沈陽理工大學課程設計專用紙NoPAGEPAGE18沈陽理工大學課程設計（論文）題目：沖壓機控制系統(tǒng)設計名稱：機電傳動控制班級學號：1001011317學生姓名：指導教師：李巖2012年12月21日

成績評定表學生姓名羅洪福班級學號1001011317專業(yè)機械設計制造及自動化課程設計題目沖壓機控制系統(tǒng)設計評語組長簽字：成績日期20年月日

課程設計任務書學院機械工程學院專業(yè)機械設計制造及自動化學生姓名羅洪福班級學號1001011317課程設計題目沖壓機控制系統(tǒng)設計實踐教學要求與任務:1.設計內容：1）完成《課程設計指導書》所要求的控制循環(huán)。2）按停止按鈕，完成當前循環(huán)后再停。3）按復位按鈕，機械手和沖壓機均回原位4）要求可以實現(xiàn)手動、回原點、單周期、連續(xù)控制。5）連續(xù)時，循環(huán)5次結束，聲光間斷報警5秒。2.設計要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設計并調試PLC控制梯形圖3）設計說明書工作計劃與進度安排:1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案1天2）PLC梯形圖設計與調試4天3）說明書撰寫1天4）答辯1天指導教師：2012年11月27日專業(yè)負責人：陳白寧2012年11月27日學院教學副院長：201年月日

目錄TOC\o"1-3"\h\u12576前言 426791.設計題目：沖壓機控制系統(tǒng) 5201592.控制要求 5227013.任務分析 680654.方案確定 787925.輸入輸出點數(shù)的確定及PLC選型 7174881、輸入點數(shù) 734922、輸出點數(shù) 7224976.PLC端子接線及其設計說明 8109217.PLC程序設計及其設計說明 9289991.主程序設計說明 997892.公用程序及說明 10235173.順序功能圖 11124524.自動程序梯形圖及說明 12142845.手動程序梯形圖及說明 1578256.回原點程序梯形圖及說明 1639608.程序調試說明 17162089.結束語 17450110.參考文獻 18

前言可編程序控制器（ProgrammableLogicController）簡稱PLC，它是以微處理器為核心，綜合了微電子技術、自動化技術、網(wǎng)絡通訊技術于一體的通用工業(yè)控制裝置。PLC應用領域有：（1）數(shù)字量的邏輯控制，（2）運動控制，（3）閉環(huán)過程控制，（4）數(shù)據(jù)處理，（5）通信聯(lián)網(wǎng)。本次課程設計的目的是掌握機電傳動控制系統(tǒng)的基本原理、PLC控制電路的設計方法以及繼電器—接觸器控制電路的PLC改造方法。掌握機電傳動控制系統(tǒng)中繼電器—接觸器控制和PLC控制的基本原理、設計方法及兩者的關系。掌握常用電器元件的選擇方法。具備一定的控制電路的分析能力與設計能力。1.設計題目：沖壓機控制系統(tǒng)2.控制要求（1）按下啟動鍵后，把工件放在傳送帶1上，啟動傳送帶1將工件送到工位1；（2）打開進料機械手吸盤控制閥，使吸盤吸住工件；（3）進料機械手伸出將工件送入沖壓機加工臺的工位2，斷開吸盤并退回；（4）沖壓模具下降，沖壓完工件后上升；（5）出料機械手進入沖壓機加工臺；（6）出料機械手吸盤吸住工件；（7）將工件放到工位3，松開出料吸盤，出料機械手退回原位；（8）啟動傳送帶2將工件從工位3送走；要求1.要求有三種工作方式：手動、回原點、單周期、連續(xù)。2.連續(xù)時，循環(huán)5次結束，聲光間斷報警5秒。

3.任務分析圖1沖壓機系統(tǒng)示意圖本系統(tǒng)主要功能是沖壓工件。利用傳送帶將工件進行傳送。利用進料機械手將工件轉移，進行加工；利用出料機械手轉移工件，然后送走。4.方案確定1）沖壓模具的上限位和下限位分別利用傳感器來控制。2）工位1、工位2、工位3分別利用傳感器來控制。3）進料機械手原位、出料機械手原位分別利用傳感器來控制。4）用開關來實現(xiàn)手動、回原點、單周期和連續(xù)的控制。5）按下開關，執(zhí)行自動程序，用開關接通手動、回原點可執(zhí)行相應操作。6）進料吸盤控制閥通過工位1傳感控制，出料吸盤控制閥通過工位3和進料機械手原位來控制。5.輸入輸出點數(shù)的確定及PLC選型1、輸入點數(shù)1）傳送帶1和傳送帶2傳送要用到2個輸入來實現(xiàn)。2）進料過程中要利用4個輸入，出料過程中也要用到4個輸入。2）沖壓模具要用到4個輸入來實現(xiàn)。3）各工位利用3個輸入實現(xiàn)。4）啟動、停止還有各種方式運作要6個輸入來實現(xiàn)。所以總共需要23個輸入。2、輸出點數(shù)1）傳送帶2個輸出。2）進料過程3個輸出，出料過程3個輸出。3）沖壓模具要2個輸出。4）聲光報警要用2個輸出。5）所以總共需要12個輸出。根據(jù)輸入、輸出點數(shù)選用S7-200CPU226。6.PLC端子接線及其設計說明圖2PLC端子接線說明：為了保證在緊急情況下（包括PLC發(fā)生故障時）以可靠的切斷PLC的負載電源，設置了交流接觸器KM。在PLC開始運行時，按下“負載電源”按鈕，使KM線圈得電并自鎖，KM的主觸點接通，給外部負載提供交流電源，出現(xiàn)緊急情況時用“緊急停車”按鈕斷開負載電源。7.PLC程序設計及其設計說明1.主程序設計說明圖3主程序結構工作方式。系統(tǒng)設有手動、單周期、連續(xù)和回原點4種工作方式。2）在每種工作方式下，執(zhí)行相應的子程序。2.公用程序及說明圖4公用程序說明：1）公用程序用于處理各種工作方式都要執(zhí)行的任務，以及處理不同工作方式之間的相互切換。2）出料機械手在原點的條件為：機械手原位I0.3、工位3的常開觸點閉合，，表示出料機械手退的常閉觸點回Q1.0閉合，此時原點條件M0.5為ON。在開始執(zhí)行用戶程序（SM0.1為ON）或者系統(tǒng)處于手動狀態(tài)或者回原點狀態(tài)（I1.1或I1.2為ON）時，初始步M0.0將被置位，為進入單周期和連續(xù)工作方式做好準備。如果此時M0.5為OFF狀態(tài)，M0.0將被復位，初始步為不活動步，無法進入單周期或連續(xù)工作方式。3）當系統(tǒng)處于手動工作方式時，必須將非初始步復位。在非連續(xù)方式下，I1.4的常閉觸點斷開，則啟動后表示連續(xù)工作狀態(tài)的標志M0.6復位。3.順序功能圖圖5順序功能圖說明：在連續(xù)工作方式下，I1.4為1狀態(tài)，連續(xù)時每打抱循環(huán)一次，計數(shù)器加1，當加到設定值時，進行聲光報警。在單周期工作方式下，I1.3為1狀態(tài)。4.自動程序梯形圖及說明圖6自動程序梯形圖說明：1）圖中M0.6R作用是：按下停止按鈕后不會馬上停止工作，而是在當前工作周期的操作結束后，才停止運作。M0.6用啟動按鈕I0.0和停止按鈕I0.4來控制。連續(xù)工作方式下運行時，它處于ON狀態(tài)，當系統(tǒng)完成循環(huán)次數(shù)后，它就斷開了。2）在連續(xù)工作方式下，在初始步為活動步時按下啟動按鈕I0.0，M2.0變?yōu)榛顒硬?，傳送帶上開始傳送，與此同時，控制連續(xù)工作的M0.6通電并且自保持。當執(zhí)行完M2.6即出料機械手退回原位后，系統(tǒng)進入下一個循環(huán)。3）在單周期工作方式下，I1.3處于ON狀態(tài)，按下啟動按鈕后，傳送帶1開始傳送。執(zhí)行完一個周期后，系統(tǒng)不再進行下一個周期。5.手動程序梯形圖及說明圖7手動程序說明：為了保證系統(tǒng)的安全，在手動程序中設置了一些必要的連鎖：1）設置了進料機械手的伸出與退回之間的互鎖，設置了出料機械手的伸出與退回之間的互鎖，設置了沖壓模具下降與上升之間的互鎖。2）有限位開關來限制機械手的移動范圍。6.回原點程序梯形圖及說明圖8回原點程序說明：當回原點按鈕I1.2接通時，系統(tǒng)執(zhí)行回原點程序，進料、出料機械手回原位，沖壓模具回原位。8.程序調試說明1）正確設計I/0端子分配，然后正確選擇CPU。2）在連續(xù)工作方式下，計數(shù)器觸發(fā)后未聲光報警。經調試和修改后，連接聲光報警裝置，使其能報警。3）聲光報警報個不停。當我發(fā)現(xiàn)這個問題后，我加入了一個計時器，使聲光報警時間得到控制。4）一定要注意，當系統(tǒng)一次只能執(zhí)行一種工作方式，不能即連續(xù)工作又先手動工作方式。9.結束語通過這次課程設計，在老師的指導幫助下，鍛煉了我的動手能力，分析能力，使我更加熟練地掌握了機電傳動控制系統(tǒng)的