1、目 錄第1章 概述11.1 沖床概況及控制要求11.2 設(shè)計(jì)任務(wù)2第2章 控制方案論證32.1 繼電器方案32.2 單片機(jī)方案32.3 PLC方案32.4 結(jié)論3第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)43.1 控制線路設(shè)計(jì)43.11 沖床運(yùn)動(dòng)原理圖43.12 元件選擇4第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)64.1 順序功能圖64.2 公用程序設(shè)計(jì)74.3 手動(dòng)程序設(shè)計(jì)74.4 自動(dòng)程序設(shè)計(jì)8結(jié)束語(yǔ)10致謝11參考文獻(xiàn)12附錄1 梯形圖13附錄2 程序清單16第1章 概述1.1 沖床概況及控制要求 沖床運(yùn)動(dòng)過程示意圖如圖1所示。初始狀態(tài)時(shí)機(jī)械手在最左邊，左限位開關(guān)SQ4接通，沖頭在最上面，上限位開關(guān)SQ3接通；機(jī)械手松開(YV1

2、斷開)。其運(yùn)動(dòng)過程如下：圖1-1 沖床運(yùn)動(dòng)過程示意圖 1. 按下起動(dòng)按鈕SB1，YV1接通，機(jī)械手夾緊工件并保持。 2. 1s后YV2接通，機(jī)械手右行。 3. 機(jī)械手右行到位，接通右限位開關(guān)SQ1，沖頭下行(YV4接通)，加工工件。 4. 工件加工后，下限位開關(guān)SQ2接通，沖頭上行(YV5接通)。上行到位時(shí)，上限開關(guān)SQ3接通，沖頭回到初始位置。 5. 機(jī)械手左行(YV2接通)。 6. 機(jī)械手左行到位，左限位開關(guān)SQ4接通，機(jī)械手松開 (YV1斷開)，機(jī)械手回到初始狀態(tài)。 沖床要求設(shè)置單周期和自動(dòng)連續(xù)循環(huán)兩種工作方式。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 1. 設(shè)計(jì)和繪制電氣控制原理圖或PC I/O接線圖、功能表

3、圖和梯形圖，編寫指令程序清單。 2. 選擇電氣元件，編制電氣元件明細(xì)表。 3. 設(shè)計(jì)并繪制工藝圖紙(可在下列項(xiàng)目中任選一項(xiàng))： (1) 電氣板元件布置圖和電氣底板零件加工圖。 (2) 電氣板接線圖。 (3) 控制面板元件布置圖、接線圖和面板加工圖。 4. 編寫設(shè)計(jì)說明書和使用說明書。第2章 控制方案論證2.1 繼電器方案采用繼電器方案，將要用到較多的繼電器，會(huì)造成設(shè)備的體積變大，重量增加。更重要的是采用繼電器方案接線復(fù)雜，容易出故障的點(diǎn)多，維修不方便，工作不可靠。2.2 單片機(jī)方案 采用單片機(jī)作為控制芯片來控制沖，還需要另外設(shè)計(jì)I/O電路印制電路板、人機(jī)界面等，而且程序編寫較復(fù)雜，最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)

4、和周期過長(zhǎng)。2.3 PLC方案 PLC編程方法簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)，硬件配套齊全，用戶使用方便，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少，大大縮短研發(fā)周期。沖床采用PLC控制可控性高，抗干擾能力強(qiáng)，配套齊全,功能完善，體積小，能耗低，但是價(jià)格略高。2.4 結(jié)論沖床是一種大電器而且在工業(yè)生產(chǎn)中起著主導(dǎo)作用，要求在工作中穩(wěn)定不容易出故障，而且易于控制和維修，用PLC方案設(shè)計(jì)，雖價(jià)格高了點(diǎn)但其控制性能和抗干擾性較強(qiáng)易于控制，體積小即使出現(xiàn)故障易于維修大大減小了因機(jī)器故障而降低生產(chǎn)。用其它方案設(shè)計(jì)很難達(dá)到這些要求。綜上所述，沖床應(yīng)該選用PLC控制方案。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 控制線路設(shè)計(jì) 3.11 沖床運(yùn)動(dòng)原理圖

5、圖3-1 沖床運(yùn)動(dòng)過程示意圖 3.12 元件選擇序號(hào)名稱符號(hào)型號(hào)主要技術(shù)參數(shù)數(shù)量1按鈕SBLA2紅、綠112組合開關(guān)SAHZ3-13320A380V23行程開關(guān)SQLX2-131自動(dòng)復(fù)位44熔斷器FURL1-6030A15可編程控制器PLCFX2N-48MR輸入點(diǎn)數(shù)16輸出點(diǎn)數(shù)513.2 PLC的I/O接線圖圖3-2 沖床的I/O接線圖第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 順序功能圖K10K10X17X15X16X14M0M21Y1Y4Y3Y2RT0MT1Y0T0Y0SM22M23M24M25T1*X1*M8T1*（X1+M8）X3*X16*X17M8002圖4-1 沖床的順序功能圖4.2 公用程序設(shè)計(jì)

6、圖4-2 沖床的公用程序設(shè)計(jì)4.3 手動(dòng)程序設(shè)計(jì)手動(dòng)程序用輸入點(diǎn)X6-X13控制。每步之間互鎖了其他不活動(dòng)步，因此這樣更安全可靠。具體程序如下:圖4-3 沖床的手動(dòng)程序設(shè)計(jì)4.4 自動(dòng)程序設(shè)計(jì)自動(dòng)程序設(shè)置了單周和連續(xù)兩種方式這樣更容易工作和故障檢查。具體梯形圖程序如下：圖4-4 沖床的自動(dòng)程序設(shè)計(jì)結(jié)束語(yǔ)沖床的系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，按下起動(dòng)按鈕SB1，YV1接通，機(jī)械手夾緊工件并保持。1s后YV2接通，機(jī)械手右行。機(jī)械手右行到位，接通右限位開關(guān)SQ1，沖頭下行(YV4接通)，加工工件。工件加工后，下限位開關(guān)SQ2接通，沖頭上行(YV5接通)。上行到位時(shí)，上限開關(guān)SQ3接通，沖頭回到初始位置。機(jī)械手左行(YV3接通)。機(jī)械手左行到位，左限位開關(guān)SQ4接通，機(jī)械手松開 (YV1斷開)，機(jī)械手回到初始狀態(tài)。同時(shí)設(shè)計(jì)了單周期和連續(xù)兩中工作方式，在設(shè)備使用過程中出現(xiàn)故障還可以急停和預(yù)停。沖床采用PLC控制，接線簡(jiǎn)單，故障點(diǎn)少，程序簡(jiǎn)單易讀，可維護(hù)性好。PLC運(yùn)行穩(wěn)定，故障出差率低。致謝這次課題設(shè)計(jì)能夠圓滿完成，應(yīng)該感謝賴?yán)蠋?、劉老師、唐老師的?xì)心幫助。參考文獻(xiàn)1賴指南.電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)題選.湘潭：本院印刷廠2廖常初. FX系列PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20053史國(guó)生.