摘要
采用继电器和开关阀的注塑机控制系统的接线复杂、控制精度低、维修不便且缺乏柔性,基于PLC技术的控制方式可大大提高整机的综合性能。本文选用SIMATICS7-200小型PLC 系统对注塑机的控制单元进行了通用化设计：包括系统的硬件接线和I/O分配;采用STEP7-Micro/WIN32软件平台进行编程,方式灵活、界面友好且调试方便。
关键词：控制系统；可编程控制器；塑料注塑成型机；起保停电路
Abstract
Control system to the Plastic injection molding machine formed by electric relays and switching valves has many shortcomings, such as complexity wiring, low control accuracy, inconvenience maintenance and lack of flexibility. Using PLC technology can greatly enhance the machine’s overall performance. In this paper, SIMATIC S7-200 mini PLC system was used to design the Plastic injection molding machine’s control unit: including the hardware wiring and the I/O allocation. The STEP7-Micro/WIN 32 software is used as programming platform; it is very flexible, user-friendly and convenient debugging.
Key words: Control system; programmable logic controller; plastic injection molding machine; protect and stop circuit
目录
第一章注塑机控制系统的分析
1.1 注塑机的机械结构
1.2 注塑机控制系统原理
第二章注塑机控制系统的硬件设计
2.1 PLC选型的方法
2.1.1 PLC容量选择
2.1.2 I/O模块的选择
2.2 确定I/O点及选择PLC
2.2.1可编程控制器控制系统I/O地址分配
2.3 注塑机控制系统的接线图
2.3.1 注塑机控制系统的整体接线示意图
2.3.2 注塑机控制系统的电气原理图
32.4 注塑机控制系统的抗干扰措施
第三章控制系统的软件设计
3.1 系统工艺流程图
3.2 系统的程序设计
3.2.1 注塑机的温度控制
3.2.2 注塑机的步序控制
3.3STEP7—Micro/WIN V
4.0编程软件
4.3.1 PLC注塑机控制系统的程序创建
3.4 控制程序的调试与仿真
3.4.1 程序调试
3.4.2 系统仿真
结束语
参考文献
附录
第一章注塑机控制系统的分析
1.1 注塑机的机械结构
注塑机示意图如下：
图1 注塑机的结构示意图
它主要由注射部分、合模部分、液压系统、控制系统等部分组成。
1.2 注塑机控制系统原理
本设计控制系统主要由液压马达、液压阀、电磁继电器、温度传感器、接近开关、光栅开关、三相异步电机、开关、监控显示装置和PLC控制器及其特许功能模块等组成。
注塑机开始工作时，监控装置（触摸屏）首先根据本次生产任务进行各种初始化（温度设定、计件值清零、保压时间设定等），然后PLC控制器按一定时序发出控制信号控制液压传动机构的电磁阀和交流调功器的启动，交流调功器以全功率输出给加热负载，并让温度迅速稳定在设定值，此后液压传动机构将开始生产的动作步序。注塑机控制系
统的原理框图如图2所示[1]。图2注塑机控制系统原理框图
开关信号输入热电偶模拟信号输
接触器
中间继电
可编程控制器
S—7200
第二章注塑机控制系统的硬件设计
2.1 确定I/O点及选择PLC
2.1.1可编程控制器控制系统I/O地址分配
根据塑料注塑成型生产工艺控制要求，其输入设备有8个行程开关、1个压力继电器；其执行器件共有YV1~YV8八个电磁阀。因此塑料注塑成型机的电气控制系统采用PLC 控制需要有9个输入点，8个输出点，在设计过程中我们选用西门子S7-200系列PLC，基本单元选用CPU224模块，其输入14点，输出10点，能满足控制要求。具体的I/O 地址分配见表1，PLC控制系统的I/O接线图。
在确定了控制对象的控制任务和选择好PLC的机型后，即可安排输入、输出的配置，并对输入、输出进行地址编号。分配I/O地址时要注意以下问题：
(1) 设备I/O地址尽可能连续；(2) 相邻设备I/O地址尽可能连续；(3) 输入/输出I/O地址分开；(4) 每一框架I/O地址不要全部占满，要留有一定的余量，便于系统扩展和工艺流程的改，但不宜保留太多，否则会增加系统成本；(5) 充分考虑控制柜与控制柜之间、框架与框架之间、模块与模块之间的信号联系，合理地安排I/O地址，减少它们之间的内部连线。
S-7200的控制开关的触点表如表1所示[2]。
表1I/O地址输入分配表
输入信号输出信号
名称代号输入点编号名称代号输出点编号
安全门行程开关SQ1 I0.0 电磁阀YV1 Q0.0
安全门行程开关SQ2 I0.1 电磁阀YV2 Q0.1
闸板闭合行程开关SQ3 I0.2 电磁阀YV3 Q0.2
稳压行程开关SQ4 I0.3 电磁阀YV4 Q0.3
高压注射行程开关SQ5 I0.4 电磁阀YV5 Q0.4
卸压行程开关SQ6 I0.5 电磁阀YV6 Q0.5
启模行程开关SQ7 I0.6 电磁阀YV7 Q0.6
复位行程开关SQ8 I0.7 电磁阀YV8 Q0.7
压力继电器KP I1.0
2.2 注塑机控制系统的接线图
2.2.1 注塑机控制系统的整体接线示意图
在系统软件设计过程中，首先根据系统控制要求和工艺流程设计出系统顺序功能图，然后根据顺序功能图设计出梯形图，接线示意图如图3所示[3]。
图3注塑机控制系统的整体接线示意图
2.2.2 注塑机控制系统的主电路图
电动机启动一般为直接启动或减压启动，对小容量电动机可直接启动，但对于注
塑机中应用的容量较大的电动机来说，由于启动电流大，会引起较大的电网压降，所以
本论文采用减压启动的方法，以限制启动电流。减压启动的方法有很多，如定子绕组串
电阻启动、自耦变压器减压启动、星-三角减压启动、延边三角形启动等。
本论文采用星-三角减压启动方式。启动时将电动机定子绕组联结成星形，加在电
动机每相绕组上的电压为额定电压的1/1.732，从而减小了启动电流。待启动后按预先
整定的时间把电动机换成三角形联结，使电动机在额定电压下运行。注塑机的主电路如
图4所示。
图4
2.3 注塑机控制系统的抗干扰措施
干扰来源有一下几点
(1) 控制系统供电电源的波动以及电源电压中高次谐波产生的干扰。(2) 其他设备或空中强电场通过分布电容和耦合窜入控制系统的干扰。(3) 临近的大容量电气设备起动和停止时，因电磁感应引起的干扰。(4) 相邻信号线绝缘降低，通过导线绝缘电阻引起的干扰。
硬件措施分为以下几个方面：
(1) 信号隔离。(2) 接地屏蔽。(3) 采用两路电源分别供电。(4) 电缆选择与敷设。
(5) 其中消除干扰的主要方法是阻断干扰侵入的途径和降低系统对干扰的敏感性，提高系统自身的抗干扰能力。
实践表明，系统中可编程序控制器之外的部分的故障率，往往比可编程序控制器本身的故障率高的多，因此在设计时应采取相应的措施，如用靠可靠性的接近开关代替机
械限位开关，才能保证整个系统的可靠性[4][5]。
第三章控制系统的软件设计
3.1 系统工艺流程图
注塑机的工作过程为：按下电源开关液压油泵启动，系统进入准备状态，此时可选择手动或自动操作模式。
当选择自动模式时，按下启动按钮，当确认合模安全时合模电磁阀动作，合模/开模油缸在油压力的作用下驱动导杠动作，使动模板向上面与定模板快速地闭合。合模完毕后，合模到接近开关动作，整进/整退气缸在油压力的作用下驱动拉杆动作,使射台向前移动。射台整进到后，接近开关动作，射胶电磁阀得电，螺杠在液压力的推动下完成射胶并保压一段时间。当射胶时间到达设定值时，射胶电磁阀断电自复位，预塑电磁阀得电，预塑液压马达完成预塑的同时，螺杠退回原来的位置。预塑完后接近开关工作，整进电磁阀断电自复位，射台在液压的作用下退回。射台退回后，射台退到位接近开关动作，合模电磁阀断电自复位，完成启模动作。启模完后，顶出油缸动作将制品顶出，落下的制品使计件光栅动作，产品计数，便完成一个生产周期。
当选择手动操作时，分别打开各个转换开关，即可使各个电磁阀得电工作或断电自复位，使油缸在液压力的作用下驱动导杆分别进行合模/开模、整进/整退，射胶，预塑，顶出等动作，完成调机工作。系统工艺流程如图5、图6所示[6] 。
开始合/开模
整进/退
射进/退
预塑
顶出YV5
YV1
YV1、YV7
YV8
YV1、YV3
图5 注塑机控制系统工艺流程图(手动部分）
行程开关SQ1、SQ2行程开关SQ3
行程开关SQ4
压力继电器KP
行程开关SQ5
定时器T37
定时器T38
行程开关SQ6
定时器T39
行程开关SQ7
行程开关SQ1、
SQ2、SQ8
开始
原点
闭模
闸板闭合
稳压
注射座前进
高压注射
保压
预塑
卸压
闸板开启
启模
电磁阀YV1
电磁阀YV2、YV4、YV8
电磁阀YV6
电磁阀YV1、YV7
电磁阀YV8
电磁阀YV7、YV8
电磁阀YV1
电磁阀YV2
电磁阀YV5
电磁阀YV1、YV3复位
图6 注塑机控制系统工艺流程图(自动部分）
3.2 系统的程序设计
3.2.1 注塑机的温度控制
生产的过程中，螺杠筒温度控制是十分重要的。如果温度过高，螺杠筒中的塑料会发生分解而变质；如果温度过低会使塑料塑化不良，流动性变差，制品成型不好。注塑机中通常采用PID控制的方法，一般能达到±1℃的精度要求。温度传感器将螺杠内的动态的温度转化为标准的电压信号（或电流信号），标准的电信号通过A/D转换送入PLC 中与温度的设定值进行比较，根据比较的结果在PLC内进行PID调节，PID调节的输出经D/A转换后直接作为交流调功器的输入控制信号，及时的调整负载的输入功率，使实际温度与设定相同。
其温度过程控制原理框图如图7所示。
I0.6
T3
T38
I0.3
I0.4
I0.2
高压注射
图7 温度过程控制原理框图
注塑机的温度控制一般要求都在400℃以内，而S-7200的摄氏温度的测量范围为-100℃~+1200℃，其相对应的数字量范围为-1000~+12000，它的测温精度为0.1℃。从热电偶传来的温度信号在0℃~+400℃的范围内，所以经S-7200输入到PLC 中的数字量的范围应为0~+4000[7]。
3.2.2 注塑机的步序控制
注塑机有手动和自动两种工作模式。手动模式下，按下相应的功能按钮时，便能完成相应的操作；自动模式下，只需按下启动按钮，注塑机就能按照调定的动作工作。根据控制流程图、I/O 配置图及分配表，编制程序。该机PLC 顺序控制系统图（见图8）[8]。
图8 PLC 注塑机顺序控制系统图
I0.0 I0.1
闭模
闭模
Q0.0
Q0.7
Q0.3
Q0.1
I1.0
M0.5
Q0.1 M0.4
PLC
PID 调节 D/A 转换 交流调功
加热器
热电偶
A/D 转换 M0.3
SM0.1 M0.2
M0.
I0.0
I0.1 I0.7
启模
T37 Q0.6 Q0.0
M0.5
闸板开启
Q0.4
T39 M1.1
卸压
I0.5
M1.0
预塑
M0.7
保压
T38 Q0.7Q0.0M0.6
T37
Q0.6 Q0.0 注射座前进
Q0.7 稳压
Q0.5 M0.1
3.3 STEP7—Micro/WIN V
4.0编程软件
3.3.1 PLC注塑机控制系统的程序创建
（1）打开项目
执行“文件”→“新建”命令，可以新建一个项目。可以保存为扩展名为“.mwp”的新建项目。或执行“文件"打开"命令"可以打开项目。
（2）输入指令
输入梯形图指令可以通过指令树、工具条按钮等方式进行。指令树中包含了几乎所有的指令，或在工具条上直接放常用的指令。或用快捷键F4、F6、F9键进行操作。
（3）创建逻辑网络
用梯形图编写的程序就是将组件排列成逻辑网络。可以通过工具栏或者右键快捷菜单进行程序编辑，形成程序网络。
（4）输入地址
在梯形图输入指令时，参数最初是由“？？？”显示的，表示参数未赋值，可以用绝对值或者符号标明程序中的指令操作数。绝对引用是指使用内存区的位或者字节位置标识地址，符号引用则是指使用数字、字母的字符组成标识地址。如果有未赋值的参数，程序将不能正常编译。
（5）编译与保存
编译可以通过工具栏按钮或者PLC菜单进行。可通过“PLC”菜单中的“编译”命令，或者工具栏上的“编译”按钮，编译当前被激活的编辑器中的程序。若选择“PLC”菜单中的“全部编译”命令，则按照顺序编译程序块（主程序、全部子程序、全部中断程序）、数据块、系统块等全部块。使用“全部编译”，与哪一个窗口是活动的无关。编译结束后，输出窗口显示编译信息。可以通过工具栏的“保存”按钮、“文件”菜单中的“保存”命令及“另存为”进行保存[9]。
3.4 控制程序的调试与仿真
3.4.1 程序调试
(1) 调试条件
①选择合适的CPU外电路，根据信号系统要求以及I/O资源配置进行模拟连接，输入端由PLC按键模拟，输出端组态王模拟即可；
②使用STEP7—Micro/WIN V4.0编程软件进行编程；
(2) 程序调试步骤
①打开STEP7-Micro/WINV4.0软件；
②在命令菜单中选择Debug>Program Edit in RUN；
③把以设计好的系统程序语句在RUN模式下输入；
④输入程序有误，系统提示不能运行；
⑤修改有误程序，继续输入程序直到系统检测无误为止；
⑥退出RUN模式在命令菜单中选择Debug>Program Edit in RUN，然后点击取消复选标志。
3.4.2 系统仿真
由于客观条件的限制，只能对部分系统进行模拟调试。
仿真调试时，按信号装置的运行条件，依次设置输入信号，并观察输出正确与否，同时可通过编程器监控内部各点状态，在输入端接上手动按钮而在PLC的输出指示灯上看输出，输入信号完全靠手动来控制。观察输出指示灯能否在每个相应的点动状态得电。调试过程中观察各基本环节是否满足控制要求[10]。
本系统仿真的主要示意图。
1、注塑机控制系统闭模仿真示意图如图10所示。按下启动按钮，在程序中用初始化脉冲SM0.1将初始步对应的编程元件M0.0置位，为转换的实现作好准备，安全门行程开关SQ1、SQ2闭合，即I0.0、I0.1动合触点闭合，则将“闭模”对应的编程元件M0.1置位，进入“闭模”工步，使电磁阀YV1接通。
图10 注塑机闭模仿真示意图
2、注塑机控制系统闸板闭合仿真示意图如图11所示。若“闭模”到位，即SQ3被压下，I0.2动合触点闭合，则将“闸板闭合”对应的编程元件M0.2置位，进入“闸板闭合”工步，使电磁阀YV2、YV4、YV8接通。
图11 注塑机闸板闭合仿真示意图
3、注塑机保压仿真示意图如图12所示。“注射”到位，即SQ4被压下，Q0.4动合触点闭合，则将“保压”对应的编程元件置位，进入下一工步，使电磁阀YV4接通。
图12 注塑机保压仿真示意图
4、注塑机卸压仿真示意图如图13所示。；将SQ
压下，Q0.5动合触点闭合进入下
6
一工步，使电磁阀YV6接通。
图13注塑机卸压仿真示意图
压下，Q0.6动合触点闭合进入下一
5、注塑机启模仿真示意图如图14所示。将SQ
7
工步，使电磁阀YV7接通，模具打开。
图14 注塑机启模仿真示意图
通过控制系统的部分开关量输入模拟和输出结果的验证，控制程序基本满足本设计要求。
结束语
基于PLC的塑料注塑成型机控制系统已经设计完毕，通过对该系统的调试与仿真，其功能基本达到要求。
本设计以PLC为核心，通过对塑料注塑成型机控制系统的详细分析，完成了控制系统的硬件和软件设计。其中主要包括塑料注塑成型机的闭模、闸板闭合、稳压、高压注射、保压、卸压、启模的设计，I/O地址分配，程序流程图的绘制，PLC程序编写及电气原理图的绘制。并利用S7—200仿真软件对程序进行了调试与仿真，将PLC控制和塑料注塑成型机控制系统进行了很好的连接。
针对本设计中的塑料注塑成型机控制系统，设计中的许多功能还有待于扩展、完善。例如：模腔内塑料不足、冷却阶段时接触塑料的面过热、流道不合理、浇口截面过小等实践中可能出现的问题由于时间仓促，知识量有限，设计中也还存在着一些不足，对于设计的整体优化仍须进一步改进。
四个月的毕业设计，为我踏入工作岗位打下了坚实的基础。设计中，我不仅学到了一些平时未涉及的科目，扩大了知识面，而且还能将各方面的知识有机的综合应用，大大提高了自身的能力。同时也为自己将来步入社会，在工作岗位上做出成绩增加了一份自信。
参考文献
[1] 曹菁等.基于PLC和触摸屏的注塑机控制系统研究[J].测试与控制,2007.11(6):184-190
[2] 王永华.现代电气及可编程控制技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002:113-122
[3] 贾玉芬. S7-200系列PLC在塑料注塑成型机上的应用[J].机床电器，2010.5:35-41
[4] 倪卫涛.基于PLC控制的注塑机自动调模的实现[J].机电工程,2006.3(10):55-62
[5] 张松华等.基于PLC的注塑机控制系统的设计[J].仪器仪表用户,2004.6(6):15-16
[6] 樊亚妮.以转换为中心的PLC顺序控制程序设计[J].广东教育学院学报，2009.5:79-81
[7]A. Mader, Ed Brinksma. Design of a PLC control program for a batch plant VHS case study 1[J].
European Journal of Control.2001.7(4):18-22
[8] Hiro Yamasaki. The future of sensor interface electronics[J].Sensors and actuators A,1996.5：129-133
[9] 童志宝.FXON系列PLC定时器编程探讨[J]. 浙江万里学院学报,2003.7(2):123-125
[10] Misubish.Programmable Logic Controllers Operation Manual[J] .TOKYO,2008:19-22
附录
(1)塑料注塑成型机控制系统程序的梯形图
简易数控机床控制系统设计 学号：0601302009 专业：机械电子工程姓名：浦汉军 2007，9，10 南宁任务： 设计以单片机为控制核心的简易数控机床的数字程序控制器。要求 1、能用键盘控制工作台沿+X、-X、+Y、-Y向运动，以校正工作台位置。 2、可用于加工直线和圆弧。 3、在运行过程中可人工干预而紧急停车。 4、能实现越界报警。 5、可与PC机通讯。 总体方案设计 一、数控系统硬件电路设计 选用MCS-51系列的8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片EPROM用于存放控制程序、固定批量生产的工件加工程序和数据，再选用一片8kb的6264RAM作为存放试制工件或小批量生产的工件加工程序和数据。由于系统扩展，为使编程地址统一，采用74LS138译码器完成译码法对扩展芯片进行寻址的功能。还要考虑机床与单片机之间的光电隔离、功率放大电路。其设计框图如下图所示： 图1.1 总体设计框图 工作原理：单片机系统是机床数控系统的核心，通过键盘输入命令，数控装置送来的一系列连续脉冲通过环形分配器、光电耦合器和功率放大器，按一定的顺序分配给步进电动机各相绕组，使各相绕组按照预先规定的控制方式通电或断电，这样控制步进电动机带动工作台按照指令运动。1．各单元电路设计
CE ：片选信号，低电平有效，输入 ：读信号，低电平有效，输入 PGM ：编程脉冲输入端，输入 Vpp ：编程电压(典型值为12.5V) Vcc ：电源(+5V) GND ：接地(0V) D 0 11D 1 12D 2 13D 3 15D 4 16D 5 17D 6 18D 719A 010 A 19 A 28 A 37 A 46 A 55 A 64A 73 A 825 A 924 A 1021 A 1123 A 122 G ND 14 C E 20PGM 27V cc 28 V pp 1N C 26 O E 222764 ：片选信号输入线，低电平有效。输出允 许编程 逻辑 译 码 输出缓冲 256 256存储矩阵 A12 A11 ``` A0 OE PGM CE D0 ``` D7
内容摘要 注塑机是集机、电、液于一体的典型系统，因具有能一次成型复杂制品、后加工量少、加工的塑料种类多等优点，目前已成为塑料成型加工的主要设备。传统中小型注塑机电气部分大多采用继电器控制，随着电子技术的不断进步与发展，其缺点越来越显著的表现出来，其主要表现为线路复杂，继电器动作慢、寿命短，系统控制精度差，故障率高，维修难度大等。针对上述问题，此次毕业设计注塑机的控制系统采用PLC控制系统进行控制。通过编程把各种电气保护和传感信号作为输入，各动作工序作为输出。提高了系统的控制精度，可靠性好，且易于检修。 本文介绍了注塑机的机械结构和控制原理,其次分析了注塑机的基本控制要求和工艺流程，最后给出了PLC控制系统的硬件组成和软件设计方法。 关键词 注塑机;PLC;温度检测;步进控制
Abstract Now injection molding machine is a mechanical, electrical and fluid in one typical system, because of the complexity can be a molding products, less processing, and processing various types of plastics, etc., has become the plastic molding process major equipment. Traditional small and medium-sized electric injection molding machine used relays to control the most part, with the advances in electronic technology and development, its becoming more and more obvious shortcomings of the show, the main line performance for the complex, slow relay, short life expectancy, the system control poor accuracy, the high failure rate, maintenance, etc. is very difficult. In response to these problems, the graduate design of the control system of injection molding machine control system using PLC control. Through the programming to a variety of electrical protection and sensor signals as input, processes the output of the action. To improve the control of the system accuracy, reliability, and easy maintenance. This paper introduces the working principle of injection molding machine, then analyses the controlling system and technicality process, and finally given its PLC control system hardware and software design. Key words :injection molding machine；PLC；temperature test；stepping control
题目：基于PLC的液位控制系统设计姓名： 学号： 系别： 专业： 年级班级： 指导教师： 2013年5月18日
毕业论文（设计）作者声明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 本人完全了解有关保障、使用毕业论文的规定，同意学校保留并向有关毕业论文管理机构送交论文的复印件和电子版。同意省级优秀毕业论文评选机构将本毕业论文通过影印、缩印、扫描等方式进行保存、摘编或汇编；同意本论文被编入有关数据库进行检索和查阅。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 本毕业论文内容不涉及国家机密。 论文题目： 作者单位： 作者签名： 年月日
目录 摘要............................................................................................................. 1残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。引言............................................................................................................. 1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1.研究现状分析 ................................................................................... 2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1.1题研究背景、意义和目的 ...................................................... 2謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 1.2液位控制系统的发展状况 ...................................................... 3厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1.3课题研究的主要内容................................................................ 4茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.控制方案设计 ................................................................................... 4鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2.1系统设计 ...................................................................................... 4籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 2.2单容水箱对象特性 .................................................................... 6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 3.硬件配置 .............................................................................................. 8渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 3.1控制单元 ...................................................................................... 8铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 3.2检测单元 ...................................................................................... 9擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 3.3执行单元 ...................................................................................... 9贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 4.软件设计 .............................................................................................. 9坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 4.1STEP 7-Micro/WIN编程软件简介 ........................................ 9蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 4.2参数设定及I/O分配 .............................................................. 10買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 5.程序编程和系统仿真.................................................................. 12綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 5.1程序设计 .................................................................................... 12驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 5.2程序仿真和分析....................................................................... 13猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 6.结论....................................................................................................... 16锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。参考文献................................................................................................ 17構氽頑黉碩饨荠龈话骛。附录........................................................................................................... 19輒峄陽檉簖疖網儂號泶。致谢........................................................................................................... 22尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
基于PLC实现注塑机的电气控制 【摘要】注塑机又名注射成型机或注射机，它是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。本文旨在使用S7-200 PLC实现控制系统的电气控制，与传统的继电器控制相比，该控制方法具有可靠性高、快速、抗干扰强等优点，从而实现了注塑机生产的自动化。 【关键词】注塑机；S7-200 PLC；电气控制；自动化 1.引言 近年来汽车、建筑、家用电器、食品、医药等行业对注塑制品日益增长的需要，更推动了注射成型技术水平的发展和提高。从而线路复杂，继电器动作慢、寿命短，系统控制精度差，故障率高的传统采用继电器控制的注塑机被采用PLC 控制的系统代替。PLC控制系统可以很好的实现注塑机的各个动作，提高了系统的控制精度和自动化。 2.注塑机液压系统的工作原理及要求 注塑机是将粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将物料向前推进，因螺杆外装有电加热器，将物料熔化成黏液，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注塑机构开始将黏液高压快速注射到模具型腔中，经过一定时间的保压冷却后开模，把成型的塑料制品顶出，便完成了一个动作循环。 对液压系统要求为：合模运动要平稳，两片模具闭合时无冲击；模具闭合后，合模机构应维持闭合压力，以防止注射时将模具冲开。注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔；预塑进料时，螺杆转动，物料被推至螺杆前端，螺杆与注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定密度，注射机构必须有一定的后退阻力；系统应设有安全联锁装置以保证安全。 3.注塑机的液压系统动作控制过程 注塑机的一个工作过程要完成快速合模、慢速合模、增压锁模、注射座前进、注射、注射保压、减压放气、再增压、预塑进料、注射座后退、快速开模、慢速开模和系统卸荷。液压原如理图1。 图1中各执行元件的动作循环主要依靠行程开关、时间继电器和压力继电器切换电磁换向阀来实现，各电磁铁动作顺序如表1。 4.传统电气控制与PLC控制 传统电气控制系统主要是通过继电器来控制电磁铁的得电和失电，控制液压
数控机床进给系统设计
第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min 或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反
馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同，闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内，后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上，机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低，但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在，故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好，但由于机械传动部件在控制环内，所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数，而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系，故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高，且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高，故障多，维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上，使得电动机效率低，散热差。为了改善换向能力，减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用；二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用；三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度：0.01mm（即为脉冲当量）；最大进给速度：V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm，工作台及刀架重：110㎏；最大轴，向力=160㎏；导轨静摩擦系数=0.2； max 行程=1280mm；步进电机：110BF003；步距角：0.75°；电机转动惯量：J=1.8×10-2㎏.m2。
本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目：嵌入式智能家居控制系统 软件设计 学院：电气工程学院 专业班级：自动化1204 学生姓名：刘芳春 学号： 120302433 导师姓名：王通 开题时间：2016年 3 月 18 日
1.课题背景及意义 1.1课题研究背景、目的及意义 目前，几乎所有家庭都有使用各种电器设备，电视、电灯、空调、冰箱等。然而，就当前情况来说，这些设备总是被看成单个的、独立的个体使用，而极少出现一个专门的系统来管理它们、或是将它们糅合为一个具有一定“智慧”的设备集合体。这不仅使得设备使用者不得不在控制和管理这些设备上消耗大量时间和精力，而且容易造成设备使用效率不高，浪费宝贵的能源，这不符合节能环保的国家政策方针。 基于这个事实，智能家居的概念应运而生。智能家居又被人们称智能住宅[1]，在国外也叫做Smart Home。智能家居是以个人住所为单位，以控制技术、通信技术计算机技术为基础，以提升人们的日常家居生活为目的的家居控制和管理系统[2]。 由于智能家居是一个最近才得到快速发展的行业，当前有许多地方并未得到充分的研究，也有许多研究成果并未能转化成为实际产品。探寻其本质因素有两个。其一，大多数已有的智能家居产品是针对高消费人群设计和开发的，而没有顾及到占人口绝大多数的低端消费人群。因此，其市场本身就不会太大。其二，许多开发出来的产品在性能上并不完全让消费者满意。当前已有的产品中的大多数，或是存在功能单调、或是存在使用不方便等各种缺乏吸引力的不足之处。 为了改善这一现状，软件部分设计就成了必不可少的工作，软件部分以软件开发平台为核心，向上提供应用编程接口，向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包。嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合，协调工作，共同完成系统预定的功能。嵌入式软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。对于嵌入式软件而言，系统软件和应用软件的界限并不明显，原因在于嵌入式环境下应用系统的配置差别较大，所需操作系统裁剪配置不同，I/O 操作没有标准化，驱动程序通常需要自行设计[3,4]。 嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式系统中应用越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中[5]。它与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用，由它来管理和协调各项工作，为应用软件提供良好的运行软件环境和开发环境。μC/OS-II 是一个完整的，可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。它通过了美国联邦航空管理局商用航行器的认可，符合航空无线电技术委员会对用于航空设备方面所使用的软件性能提出的DO-178B标准认可。目前已有数百个商业应用的μC/OS，该操作系统的稳定性和可靠性得到了充分的肯定[6,7]。该操作系统在智能家居领域中的应用也越来越广泛。因此对于嵌入式智能家居操作系统的研究也越来越有必要。
哈尔滨理工大学毕业设计 题目：基于PLC的中央空调控制系统设计院、系：自动化学院自动化系 姓名： 指导教师： 系主任： 2012年06月25 日
哈尔滨理工大学毕业设计(论文)任务书 学生姓名：学号： 学院：自动化学院专业：自动化 任务起止时间：2012 年 2 月27 日至2012 年 6 月25 日 毕业设计(论文)题目： 基于PLC的中央空调控制系统设计 毕业设计工作内容： 1．第1～2周，查阅相关资料并翻译外文资料； 2．第3～4周，了解课题目前在国内外的研究现状、发展趋势，确定中央空调所要实现的功能和了解整个系统的结构框架； 3．第5～8周，进一步了解中央空调的所要实现的具体功能，确定系统中所要用到的原器件，并进行最初的硬件电路的设计，为软件编程做准备； 4．第9～11周，学习PLC程序的设计与开发，确定最终的硬件电路的设计； 5．第12～13周，编写PLC程序，并和硬件一起进行程序调试，来检查程序的可行性； 6．第14～15周，修改必要的程序部分来完善系统，并书写论文的初稿；7．第16～17周，修改并完成书面论文，准备答辩。 资料： 1.王卫兵，高俊山. 可编程控制器原理及应用.第二版.机械工业出版社，2005 2.任光.可编程序控制器(PC)应用技术与实例.华南理工大学出版社，2001 3.汤蕴缪，史乃. 电机学.机械工业出版社，1999 4.康贤永，万大福. 可编程控制器及其应用. 重庆大学出版社，1998 5.梅晓榕，柏桂珍. 自动控制元件及线路. 科学出版社，2005 6.刘金琨. 先进PID控制Matlab仿真(第二版). 电子工业出版社，2004 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日 教务处制表
四工位组合机床控制系统的设计 【摘要】 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。 四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，组成四个加工工位。除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四个部分。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面进行加工。一次加工完成一个零件。要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式,总体的控制流程,当按下启动按扭后，上料机械手向前，将零件送到夹具上，夹具加紧零件，同时进料装置进料，之后上料机械手退回原位，进料装置放料，然后四个工作滑台向前，四个加工动力头同时加工（洗端面），加工完成后。由四工位加所实现的是加工按次序加工。本次加工按次序分为在一工位装卸、二工位打中心孔、三工位钻孔、四工位加工螺纹。 本文运用大学所学的知识，提出了四工位组合机床的结构组成、工作原理以及液压回转工作台液压系统、动力头液压系统的组成，构建了四工位组合机床机械、液压控制系统总的指导思想，从而得出了该四工位组合机床的优点是高效，经济，并且运行平稳的结论。 关键词：液压技术四工位组合机床液压系统结论
成人高等教育 毕业论文课题：全自动注塑机的PLC控制 专业电气设备及其自动化
目录 目录………………………………………………………………………… 1 摘要…………………………………………………………………………… 2 Abstract (3) 0引言……………………………………………………………………… 4 1注塑机的机械结构及工作原理 (5) 1.1注塑机的机械结构 (5) 1.2工作原理 (5) 2注塑机的流程图、I/O分配及外部接线 (6) 2.1注塑机的流程图 (6) 2.2I/O分配图 (6) 2.3P L C的选型以及其外部接线图的设计 (7) 3 注塑机的PLC程序设计……………………………………………………
9 3.1相关知识 (9) 3.2程序 (9) 3.2.1 手动自动的选择程序……………………………………………… 10 3.2.2 注塑机自动运行的程序……………………………………………… 1 1 3.2.3 PLC手动控制注塑机运行程序……………………………………… 1 2 4 PLC的外围设备以及安全保护要求………………………………………… 1 3 4.1短路保护 (13) 4.2感性输入输出处理 (13) 4.3 PLC系统的接地要求………………………………………………… 1 3 绪论……………………………………………………………………… 1 4 致谢……………………………………………………………………… 1 5 参考文献……………………………………………………………………… 1 6
摘要 本文主要介绍以三菱FX2N-36MR的PLC（可编程控制器）来控制注塑机的运行的控制原理。从注塑机的原理、工作流程、工作方式、以及这种控制的优点来阐述这种全自动的PLC控制的注塑机是具有很大的优势来取代传统的继电器控制的注塑机的，这是因为这种新型的控制方式具有高精度、重复性好、生产周期短、且具有节约能源的优点。本文涉及了电气、机械、液压、冷却等方面的内容。 关键词三菱PLC，变频器，注塑机，液压 Abstract This paper introduces the Mitsubishi FX2N-36MR PLC (Programmable Logic Controller) to control the operation of the injection molding machine control from the injection molding machine, the work processes, work methods, and to illustrate the advantages of this control PLC control this automatic injection molding machine is a great advantage to replace the traditional relay control injection molding machine, it is because This new control method has high accuracy, good repeatability, short production cycle, and has the advantage of saving energy. This article relates to the electrical, mechanical, hydraulic, cooling and other aspects. Keywords：Mitsubishi PLC, inverter, injection molding machines,
基于PLC的霓虹灯控制系统设计 目录 第一章绪论 (1) 第二章霓虹灯变压器 (2) 2、1霓虹灯的工作原理 (2) 2、2霓虹灯的结构与部件 (2) 第三章可编程序控制器简介 (3) 3、1 PLC简介 (3) 3、2 PLC的结构 (4) 3、3 PLC的工作原理 (4) 3、4控制器简介:S7-200系列PLC (5) 3、5 PLC应用特点 (5) 第四章霓虹灯控制系统设计 (6) 4、1任务分析及功能阐述 (6) 4、2 PLC接线图 (7) 4、3 I\O分配表 (8) 4、4控制流程的设计 (9) 4、5梯形图的设计 (10) 总结 (14)
第一章绪论 在现阶段,可编程控制器在工业控制领域已经起着举足轻重的作用,其方便快捷,准确等功能决定了它的主导地位,它将逐渐发展成以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。本课题可以说就是对可编程控制器在自动控制方面的一个简单的应用。 随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣与发展,大中小城市都在进行亮化工程。企业为展现自己的形象与产品,一般都会采用通过霓虹灯广告屏来这种广告手法,所以当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告随处可见,一种就是采用霓虹灯管做成的各种形状与多种彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果,大部分就是采用霓虹灯。这就涉及到如何去控制霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题,如何去快捷、可靠、简单的去控制,成为人们考虑的重点,在这我认为PLC最适合去解决这些问题。 可编程控制器PLC英文全称Programmable Logic Controller,就是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等方面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点,PLC实验装置采用的式模块化结构,主要模块有可编程序控制器、编程器模块,九种实验模块,按钮、开关输入模块与继电器输出模块,以及四层电梯模型。该装置可以完成各种指令系统以及多种控制对象的程序设计训练。因为PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。并且PLC在工业自动化控制特别就是顺序控制中的方面具有比较突出的优势,在现实中人们也就是多通过PLC去控制霓虹灯的。以上就就是我选择此题目作为本学期PLC应用系统设计的意义。 本次设计的主要任务就是利用可编程控制器对霓虹灯进行控制,采用的就是SIEMENS公司生产的S7-200系列可编程控制器,与其对应的编程软件就是STEP7-Micro/WIN。
设计项目名称自动化组合机床的PLC控制系统设计 Abstract This article introduced that the PLC control system design of Automatic combined machine tool, this system has a high degree of automation and precision, and also be widely used in industrial production and other fields. The traditional combined machine tool uses the relays generally, the precision is low, the reliability is not high, did not meet the social development need. Along with the PLC control technology's rapidly expand, as the core combined machine tool has highlighted its superiority take PLC. This paper first introduced that PLC and the history and development of the combined machine tools, and emphatically expounds the structure, movement and the control mode of combined machine tools, then the composition of PLC is analyzed, besides these, the general arrangement of PLC control system and the presentation of program are also given an overview, then we confirm PLC's type, distribute I/O address and external wiring. According to the related content we draw sequential function chart and use FXGPWIN software to draw PLC ladder diagram. At the end of the article we also introduced Fault diagnosis and exclusion of PLC control system and further summary fo the article. 【Key words】: PLC 、Mitsubishi FX series、combined machine tools 摘要 本文介绍自动化组合机床的PLC控制系统设计，该系统具有自动化程度高，精度高等特点，在工业生产等领域有广泛应用。传统的组合机床采用继电器，精度低，可靠性不高，已不适合社会发展需要。随着PLC控制技术的迅速发展，以PLC为核心的组合机床控制系统已凸显出其优势。 本文首先介绍PLC和组合机床的历史与发展，并论述了组合机床的运动形式以及控制方式，接着对PLC控制系统的总体设计和程序的表达方式做了概述，然后确定PLC型号、分配I/O地址和外部配线，接着根据相关内容画出顺序功能图并利用FXGPWIN软件
目录 1 引言（主要写课题设计的目的、设计内容及要实现的目标） (02) 2 系统总体方案设计 (03) 2.1 系统变量定义及分配表 (03) 2.2 系统接线图设计 (04) 3 控制系统设计 (04) 3.1 控制程序流程图设计 (04) 3.2 控制程序设计思路 (06) 4 系统调试及结果分析 (06) 4.1 系统调试及解决的问题 (06) 4.2 结果分析 (07) 5 结束语（主要写取得的效果、创新点及设计意义） (07) 参考文献 6附录：带功能注释的源程序 (08)
1、引言 注塑机是一种专用的塑料成型机械，它利用塑料的热塑性，经加热融化后，加以高的压力使其快速流入模腔，经一段时间的保压和冷却，成为各种形状的塑料制品。 注塑机的工艺要求： 注塑机生产一个产品一般要经过闭模、合闸、稳压、整进、注射、保压、预塑、解压、开闸、起模、顶出产品等工序。这些动作的完成均由电磁阀控制液压回路来完成。 本实验的目的就是完成注塑机的两种工作方式：手动和自动循环的PLC控制。其自动循环时的工艺流程如图所示。从图中可以看出，注塑机的控制过程是顺序控制。它的工作是从闭模开始一步一步有条不紊进行的，每个工步执行指令使电磁阀动作，用行程开关和工艺过程时间来判断每一步是否完成，且只有当前一个工步完成后才能进入下一工步。也就是说，下一步的接通条件取决于上一步的逻辑结果以及附加在这一步上的条件。除了自动工作方式之外，为了方便设备的调整及单件产品生产，注塑机还设有手动工作方式。所谓手动，是为注塑机的每一个工步都设置一个按钮，当某个按钮按下时，机器就执行该按钮对应的工步动作。 注塑机自动循环状态的工艺流程图
控制系统课程项目 设计说明书 项目名称：数控铣床控制系统设计 系别：机械电子工程系 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：city 学号：09128888 组员：学号： 学号： 指导教师：陈少波
完成时间：2012 年 6 月8 日至2012 年 6 月22 日 目录 1 概述 (3) 1.1 设计目的 (3) 1.2使用设备 (3) 1.3设计内容及要求 (4) 2 NUM1020控制系统设计 (4) 2.1 功能概述 (4) 2.2 主要元器件选型 (5) 2.2.1电机选型 (5) 2.2.2 伺服驱动器与变频器选型 (8) 2.3 电路原理设计 (9) 2.3.1 电源供电设计 (9) 2.3.2 驱动电路设计 (10) 2.3.3 电机编码器与伺服驱动器连接设计 (10) 2.3.4 手轮与轴卡连接设计 (11) 2.3.5铣床控制电路设计 (12) 2.4 控制系统设计 (13)
2.4.1控制系统功能设计 (13) 2.4.2 参数设置 (14) 2.4.3 程序设计 (16) 3 总结 (20) 1 概述 1.1 设计目的 1）、掌握简单数控铣床控制系统的设计过程 2）、掌握常用数控系统（NUM1020）的操作过程 3）、掌握交流伺服电机的工作方式及应用过程 4）、了解数控系统内置式PLC 的实现原理及编程方式 5)、掌握数控系统自动控制功能程序的设计及开发过程 1.2使用设备 1)、NUM1020数控系统一套 2)、安川交流伺服电机3套 3)、计算机及梯形图编辑软件一套
1.3设计内容及要求 1）、以实验室现有的设备（NUM1020数控系统）作为控制器，参照实验室现有的数控铣床的功能，完成一台具有3轴联动功能的数控铣床的电气系统设计过程。 2）、移动轴（3轴）采用实验室现有的交流伺服电机进行驱动，采用半闭环位置控制模式。 3）、主轴采用实验室现有的变频调速器进行设计驱动，系统不要求具备自动换刀功能。 4）、完成PLC输入输出点的分配。 5）、具有行程及其他基本的保护功能。 6）、设计相关功能的梯形图控制程序（要求具有：手动进给功能、手轮进给功能、MDI功能、自动控制功能及各种基本的逻辑保护功能） 7）、完成设计报告。 2 NUM1020控制系统设计 2.1 功能概述 此三轴联动数控铣床由X、Y、Z轴三轴及主轴组成，X、Y、Z轴采用伺服电机传动，由伺服驱动器驱动。主轴采用普通三相异步电机，由变频器驱动。数控系统采用NUM1020数控系统。由NUM1020数控系统作为控制核心，三台伺服驱动器通过NUM1020系统的轴卡地址编码控制，主轴变频器由数控系统
目录 第1章引言·1 1.1 可编程控制器的简单介绍··1 1.2 西门子S7-200 的简单介绍··4 1.3 C650卧式车床简述··5 第2章继电接触器控制系统设计·7 2.1 C650卧式车床的控制要求··7 2.2 电气控制线路分析··7 2.3 C650卧式车床电气控制线路的特点··9 第3章C65O普通车床的PLC 设计过程·10 3.1 控制要求··10 3.2 方案说明··10 3.3 确定I/O信号数量，选择PLC的类型··10 3.4 C650普通车床PLC控制系统I/O地址分配表··11 3.5 控制电路设计··11 3.6 PLC控制程序设计··13 3.7 C650普通车床控制系统PLC控制程序语句表··15 3.8 系统调试··18 结论·19
设计总结·20谢辞·21 参考文献·22
第1章引言 本设计主要针对C650普通车床进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 1.1 可编程控制器的简单介绍 1.1.1 PLC的工作原理 PLC 英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种机械或生产过程。 PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。实际上，PLC扫描工作除了执行用户程序外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自 诊 断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。 1.1.2 可编程序控制器的组成 可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成: 中央处理器（Central Processor Unit 简称CPU）：它是可编程序控制器的心脏部分。CPU 由微处理器（Microproce-ssor）存储实际控制逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数据储器构成。 电源（Power Supply）：给中央处理器提供必需的工作电源。 输入组件（Inputs）：输入组件的功能是将操作开关和现场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针对某一特定目的使用的特殊变量。 输出组件（Outputs）：输出组件接收CPU 的控制信号，并把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后，传送控制命令给现场设备的执行器。 输入输出（简称I/O）是可编程序控制器的“手”和“脚”或者叫作系统的“眼睛”