冲压机控制系统设计.docx

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冲压机控制系统设计

《PLC原理及应用》

实训报告

题目：

冲压机控制系统设计

组号：

第九组

班级学号：

11601122

学生姓名：

王可

指导教师：

张慧玲

成绩：

沈阳工学院

0.前言2

1.实训的任务和要求4

1.1实训的任务4

1.2实训的基本要求5

2.总体设计.6

2.1PLC选型6

2.2PLC端子分配7

3.程序设计8

3.1设计思想8

3.2PLC顺序动能图9

3.3PLC梯形图10

3.4PLC指令12

4.结束语13

5.参考文献14

0.前言

可编程控制器，简称PLC（ProgrammableLogicController），，是一种电气自动化控制装置，国际电工委员会（IEC）将PLC定义为：

是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它使用可编程存储器内部储存用户设计的指令，这些指令用来实现特殊的功能，诸如逻辑运算、顺序操作、定时、计数以及算术运算和通过数字或模拟输入/输出来控制各种类型的机械或过程。

可编程序控制器及其有关的设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

世界上第一台可编程序控制器产生于1969年，是由当时美国数字设备公司（DEC）为美国通用汽车公司（GM）研制开发并成功应用于汽车生产线上，被人们称为可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC。

在70年代，随着电子及计算机技术的发展，出现了微处理器和微计算机，并被应用于PLC中，使其具备了逻辑控制、运算、数据分析、处理以及传输等功能。

电气制造商协会NEMA（NationalElectricalManufacturersAssociation）于1980年正式命名其为可编程序控制器（ProgrammableController），简称PC。

为与个人计算机（PersonalComputer）相区别，同时也使用其早期名称PLC。

国际电工技术委员会IEC（InternationalElectrotechnicalCommission）分别于1982年11月和1985年1月颁布了PLC的第一稿和第二稿标准。

以后PLC开始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面发展，并形成多种系列产品，编程语言也不断丰富，使其在80年代工业控制领域中占据着主导地位。

可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动控制技术为一体的工业控制产品，是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。

通常把PLC认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，PLC由中央处理单元（CPU）、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口单元和外部设备组成，具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。

系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。

用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。

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发展，使得可编程控制器有了突飞猛进的发展，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.实训的任务和要求

1.1实训的任务：

冲压机控制系统设计

控制要求：

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）打开进料机械手吸盘控制阀，使吸盘吸住工件；

3）进料机械手伸出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）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。

设计内容：

1）完成要求的控制循环。

2）按停止按钮，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）要求可以实现连续控制。

1.2实训的要求：

1）设计端子分配图和顺序功能图

2）设计并调试PLC控制梯形图

3）撰写实训报告

2.总体设计

2.1PLC选型

PLC主机：

选择欧姆龙PLC作为冲压机控制系统的控制主机。

1）5输入/8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。

本题所设计的传动需扩展6点输入。

3）13KB的程序和数据存储区空间。

4）6个独立的30KHz的高速计数器，2路独立的20KHz的高速脉冲输出。

5）具有PID控制器。

6）2个RS-485通信/编程口。

2.2PLC端子分配

PLCI/O端口分配表

PLCI/O分配图

3.PLC程序设计

3.1设计思想

当我们组知道了所设计的题目时，我们首先对题意进行了分析，根据题意画出了冲压机工作过程的示意图，以便于我们设计程序。

然后我们进行PLC应用系统功能进行了分析，通过分析系统功能，初步确定了PLC控制系统的结构形式，PLC的选型，输入输出点数以及系统的大致规模、布局。

按照这个思想路线，具体设计步骤如下：

1．熟悉被控对象，制定控制方案，分析被控对象的工艺过程及工作特点。

2．选择PLC的机型，选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选择。

3．根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入输出端子的对照表，绘制PLC外部I／O接线图。

4．根据生产工艺要求，设计出顺序功能图。

5．根据PLC顺序功能图，画出梯形图。

6．将程序进行联机调试，直至程序无误。

7．设计说明书。

3.2PLC顺序功能图

3.3PLC梯形图

3.4PLC指令

LDP_First_Cycle

LD200.06

AND0.04

ORLD

OR200.00

ANDNOT200.01

OUT200.00

LD200.00

AND0.00

OR200.06

OR200.01

ANDNOT200.02

OUT200.01

OUT10.00

LD200.00

AND0.01

OR200.02

ANDNOT200.03

OUT200.02

OUT10.02

LD200.02

AND0.02

OR200.03

ANDNOT200.04

OUT200.03

OUT10.03

OUT10.06

LD200.03

AND10.06

OR200.04

ANDNOT200.06

OUT200.04

OUT10.07

OUT10.04

LD200.04

AND0.03

OR200.06

ANDNOT200.00

ANDNOT200.01

OUT200.06

OUT10.05

OUT10.01

4.结束语

为期一周的实训就这样结束了，这一周让我收获了不少。

这一次PLC实训主要有一个项目：

冲压机控制系统设计同时我们还学习了PLC软件的安装，也实现了PLC与冲压机控制系统设计，最后完成了利用PLC成功控制了冲压机的正常运作。

当然其中还学习了画图等一些与自己专业关联的知识。

我在实训的过程中，让我学到了许多东西，其中最主要的是PLC设计方法与应用。

设计步骤是首先是我们要弄清楚设备的顺序运作，然后结合PLC知识在图纸上画出顺序功能图，将顺序功能图转变为梯形图，之后利用PLC软件编程。

在练习的时候，我们可以实现用编辑好的程序与冲压机进行调试。

总的来说，我是较好的完成了既定任务。

还有都不时去帮助其他同学解决一些问题。

PLC实训让我了解了PLC顺序功能图、梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我更加了解了关于PLC设计原理与方法。

按我的总结来看，有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。

这次实训脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流，同学之间解决不了的问题就去找老师讨论。

多和同学，老师讨论，你会得到意外的收获。

我们在做实训项目的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以互相交流设计方法以至达到更适合的设计方法，同时讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。

多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。

总之，这次PLC实训真的给我很多的收获，给我弥补了很多我欠缺的知识以及巩固了之前所学的知识点等等。

今后的学习过程中，要更加努力的学习自己的专业知识，多多与同学和老师交流，我相信在以后的工作里面有所作为。

在此，我要很感谢指导老师以及我亲爱的同学们。

5.参考文献

[1]陈白宁，段智敏，刘文波.机床电气与PLC实训基础.沈阳：

东北大学出版社，2008.

[2]夏田，陈婵娟，祁广利.PLC电气控制技术.北京：

化学工业出版社，2009.

[3]张凤珊，祖龙起.电气控制及可编程程序控制器.北京：

中国轻工业出版社，2003.

[4]周万珍，高鸿斌.PLC分析与设计应用.北京：

电子工业出版社，2004.