基于PLC及WinCC的冷加工生产线上钻孔动力头的加工过程.docx
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基于PLC及WinCC的冷加工生产线上钻孔动力头的加工过程
分布式控制课程设计
冷加工生产线上钻孔动力头的加工过程目：
计设题
校：
学
机械工程学院院系：
员：
人设计
师：
教导指
任务描述··············································································································1
1····························································控制任务和要求·········································2·························································方案分析·····················································2·····················································硬件配置及I/O接线图·······································2··················································
（1）PLC外部接线图·········································2······························································································）系统硬件配置（23·························································································I/0地址分配·················3··················································································程序设计····························4···········································································
（1）创建符号表······················4·····································································
（2）创建组织块OB1·····················5·······························································STEP7仿真调试及运行····························5·························································
（1）调试方案确定·····································
（2）软件仿真调试······························································································6
WINCC介绍·······································································································7
）简介7（1
7
）突出优点（2SIMATICWINCC仿真···························································································8
8·······························································1（）创建新的驱动程序·························8···················································
（2）建立变量表··············································9···············································································（3）创建运行画面···············11······················································设计总结·······················································12······················································参考文献·······················································
任务描述
在各种形式的工件加工过程中，以快进—工进—快退作为生产流动方式的工艺过程得到了广泛的应用。
设计控制器的原则是：
（1）可以根据实际工艺过程，设定具体的控制点。
（2）各具体要求的工艺过程能够很好的保持彼此间的关系。
（3）根据总体规模的大小要求，能够自由调整控制点个数。
为简单起见，将限位开关假设为一开关按钮，系统组成如图1所示。
在每动力头碰到限位开关时，相应的按钮被按下；
图1系统组成
控制任务和要求
（1）动力头在原为（压下限位开关SL0）时，按启动按钮，接通电磁阀YV1，动力头快进。
（2）动力头碰到限位开关SL1后，接通电磁阀YV1和YV2，动力头由快进转为共进。
（3）动力头碰到限位开关SL2后，延时3s。
（4）延时时间到，接通电磁阀YV3，动力头快退。
（5）动力头退回到原位后（碰到限位开关SL0）停车。
1．
方案分析
动力头加工过程控制装置是由两大部分组成：
电动机起停和限位开关。
电动机起停主要有关不同工位电动机的开关与工件所在位置的关系。
能完成任务中的相应要求，避免不工作的工位电机也保持转动。
限位开关主要用于判断工件所处的工位。
两个主要块在编写程序的过程中需注意以下几点：
a、各工位要有准确的顺序，不能存在逻辑上的混乱。
b、当退回是，一定要确保进位电磁阀保持断开，形成互锁，以免破坏系统。
c、尽可能的简短PLC的扫描周期，以便提高系统的运算速度。
d、减少暂时不产生作用却仍处接通状态的继电器的数量，以此减少能耗，使程序更加合理。
硬件配置及I/O接线图
（1）PLC外部接线图
根据控制要求、控制台设计描述，PLC外部接线图如图2所示。
用小开关模拟各输入信号，通过观察LED及蜂鸣器，检查程序的运行情况。
图2PLC的输入/输出接线图
（2）系统硬件配置
本系统对PLC的I/O总要求为：
6个开关量输入点，5个开关量输出点。
综合考虑各方面因素及进一步发展的要求，设计选择西门子S7—300系列PLC为控制核心，CPU模块可选用2．
CPU315—2.
图3系统硬件配置状况
I/0地址分配
开关量输入/输出模块的位置，决定了接入系统中模块I/O端子的物理地址，以便于程序设计。
本系统的I/O地址分配如图5所列。
4I/O地址分配表图
程序设计
应用程序是PLC控制系统设计的关键环节之一。
对于一个较复杂的控制系统，在具体设计应用程序之前，一般先要选择合理的程序结构。
合理的程序结构，不但能使编程工作简化，程序执行效率高、可读性强、可维护性好，而且还能起到事半功倍的效果。
线性化程序结构式小型、简单控制系统最常使用的结构，其特点是整个控制程序都放在组织块OB1中。
3．
6指示灯和音响运行图5图程序设计流程图图
）创建符号表（1中定义。
STEP7符号表定义控制装置的全局变量，已在图4用
OB1
2）创建组织块（中的梯形图程序如图7所示。
OB1控制装置系统的主程序循环块
4．
程序OB17图控制装置的仿真调试及运行STEP7）调试方案确定（15．
在使用“S7—PLCSIMSimulatingModules”STEP7组件正式运行之前，先定义各种运行状态，以便查找程序可能产生的错误。
①先接通M0.0
观察：
a、Q0.0是否接通；
b、电磁阀YV1是否接通并亮灯；
②先断开M0.0,接通M0.1，同时接通M0.2；
观察：
a、Q0.1、Q0.2触点是否保持接通；
b、电磁阀YV1、YV2触点是否接通并亮灯；
c、其他中间继电器是否处于关闭状态。
③保持接通M0.1，断开M0.2，再接通M0.3；
观察：
a、中间继电器Q0.4是否置位为1；
b、电磁阀YV1、YV2触点是否断开并停止亮灯；
c、计下T1的计时状态，看是否达到要求。
④在T1达到计时结束时，M0.1是一直保持接通的；
观察：
a、电磁阀YV3是否得电亮灯；
b、中间继电器Q0.4是否复位。
⑤断开M0.1；
观察：
a、观察Q0.4是否断开接通；
b、电磁阀YV3是否得停止亮灯。
（2）软件仿真调试
用组件“S7—PLCSIMSimulatingModules”对所编写的程序仿真调试。
按照确定的调试方案，结果如下图所示。
图8系统开始按下SB开始按钮状态图
图9动力头碰到限位开关SL1状态图
图10动力头碰到限位开关SL2后，T1计时状态图
6．
计时完毕状态图图11T1
SL0状态图图12动力头碰到限位开关
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