下载文档原格式
plc课程设计切断机一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在切断机控制中的应用。
2. 学生能够掌握切断机的工作流程及PLC编程中的相关指令。
3. 学生能够描述常见传感器的工作原理，并了解其在切断机控制中的作用。
技能目标：1. 学生能够运用PLC进行切断机的简单控制程序编写。
2. 学生能够通过实际操作，对切断机进行故障排查及维护。
3. 学生能够利用已学知识，解决实际问题，提高动手能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对自动化控制技术的兴趣，提高学习积极性。
2. 学生能够认识到PLC技术在工业生产中的重要性，增强职业认同感。
3. 学生能够树立安全意识，养成良好的操作习惯，遵循工作规程。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论讲解与实际操作，旨在帮助学生掌握PLC在切断机控制中的应用。
学生特点：学生已具备一定的电气基础知识和PLC基本操作技能，具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养其解决问题的能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基础知识回顾：包括PLC的基本原理、结构、工作方式及其在工业控制中的应用。
- 教材章节：第一章《PLC概述》- 内容列举：PLC的组成、工作原理、常见编程语言。
2. 切断机工作原理及控制要求：介绍切断机的基本结构、工作流程及其控制要求。
- 教材章节：第二章《工业控制设备》- 内容列举：切断机结构、工作原理、控制参数。
3. PLC在切断机控制中的应用：讲解如何利用PLC实现切断机的控制。
- 教材章节：第三章《PLC控制程序设计》- 内容列举：PLC编程指令、程序设计方法、控制程序实例。
4. 传感器在切断机控制中的应用：介绍常见传感器的工作原理及其在切断机控制中的作用。
- 教材章节：第四章《传感器与执行器》- 内容列举：传感器分类、工作原理、选型与应用。
PLC+触摸屏在起重设备中的运用在实现PLC结合触摸屏合理配置的过程中，才能够提高设备控制能效。
基于科学合理PLC触摸屏配置中，使设备运行过程中更加的稳定，并且保证设备运行性能更加的可靠，从而促进社会生产活动。
本文对于其中设备生产过程中的PLC触摸屏配置实现分析，设计PLC结合触摸屏的配置方案，从而能够充分發挥生产领域中机械设备优越性能，提高生产效率，促进社会经济发展。
标签：触摸屏；PLC；起重设备使用可编程控制器能够使控制系统可靠性控制精度得到提高，还能够增强系统抗干扰能力。
另外，使用触摸屏也能够为整体控制系统提供良好人机操作界面，所以两者联合能够广泛应用到工业生产中的各领域中。
起重机的工作强度较大，而且使用较为频繁。
传统起重机的串电阻调速方式中具有一些缺点，比如调速范围较窄、起动转矩比较小等。
目前，计算机技术、电力电子技术和微电子技术在不断的发展，从而促进了触摸屏、PLC技术的发展[1]。
基于此，本文就将PLC 和触摸屏为基础，分析两者结合在起重设备中的使用。
1 触摸屏结合PLC配置方案的优势触摸屏指的是一种添加在显示器表面的介质，机械设备操作人员能够直接利用手指在屏幕中点触进行操作，不需要利用计算机设备查询及数据整理对机械设备运行进行控制。
简单来说，触摸屏就是一个传感器，其主要包括控制器及检测部位，检测部位在显示器表面设置，其主要目的就是对操作人员触摸位置进行感应，之后显示器就会将触摸信号到触摸控制器中传输，利用触摸控制器使接收的操作信号进行计算处理，从而朝着相应坐标数据进行转变，然后传输到系统CPU 中，利用CPU中的编程程序进行处理并发送命令信息，机械设备就会实现相应动作指令的执行，从而实现机械设备命令运转方式。
PLC结合触摸屏的标准配置方案就是：通过电动执行机构、压力变送器、开度荷重综合仪表输出、行程开关量、电路检测反馈开关量等相应的模拟量输入信号和数字量输入信号，调节并控制模拟量实现信号的输出，电机控制等相应的数字量信号输出及PLC输入输出模块相互连接，PLC和触摸屏能够利用以太网和上层控制系统相互控制[2]。
摘要定长剪切控制是工业应用中常见的问题，原料的定长切割作为生产线所必需的一道工序，其自动化程度和精度对整条生产线的产量和成品质量以及原料的利用率都起着重要的作用。
本文在分析和研究了定长剪切控制和可编程控制器的应用现状后，提出了基于PLC 的定长剪切控制系统。
定长剪切控制系统的核心是运动控制。
该系统采用了西门子S7-200PLC，以交流伺服驱动器控制锯车运动，提高了剪切的精度与可靠性。
文中在分析控制要求的基础上，详细论述了相关数学模型的建立、PLC外电路的设计、人机交互界面的设计以及PLC控制程序的设计。
其中的数学建模主要包括启动残长计算、实时速度和实时长度计算以及交流伺服电动机多段速度曲线的控制模型。
PLC控制设计的重点是程序结构设计、高速计数脉冲的读取、交流伺服电动机的线性加减速控制以及基于PLC的PTO功能的高速脉冲输出控制。
本系统主要的模块有人机交互模块和运动控制模块。
在人机交互模块中显示器件采用LCD触摸屏，操作简单、界面友好。
运动控制模块中主要的工作是交流伺服电机的脉冲发送、方向控制以及输入输出信号的处理等。
系统控制灵活可靠，编程简洁。
关键字：定长剪切；PLC；交流伺服；人机交互AbstractConstant length cut control is common in industrial application and it is an important procedure in the production line. The degree of automatist and precision of constant length cut of raw material play an important role in improving the yield of the whole production line, the quality of finished products and the utilization of raw material.In this thesis, I analyze the current situation of the application of Constant length cut control and Programmable control, and then introduce a system based on PLC constant length cut control. The core of constant length cut control system is motion control. In this system, I adopt Siemens S7-200PLC,controling the Saw car movement with Ac servo drive，which improve the accuracy and precision of the cut.Based on analyzing the requirement of the control, I illustrate the foundation of related mathematical model and the design of PLC external circuit, MSMMI and PLC control program in details. Among these, mathematical model executes calculation of starting residual long, real-time speed and real-time length, as well as control model of multi-stage speed curve of AC servomotor. The key point of PLC control design is the design of program design, the read of high-speed counter pulse, the linear acceleration deceleration control of AC servomotor and high-speed counter pulse output control based on PLC with PTO function. Man-machine interactive module and Motion control module are the main modules in the system. In the man-machine interactive module, LCD touch screen is applied for its simplicity of operation and friendly interface. And the primary chore of motion control locates in the pulse transmission, direction control and signal proceeding of input and output of AC servo motor. The control of the system is reliable and flexible with concise program.Keywords：Constant length cut；PLC；AC servo motor；Man-machine interactive module目录1 绪论 (1)1.1 定长剪切系统的国内外发展现状 (1)1.2 PLC的概述 (2)1.3 本课题的来源及意义 (2)1.4任务分析 (3)1.5总体的设计方案 (3)2 数学模型的建立 (5)2.1启动残长的计算 (6)2.2 实时长度的计算 (7)2.3 加速度的转换计算 (7)3 人机交互界面设计 (9)3.1人机交互系统的意义 (9)3.2 触摸屏的选择 (9)3.3界面的设计 (10)4 PLC与交流伺服驱动器的选型 (12)5 外电路与气动回路设计 (13)5.1系统外电路设计 (13)5.2 锯车气动回路设计 (13)6 PLC控制程序设计 (15)6.1 PLC端子分配图 (15)6.2 主程序设计 (16)6.2 测速子程序设计 (16)6.3 计算子程序设计 (18)6.3.1 实时长度的计算程序设计 (18)6.3.2 启动残长计算子程序设计 (19)6.3.3 加速度转换计算子程序设计 (20)6.4 加速追踪子程序设计 (21)6.5 执行子程序设计 (24)6.6返回零点子程序设计 (25)6.7 自动运行子程序设计 (26)6.8 模拟运行子程序设计 (27)6.9 手动运行子程序设计 (28)结束语 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 英文原文 (33)附录B 中文翻译 (41)1绪论本章首先对PLC的应用现状及定尺飞锯的发展现状进行了简要的分析介绍，之后引出了本课题的研究意义，并对本文的主要内容做出简要概括。
摘要随着科学技术的飞速发展，现代工业控制系统越来越复杂，传统控制面临着新的挑战。
PLC以其体积小、功能齐全、价格低廉和可靠性高等方面独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。
PLC的使用大大提高了控制系统的可靠性和自控程度，为企业提供了更可靠的生产保障。
如何在PLC自动控制领域发挥PLC的优势是目前自动控制学科的重要课题之一。
为实现钢板定长剪切生产线的安全、高精度、可靠和高效的自动控制，全面分析了钢板定长剪切生产线的结构、工作原理及控制特点，提出了一种基于可编程控制器的钢板定长剪切生产线 PLC 控制系统。
该系统以PLC（可编程控制器）为控制核心, 采用光电编码器测量钢板长度，光电编输出与转速成一定关系的脉冲信号，通过PLC 高速计数器记录脉冲的个数用，间接测量出钢板的长度，待钢板长度达到在高速计数器中预先设定的数值时，主电动机制动且剪切机动作，即实现定长切割。
关键词：定长剪切,可编程控制器PLC, 光电编码器ABSTRACTWith the rapid development of science and technology, modern industrial control system is more and more complex, traditional control science faces new challenges. PLC with its small volume, complete functions, low cost and high reliability has unique advantages, won a wide application in all fields. The use of PLC control system can be greatly improved the reliability and control level, for the enterprise provides a more reliable production security. How to play to the advantages of PLC in the field of PLC automatic control is one of the important topics of current automatic control subjects To achieve the security of the steel plate fixed length shearing production line, high precision, reliable and efficient automatic control, comprehensive analysis of the steel plate fixed length shearing production line of the structure, working principle and control characteristics, this paper proposes a fixed length shear production line based on programmable controller PLC control system. The system with PLC (programmable controller) as control core, steel plate length measurement by photoelectric encoder, photoelectric pulse signal output and the speed with a certain relationship, through the PLC high-speed counter records the number of the pulse with indirect measure the length of the steel plate, for steel plate length reaches the preset value, in the high speed counter main motor brake and shear power, namely the realization of fixed length cutting.KEY WORDS：fixed-length cutting, PLC programmable controller, photoelectric encod目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景和目的意义 (1)1.2 设计现状及发展趋势 (1)1.3PLC控制系统设计的原则 (2)1.4 方案论证 (3)第2章系统总体设计 (4)2.1 系统控制要求 (4)2.2 系统结构及工作原理 (4)第3章系统硬件设计 (6)3.1 光电编码器 (6)3.1.1 光电编码器的原理 (6)3.1.2光电编码器的选型 (6)3.1.3光电编码器脉冲数计算 (8)3.2 PLC控制原理及选型 (9)3.2.1 PLC定义 (9)3.2.2 PLC构成 (10)3.2.3 CPU构成 (10)3.2.4I/O模块 (10)3.2.5电源模块 (10)3.2.6PLC特点 (10)3.3 PLC选型 (12)3.3.1 PLC的型号选择 (12)3.3.2 I/O模块的选型 (13)第4章电气原理及软件设计 (15)4.1电气原理设计 (15)青岛理工大学毕业设计4.2系统控制方案 (15)4.3 PLC I/O分配 (16)4.4 PLC硬件接线 (17)4.5程序设计 (17)第5章总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录I (22)附录II (22)第1章绪论1.1课题背景和目的意义定长剪切机是一种精确控制板材加工尺寸，将大型板块进行定长剪切的设备。
西门子PLC和HMI在高速线材生产线中的应用[摘要] 基于提高线材生产效率，完成高速线材在生产过程中，自动化控制，形成产量高，质量好，生产安全的自动化生产过程，并能够完成在生产过程中对生产设备的监测和控制。
[关键词] PLC 高速线材监控HMI一、引言近年来，经济的高速发展工业化也自动化程度迅速，我国的钢铁市场呈现出一片繁荣的景象，同时钢铁企业之间的竞争也很激烈，怎样才能提高产量，提高质量，控制成本是钢铁企业在提高市场竞争力中有着非常重要的作用。
改造生产线，是钢铁企业的必经之路。
二、高速线材的概述高速线材是指用高速轧钢机轧制的线制钢材。
把线材分为螺纹钢和盘圆两种。
其中部分盘圆又根据轧机的不同又分为高速线材（高线）和普通线材（普线）两种。
高线的特点：（1）尺寸精度高，椭圆度小；（2）采用集散卷风冷却，成分均匀，机械性能好；（3）由于采用负公差轧制，节约了金属，相同重量的高线要比普线长度更长；（4）每件只有一个头和尾；（5）高线要比普线一般要贵20~40元/t。
三、西门子S7系列PLC概述德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。
西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO，S7-200(CN)，S7-1200, S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。
西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。
S7系列PLC产品可分为微型PLC （如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC （如S7-400）等。
四、项目介绍及应用1.本工程为新建一条高速线材工程，单条设计年产量50 万吨。
原料：150×150×12000mm主要产品规格为：光面线材：Ф5.5—Ф16mm螺纹钢筋：Ф6—Ф12mm生产钢种为：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、冷镦钢、弹簧钢、轴承钢，合金结构钢等。
基于西门子PLC的切断机定长切断控制系统陈兰【摘要】在工业生产加工中,切断机是必不可少的一种设备,其在桥梁、隧道和水利等工程领域应用广泛.针对汽车制造业中挤出生产线对于切断机能够实现定长切断、超差分拣、自动纠偏和挤出连续的要求,文章设计了一套基于西门子S7-300PLC的切断机定长切断控制系统.通过将CPU313-2 DP作为核心控制器,再配以PS30710A电源模块、E6C2-CWZ6C编码器模块、FESTO二位三通电磁阀、电感式接近开关和光电开关器件,对系统硬件进行了组态设计.软件上,系统通过STEP75.2编程软件对系统进行封装SFB47的作业功能,使用循环中断测速、切断流程、分拣流程、组合切断分拣程序并设计中断程序和启动按钮及初始化模块编程,最终完成了切断机定长切断控制系统的设计.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】2页(P145-146)【关键词】切断机;CPU313-2DP;STEP75.2【作者】陈兰【作者单位】苏州高等职业技术学校,江苏苏州 215000【正文语种】中文进入21世纪，中国工业经济得到飞速发展，切断机在国内的运用越来越多。
同时随着我国加入WTO，切断机的出口量逐年增加，因此国内外对于切断机的需求不断增加。
虽然我国切断机行业得到一定发展，但和其他发达国家相比在技术上还存在一定差距，主要表现在：国外切断机偏心轴的偏心距较大，更容易管理；在承受过载荷、疲劳失效、磨损等方面更有优势；每分钟切断次数要比国内高；切断机的控制精度较高，更适合工业化加工作业；国外观质量更是精益求精。
因此，我国切断机还需不断改进。
在汽车制造中，汽车密封件生产企业使用的挤出生产线有连续挤出、间隔切断的特点。
为了生产的连续和稳定，挤出机需要保持稳定的挤出速度，而最终产品需要定长切断包装，所以切断机不仅要实现定长切断、超差分拣、自动纠偏，还需要协调连续挤出和时间切断的运行，不能在切断过程中牵扯或阻挡挤出工作。
维控HMI与PLC在全自动升降机上的应用
一、简介
施工专用升降机，主要用于楼宇升降，货物高层升降，或一些专用生产流水线间货物运送；
二、
三、特点
1、PLC集成控制稳定性好
2、自动定位，按下几楼即可利用PLC呼叫到达位置，与传统直接升降，快捷方便
3、定位准确，PLC与变频器快速定位，响应速度快
四、组成部分
如图PLC内部计算与实现程序
设计要点；与电梯方式相似，要确保货物的上升与下降的稳定性，另外必须保证施工人员与各楼层呼叫的安全性，保证误动作为零。
四、总结
维控PLC整体系统在全自动升降机上运用非常成功，客户反映特别好，与其它同样机器相比，价格更有优势，提高工作效率，稳定可靠。
PLC和触摸屏组合控制系统的应用一、本文概述随着工业自动化程度的不断提高，可编程逻辑控制器（PLC）和触摸屏（HMI，Human Machine Interface）作为现代工业控制系统中的重要组成部分，其组合控制系统的应用在工业自动化领域扮演着越来越重要的角色。
本文旨在探讨PLC和触摸屏组合控制系统的基本原理、优势及其在工业自动化领域的应用实例。
本文将简要介绍PLC和触摸屏的基本概念和特点，以及它们如何协同工作以构建高效、灵活的控制系统。
然后，我们将重点分析PLC 和触摸屏组合控制系统的优势，包括提高生产效率、降低运营成本、增强系统可靠性以及便于操作和维护等。
接下来，本文将通过几个具体的应用实例来展示PLC和触摸屏组合控制系统在不同工业场景中的应用。
这些实例将涵盖机械制造、流程控制、自动化生产线等多个领域，以展示该组合控制系统的广泛适用性和实用性。
本文还将对PLC和触摸屏组合控制系统的未来发展趋势进行展望，包括新技术、新应用以及面临的挑战和机遇等。
通过本文的阅读，读者将对PLC和触摸屏组合控制系统的基本原理和应用有深入的了解，并为相关领域的工业自动化实践提供有益的参考和启示。
二、PLC技术概述PLC，即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种专为工业环境设计的数字运算电子系统。
自20世纪60年代末期诞生以来，PLC技术以其高可靠性、灵活性和易于编程的特性，广泛应用于各种自动化控制系统中。
PLC的基本结构包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、电源和编程器等模块。
PLC的核心是中央处理单元，它负责执行存储在存储器中的用户程序，进行逻辑运算、计时、计数等任务。
PLC的存储器通常分为系统存储器和用户存储器两部分，系统存储器存储着系统程序，而用户存储器则用于存放用户编写的控制程序。
PLC的输入/输出接口是连接外部设备与PLC的桥梁，通过这些接口，PLC可以接收来自各种传感器的输入信号，并将处理结果通过输出接口控制执行机构，如电机、电磁阀等。
基于维控HMI+PLC控制自动磨床的实现
一、简介
磨床（Grinding machine）是一种利用磨具研磨工件，以获得所需之形状、尺寸及精密加工面的工具机。
磨床的加工动作即为研磨，研磨工作在机械加工中居于首要地位，切削刀具的磨锐及机械零件的精确制造皆有赖于研磨工作，研磨工作也是精密加工的一部份。
磨床的作用是进行高度精密和粗糙面相当小的磨削，可进行高效率磨削。
磨床能加工淬硬钢、硬质合金等硬度相当高材质，也可以加工玻璃、花岗石等脆度较高的材料。
二、工艺要求
该磨床由上料机构、打磨机构、定位机构组成。
上料机构由步进电机控制机械手定位上料。
打磨机构由砂轮电机、冷却泵和主轴旋转伺服电机组成。
定位机构由两个伺服电机和手摇轮组成。
三、编程方案介绍
该控制系统主要采用维控人机界面LEVI-700LK，PLC主机采用LX3VE-3624MT或LX3V-3624MT构成。
简要方案：由于主轴旋转和上料手伺服动作不需要很快，就用普通10HZ的脉冲频率带动。
X轴与Y轴用Y0和Y1高速脉冲口控制，用手摇轮来对工件。
用量仪来测量轴承的直径是否达到要求来控制程序流程的停止。
四、程序介绍
HMI程序1、参数画面
2、手动画面：手动控制个气缸、主轴、上料手的动作，复位按钮使所有动作回到初始位。
3、修整画面：通过控制X轴与Y轴来修整砂轮
4、坐标画面：手动控制X轴与Y轴位置，只有在当前画面才能控制手摇轮。
维控HMI和PLC在数控车床上下料机械手上的应用
一、简介
数控车床随着工业4.0的开展，生产自动化的发展趋势，我国大多数工厂的生产线上数控机床装卸工件渐渐由人工向机械自动化转变，解决了人工上下料上的劳动强度大，效率低，以及人工操作的危险性。
为了提高工作效率,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代机械行业自动化生产的要求,针对具体生产工艺,结合机床的实际结构，数控车床上下料机械手应运而生。
二、工艺要求
通过数控车床上下料机械手，将多个料盘上的代加工物件，按照规定的顺序依次上料、卸料，与数控车床配合，完成客户的加工要求。
三、方案
该控制系统主要采用维控人机界面LEVI-700LK，PLC主机使用LX3V-3624MT，MODBUS通讯采用PLC的COM2与伺服通讯，伺服采用绝对值编码器，使设备无需上下电归零操作。
简要方案如下：通过PLC程序，与数控车床的完成、启动信号配合，两轴的精确定位，控制机械上上下料，达到安全高效，通过伺服通讯，读取绝对值编码器数值与PLC形成闭环控制，使轴间移动精确，减小误差。
四、程序简要介绍
HMI程序：
主画面：该画面主要监控系统的当前运行状态，动画显示，以及加工数量、位置等。
料盘画面：该系统支持多个料盘，方便用户换盘，支持料盘的规格设定。
PLC部分程序：
伺服移动程序
伺服通讯计算程序
五、工程总结
1、数控车床上下料机械手重点在于料盘切换，料位切换，程序暂停等细节上的工作。
2、伺服闭环控制，根据编码器的反馈校正当前位置。
触摸屏与PLC在工业控制中的设计与应用沈杨【摘要】本文主要就触摸屏所具有的应用特点以及功能，来对触摸屏以及PLC在工业控制中的设计与应用进行了简要的分析，分析的主要内容就包括两者的硬件设计、软件设计以及两者的通讯设计，本文就以玻璃厂的切割机为实例进行探究，希望通过本文的探究能够为相关的人员提供一定的参考和借鉴。
【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)027【总页数】1页(P56-56)【关键词】触摸屏;PLC;工业控制;设计;应用【作者】沈杨【作者单位】厦门工学院，福建厦门 361021【正文语种】中文在工业生产中，对于工业实施有效控制的要求越来越强烈，为了能够满足工业控制的要求，相关的人员开始在工业控制中融入触摸屏以及PLC联控技术，随着触摸屏以及PLC在工业控制中逐渐得到广泛的应用和设计的开展，工业控制得到了有效的进步和发展。
下面本文就主要针对触摸屏与PLC在工业控制中的设计与应用进行更为深入的探究。
1.1 体积小、操作便捷。
触摸屏是一种人机结合的新型界面形式，触摸屏主要是通过人的手指以及各种其他的物体来对屏幕上所出现的信息进行点触，从而实现工业自动化控制和操作。
在人的手指或者是其他的物体接触到屏幕上相应的点时，就会使得触电位置的电阻以及电压、电容发生变化，在将这一变化转化为其他的坐标信号，将这些信号收集之后传送到相应的主机上，就可以实现对相关应用程序的操作。
这样就可以有效的减少对键盘的需求，也可以有效的避免因为对电脑键盘不熟悉而无法进行有效操作的弊端，相较于利用鼠标进行点触操作，利用触摸屏，更加节省了操作的步骤，而且触摸屏的体积较小，便于携带。
1.2 高可靠性。
触摸屏的整体机身都是处于密闭的状态，其采用的材料均为防水材料，能够有效的避免潮湿空气的侵害，也可以有效的防止灰尘的进入，从而保障了触摸屏内部各个部件的质量，而且触摸屏本身具有较强的抗干扰性质，其背光板可以随时的进行拆卸和更换，无论在何种环境下，都可以进行操作，即使在阳光直射的情况下，也可以正常的使用。
