(shè)計思想控制過程如下：按下啟動鍵后，把工件放在傳送帶，啟動傳送帶1將工件送到工位1；進(jìn)料機(jī)械手下降到工位1，打開進(jìn)料機(jī)械手吸盤控制閥，使吸盤吸住工件；進(jìn)料機(jī)械手上升，隨后右行將工件送入沖壓機(jī)加工臺的工位2斷開吸盤并退回；沖壓模具下降，沖壓完工件后上升；出料機(jī)械手進(jìn)入沖壓機(jī)加工臺；出料機(jī)械手吸盤吸住工件；將工件放到工位3，松開出料吸盤，出料機(jī)械手退回原位。啟動傳送帶2將工件從工位3送走。同時還有三種工作方式手動回原點(diǎn)單周期連續(xù)續(xù)時循環(huán)５次結(jié)束，聲光報警５次。設(shè)計見圖3.1。圖3.1沖壓控制系統(tǒng)示意圖沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙為了更加方便快捷的操作沖壓機(jī)工作臺上集成一個控制面板圖。工作方式選擇開關(guān)的四個位置分別對應(yīng)了四種工作方式，操作面板下部的20個按鈕手動按鈕，通過這些按鈕可以手動操作進(jìn)料機(jī)械手、出料機(jī)械手、傳送帶、傳送帶2、模具的相關(guān)動作。為了保證在緊急情況下（包括PLC生故障時）能可靠地切斷PLC負(fù)載電源，設(shè)置了交流接觸器KM。在PLC開始運(yùn)行時，按下“負(fù)載電源使KM圈得電并自鎖，KM的主觸點(diǎn)接通，給外部負(fù)載提供交流電源，出現(xiàn)緊急情況時“緊急停車”按鈕按下可以斷開負(fù)載電源。圖3.2操作面板示意圖沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙3.2順序功能圖圖3.3順序功能圖沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙圖3.3是處理單周期續(xù)工作方式的順序功能圖連續(xù)工作方式下狀態(tài)為1。在初始條件為一時按下啟動按鈕I0.0，M2.0變?yōu)?狀態(tài)，傳送帶1開始傳送。同時控制連續(xù)工作的M0.7的線圈“得電”并保持。當(dāng)出料機(jī)械手在斷開吸盤定時時間到時，進(jìn)入一個并行序列。傳送帶2開始傳送此同時出料機(jī)械手上升送帶傳送到工位4時數(shù)器加1，同時出料機(jī)械手在步M4.2到達(dá)I1.1限位后加入一個等待步兩個動作都完成后，一起跳出并行序列。當(dāng)1時且C1數(shù)器未計滿時，返回M2.0始下一個循環(huán),計滿了則返回到初始步M0.0而以單周期工作方式時M0.7的狀態(tài)為0，出并行序列后也返回到初始步M0.0。按下停止按鈕后，M0.7變?yōu)?狀態(tài)，當(dāng)沖壓機(jī)不會停止工作，在當(dāng)前工作周期的全部操作后，出料機(jī)械手、進(jìn)料機(jī)械手、模具均回到原位后，系統(tǒng)返回并停留在初始步。圖原點(diǎn)和復(fù)位程序的順序功能圖?；卦c(diǎn)工作方式下，I4.0為。按下啟動按鈕I0.0為ON，復(fù)位模具下降，再模具上升，在連續(xù)、單周期的自動程序中，按下復(fù)位按鈕也能達(dá)到這個效果。升到上限位，為ON。進(jìn)入到一個并行序列復(fù)位進(jìn)料機(jī)械手下降再進(jìn)料機(jī)械手上升同時也復(fù)位出料機(jī)械手下降，在上升。隨后復(fù)位進(jìn)機(jī)械手右行，再左行到限位；復(fù)位出料機(jī)械手左行后右行，右行到右限位，M5.2和M5.5后面分別加入M5.3和，都完成后跳出并行序列。這時原點(diǎn)條件條件滿足，M0.5為，在公用程序中，初始步M0.0被置位，為進(jìn)入單周期、連續(xù)工作方式做好準(zhǔn)備，因此認(rèn)為M0.0是并行序列的后續(xù)步。沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙圖3.4回原點(diǎn)和復(fù)位的順序功能圖3.3PLC梯形圖1.主程序EN公EN手回原點(diǎn)EN自沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙2.公用程序原點(diǎn)條件初始條件自復(fù)位復(fù)位非初始步復(fù)位連續(xù)標(biāo)志3.自動程序連續(xù)初始傳送帶1傳送沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙進(jìn)料機(jī)械手吸盤打開進(jìn)料機(jī)械手右行進(jìn)料機(jī)械手吸盤斷開沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙進(jìn)料機(jī)械手左行模具下降模具上升出料機(jī)械手左行出料機(jī)械手吸盤打開沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙出料機(jī)械手右行出料機(jī)械手吸盤斷開傳送帶2傳送等待沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙計數(shù)器C1計數(shù)聲光進(jìn)料機(jī)械手下降進(jìn)料機(jī)械手上升出料機(jī)械手下降出料機(jī)械手上升沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙復(fù)位復(fù)位模具下降模具上升復(fù)位進(jìn)料機(jī)械手下降進(jìn)料機(jī)械手上升復(fù)位進(jìn)料機(jī)械手右行進(jìn)料機(jī)械手左行等待步復(fù)位出料機(jī)械手下降出料機(jī)械手上升復(fù)位出料機(jī)械手左行出料機(jī)械手右行沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙等待步進(jìn)出機(jī)械手吸盤斷開4.手動程序傳送帶1傳送進(jìn)料機(jī)械手吸盤打開進(jìn)料機(jī)械手右行進(jìn)料機(jī)械手吸盤斷開沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙進(jìn)料機(jī)械手左行模具下降模具上升出料機(jī)械手吸盤打開出料機(jī)械手右行出料機(jī)械手吸盤斷開傳送帶2傳送進(jìn)料機(jī)械手下降沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙進(jìn)料機(jī)械手上升出料機(jī)械手下降出料機(jī)械手上升5.回原點(diǎn)程序沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙4程序調(diào)試說明程序調(diào)試是在仿真軟件上完成的將梯形圖導(dǎo)入后選擇226，再增加2個（8I）和1個（8I/O運(yùn)行仿真軟件運(yùn)行前，先將原點(diǎn)條件的限位都打開。運(yùn)行軟件SM0.1上升沿激活初始步M0.0。打開連I4.2，復(fù)位非初始步，啟I0.0后，沖壓機(jī)系統(tǒng)開始動作，一直到傳送帶2達(dá)到工位4，計數(shù)器加，并開始下一次循環(huán)，直到計數(shù)器計滿5次，停止循環(huán)并返回到初始步M0.0。與連續(xù)不同的是，單周期循環(huán)一次后就直接返回到M0.0。打開手動，主程序中手動成程序接通，通過相應(yīng)按鈕即可完成動作。打開回原點(diǎn)I4.0，在主程中選擇回原點(diǎn)程序，系統(tǒng)進(jìn)入回原點(diǎn)程序，最后進(jìn)料，出料，模具回到原位后，返回到M0.0在調(diào)試程序過程中遇到了很多的困難，開始時因?yàn)樽约旱氖韬龃笠鈱⒊绦虻奶菪螆D輸入錯誤導(dǎo)致不能導(dǎo)出或者在調(diào)試過程中定時器不接通在經(jīng)過軟件本身的找錯方法找出錯誤并加以改正，但在仿真程序中系統(tǒng)中不執(zhí)行相應(yīng)的程序，如連續(xù)開始時循環(huán)一次后計數(shù)器不加1并且直接回到M0.0后來經(jīng)過反復(fù)的檢查發(fā)現(xiàn)是程序出錯，經(jīng)過多次調(diào)解后程序才可以運(yùn)行。沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙結(jié)束語這一次課設(shè)讓我收獲了不少。我學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。而且通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的學(xué)到知識。通過這次設(shè)計實(shí)踐，我學(xué)會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)在沒有做實(shí)踐設(shè)計以前我們對知道的撐握都是思想上的對一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。通過合作，我們的合作意識得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒有過深入的交流在設(shè)計的過程中我們用了分工與合作的方式每個人互責(zé)一定的部分同時在一定的階段共同討論以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學(xué)請教。在此過程中每個人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)積極向同學(xué)說明自己的想法能比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。此次課設(shè)，讓我了解了plc梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計方法。雖然本次課程設(shè)計是自己獨(dú)立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流多和同學(xué)討論還有就是老師的幫助當(dāng)我困惑不解時老師的幫助給我指引