第九组

1．设计题目：冲压机控制系统

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）要求可以实现手动、单周期、连续控制。

3．设计要求：

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）设计说明书

4．进度安排：

1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案       1天

2）PLC梯形图设计与调试                       2天

3）说明书撰写                                 1天

4）答辩                                       1天

指导教师：              

 主管院长：               年   月   日

前言

可编程序控制器（Programmable Logic Controller）是以微处理器为核心，综合了微电子技术、自动化技术、网络通讯技术于一体的通用工业控制装置。英文缩写为PC或PLC。它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到用户的好评。因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（PLC，机器人和CAD/CAM）之一。

初期的PLC只是用于逻辑控制的场合，代替继电器控制系统。随着微电子技术的发展，PLC以微处理器为核心，适用于开关量、模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等场合的控制领域。目前，可编程序控制器既保留了原来可编程序逻辑控制器的所有优点，又吸收和发展了其他控制装置的优点，包括计算机控制系统、过程仪表控制系统、集散系统、分散系统等。在许多场合，可编程序控制器可以构成各种综合控制系统，例如构成逻辑控制系统、过程控制系统、数据采集和控制系统、图形工作站等等。

这次课程设计主要对冲压机控制系统原理和PLC应用作了简要的说明和概述。

目    录

前言

设计任务书  …………………………………………   1

前言    ………………………………………………   2

目录    ………………………………………………   3

摘要    ………………………………………………   4

题目    ………………………………………………   5

地址分配表  …………………………………………   7

I/O端口分配图和 ……………………………………   8

PLC型号的选择   …………………………………    9

顺序功能图  …………………………………………   10

梯形图    ……………………………………………   11

语句表  ………………………………………………   15

总结    ………………………………………………   17

参考文献  ……………………………………………   18

摘要

在现今的机械化的工业环境中，冲压机控制系统的积极作用正日益为人们所认识，本设计的目的就是研制自动化程度高、工作可靠、稳定的超声波清洗机控制系统，使其完成超声波清洗的全自动的机械设计。本文详细阐述了应用西门子公司的具有高性能价格比的微型可编程控制器S7-200系列PLC控制系统。该系统充分利用了学习中讲述的可编程控制器（PLC）的多方面的设计知识和方法。这一控制系统的实现和应用，充分体现了PLC系统在工业的应用，以及根据设计和不同的需求改变数据和状况，还可以使其应用的范围更加广泛。

题目

冲压机控制系统设计：

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；

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。

本课题主要功能是冲压工件

图1  冲压示意

地址分配表：

PLC的选型原则：

在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照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选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。                     一般在选择PLC时考虑以下几方面：

一、输入输出（I/O）点数的估算

二、存储器容量的估算

三、控制功能的选择

该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能和处理速度等特性的选择。

PLC型号的选择：

  本题目的设计为满足设计要求共分配有31个I/O点，输入15个，输出16个。根据ＰＬＣ功能及其参数我选择了西门子的CPU为CPU224。

CPU224基本参数如下：

100—230V AC电源；

24V DC输入；

继电器输出；

本机集成23输入/10输出；

共33个数字量I/O点；

可连接7个扩展模块；

最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点；

13Ｋ字节程序和数据存储空间；

6个的30KHZ高数计数器；

2个的20KHZ高数脉冲输出；

具有PID控制器；

１个RS485通讯/编程口；

具有PPI通讯协议。

顺序功能图

PLC梯形图

语句表程序：

LD  M2.2        LD  M0.4        A  I0.7        AN   M2.0

A   I1.5        A   I0.5        O  M1.2        =    M1.7

0   SM0.1       O   M0.5        AN  M1.3       LD   M1.7

O   M0.0        AN  M0.6        =   M1.2       A    I1.1

AN  M0.1        =   M0.5        =   Q1.0       O    M2.0

=   M0.0        =   Q0.4        TON T40,30     AN   M2.1

LD  M0.0        LD  M0.5        LD   M1.2      =    M2.0

A   I0.0        A   I0.6        A    T40       =    Q1.5

A   I0.2        O   M0.6        A    I1.0      TON  T42,30

LD  M2.2        AN  M0.7        O    M1.3      LD   M2.0

A   I1.6        =   M0.6        AN   M1.4      A    T42

OLD             LD  M0.6        =    M1.3      O    M2.1

O   M0.1        A   I0.4        LD   M1.3      AN   M2.2

AN  M0.2        O   M0.7        A    I1.1      =    M2.1

=   M0.1        AN  M1.0        O    M1.4      =    Q1.6

=   Q0.0        =   M0.7        AN   M1.5      LD   M2.1

LD  0.1M        =   Q0.5        =    M1.4      A    I1.4

A   I0.3        TON T38,30      =    Q1.2      O    M2.2

O   M0.2         LD  M0.7       TON  T41,30    AN   M0.0

AN  M0.3         A   T38        LD   M1.4      AN   M0.1

=   M0.2         O   M1.0       A    T41       =    M2.2

LD  M0.2         AN  M1.1       O    M1.5      =    Q1.7

A   I0.4         =   M1.0       AN   M1.6      LD   M0.2

O   M0.3         =   Q0.6        =   M1.5      O    M0.6

AN  M0.4         LD  M1.0        =   Q1.3      =    Q0.1

=   M0.3         A   I0.6        LD   M1.5     LD   M1.3

=   Q0.2         A   I0.5        A    I1.2     O    M1.7

TON T37,30       O   M1.1        O    M1.6     =    Q1.1

LD  M0.3        AN  M1.2        AN  M1.7

A   T37         =   M1.1        =   M1.6

O   M0.4        =   Q0.7        =   Q1.4

AN  M0.5        TON T39,30      LD  M1.6

=   M0.4        LD  M1.1        A   I1.3

=   Q0.3        A   T39         O   M1.7

总结

短短一周的课程设计就要结束了，经过整个设计过程，这次设计使我学到很多很多的的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识和不足，比如最基本的PLC的选型。通过到图书馆及上网搜索资料，我进一步的了解了该领域的好多知识。通过理论分析与实践的反复进行和论证，许多问题都有了较好的解决方案。

PLC应用技术是一门实践性很强的专业课，可PLC编程控制器技术在当今社会发展异常迅速，各生产厂家也推出了许多强大的新型PLC、各种特殊模块和通信联网器件，使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，成为实现工业自动化的一种强有力的工具。所以我更加珍惜这次设计。

软件的部分，依次实现了PLC流程图、梯形图的控制方式。在做课设的同时可以对基本的Offic软件的操作有了一定的熟悉，而且使我知道冲压机控制系统的应用。通过这次课设使我更加看到了自己的不足，我认识到不管做什么事都需要大胆假设，小心求证，绝不能想当然的猜测。而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的学到知识，从而提高自己的实际动手能力和思考的能力。在以后的学习工作中我都会记住这次课设经验，使我受益匪浅。

参考文献

1、廖常初，PLC编程及应用，北京，机械工业出版社，2002

2、SIEMENS公司，SIMATIC   S7-200可编程学控制器系统手册，2002

3、袁任光，可编程序控制器选用手册，北京，机械工业出版社，2002.8

4、陈白宁，段智敏，刘文波，机电传动控制基础，沈阳，东北大学出版社，2008.9下载本文