毕业设计论文-全自动剪板机的plc控制系统设计

毕业设计论文-全自动剪板机的plc控制系统设计内容摘要：

U，提高扫描速度，采用快速响应模块、高速记数模块以及不同的中断处理等措施减少滞后时间。 影响 I/O滞后的主要原因：输入滤波器的惯性，输出继电器接点的惯性，程序执行的时间，程序设计不当的附加影响等。 我们在此 不必要详细分析 CPU的内 部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。 CPU的控制器控制 CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。 但工作节奏由震荡信号控制。 运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。 寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 6 CPU速度和内存容量是 PLC的重要参数，它们决定着 PLC的工作速度， IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。 I/O 模块 PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（ I/O）完成的。 I/O模块集成了 PLC的 I/O电路，其输入暂存器反映输入信 号状态，输出点反映输出锁存器状态。 输入模块将电信号变换成数字信号进入 PLC系统，输出模块相反。 I/O分为开关量输入（ DI），开关量输出（ DO），模拟量输入（ AI），模拟量输出（ AO）等模块。 开关量是指 ， 只有开和关（或 1和 0）两种状态的信号，模拟量是指 ， 连续变化的量。 常用的 I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（ 420mA,020mA）、电压型（ 010V,05V,1010V）等，按 精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。 除了上述通用 I/O外，还有特殊 I/O模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按 I/O点数确定模块规格及数量， I/O模块可多可少，但其最大数受 CPU所能管理的基本配置的能力，即受 到 最大的底板或机架槽数限制。 电源模块 PLC电源用于为 PLC各模块的集成电路提供工作电源。 同时，有的还为输入电路提供 24V的工作电源。 电源输入类型有：交流电源（ 220VAC或 110VAC），直流电源（常用的为 24VDC）。 底板或机架 大多数模块式 PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使 CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 PLC 系统的其它设备 编程设备：编程器是 PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控 PLC及 PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。 小编程器 PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如 EPROM、 EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。 PLC的通信联网 依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。 因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出 网络就是控制器 的观点说法。 PLC具有通信联网的功能，它使 PLC与 PLC 之间、 PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。 多数 PLC具有 RS232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。 PLC的通信，还未实现互操作性， IEC规定了多种现场总线标准， PLC各厂家均有采用。 7 图 3 总体设计方案简图 对于一个自动化工程 (特别是中大规模控制系统 )来讲，选择网络非常重要的。 首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。 为实现自动化必须根据板材自动精确剪切加工的工作特点及动作要求进行设计 ,因此本方案采用了可编程控制器来实现对自动剪板机的控制，设计思想如图 3所示。 3 自动剪板机 的 PLC控制系统设计 系统主电路设计 E 用交流电机带动送料皮带，传送皮带送料只向一个方向运动，只要求电机向一个方向旋转即可，轻负载小工率电动机可直接起动，用熔断器和热继电器作短路、过载保护。 使待剪板料自动快速稳定地输送到剪切位置。 设计压料机构 B 压块 B的作用是压紧板料，以利于剪切刀切断板料，压块 B又上升和下降两种运动，要求带动压块的电动机具有正反转运动，控制电路有联锁保护、用熔断器和热继电器作短路、过载保护。 8 图 4 电机正反转主电路 所谓联锁控制是 指，凡是生产线上某些环节或一台设备的某些部件之间具有相互制约或相互配合的控制均称为联锁控制，联锁控制包括：自锁控制、互锁控制、正常工作与点动的联锁控制、实现按顺序工作时的控制。 电机正反转就需要互锁控制。 剪切刀 剪切刀有两种运动，下行切断板料，然后上升复位，带动剪切刀机构的电动机也应具有正反转，用熔断器和热继电器作短路、过载保护。 根据电机控制要求，其电机正反转主电路图如图 4所示，程序流程框图如图 5所示。 9 1 2 3 4ABCD4321DCBA开始输出口初始化，关闭电机按下启动按钮了吗。 电机正转正转到限了吗。 松开启动按钮了吗。 关闭电机Y关闭电机，延时 8 秒电机反转反转到限了吗。 松开启动按钮了吗。 关闭电机Y关闭电机，延时 8 秒NNNN。