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基于PLC的自动焊锡机控制系统设计毕业设计基于PLC的自动焊锡机控制系统设计摘要随着现代技术的迅速发展,各种机械的应运而生,自动化已成为了社会发展的必然趋势,自动焊锡机也成为了工业生产中必不可少的产物。
为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率,设计了一套以PLC为核心控制器的自动焊锡机控制系统,用来取代以往的较复杂的继电器?接触器控制。
系统的核心部分采用了德国西门子公司生产的S7?200型PLC,因为在核心控制部分采用的是软件程序控制,从而在保证自动焊锡机正常运行这个要求的情况下,大大的提高了自动焊锡机故障检查与维修的方便性和容易性,同时还克服了手动操作带来的一些人为干扰因素,取得了良好的预期效果。
关键词:PLC,自动焊锡机,梯形图Design of automatic soldering machine control system based on PLC ABSTRACTWith the rapid development of modern technology, all kinds of machinery came into being, automation has become an inevitable trend ofsocial development, automatic soldering machine has also become an essential product of industrial production.In order to improve the reliability of the automatic control system and equipment efficiency, the design of automatic soldering machine control system of a PLC as the core controller, is used to replace the more complex relay - contactor control. The core of the system with the production of Germany's Siemens S7-200 PLC, as used in the core part of the software program control, thus ensuring the case of automatic soldering machine uptime requirements, greatly improves the automatic soldering machines convenience and ease of troubleshooting and maintenance, but also to overcome the manual operation to bring some human disturbance factors, achieved the desired effect.KEY WORDS: PLC,Automatic soldering machine,Ladder目录前言 1第1章概述 21.1 自动焊锡机的背景21.2 自动焊锡机的意义2第2章硬件设计 42.1 自动焊锡机的结构及控制过程 42.2 PLC简介 52.3 PLC工作原理 62.4 PLC的选取82.5自动焊锡机I/O分配表92.6 自动焊锡机外部接线图10第3章软件设计113.1 自动焊锡机PLC控制顺序流程图11 3.2 STEP7-Micro/WIN32简介123.3 自动焊锡机梯形图143.4自动焊锡机语句表 20第4章组态王仿真画面234.1 组态王简介234.2设计监控画面254.3定义数据变量274.4变量动画连接294.5应用程序命令31结论33谢辞34参考文献35外文资料翻译36前言近年来我国的科技与经济飞速发展,工业生产水平也有很大的提高,自动焊锡机作为工业生产中必不可少的工具,与工业生产水平息息相关。
摘要点焊机作为一种重要的工业用具，在当今的工业生产中占着很重要的位置。
点焊是一种重要的焊接工艺，具有成本低、生产效率高、易于实现自动化和节省材料等特点。
如今，传统的点焊机自动化程度低，生产效率不高，焊点质量差，这已经不能满足工业发展的需求。
因此，需要开发一种自动化程度高的点焊机控制系统。
本文的点焊机控制系统系采用PLC加触摸屏的控制方式，能很大程度的提高企业的生产效率，减少废品率。
本文所涉及的点焊机系采用双面双点过流焊接的原理，工作时工件被压在两个电极之间,在压力的作用下两电极之间产生电阻。
当有电流通过时，就会产生高温电弧，高温融化被焊接的工件，并且电流瞬间从另一电极沿工件流至此电极，并形成回路，不对被焊工件的内部结构产生伤害。
和传统半自动化点焊机相比较，该设备焊出的焊点及焊缝长度分布更均匀、效率更高，节省人力。
本次设计的点焊机由可转动的圆形工作台、带动电机左右移动的横梁以及控制电机上下运动的主轴构成。
主要加工某公司旋转座椅的零部件，一共有三个工位需要加工，这三个工位的运动控制都是由伺服系统完成精确的定位控制。
3套伺服系统分别控制X、Y、Z轴完成精确定位，PLC则对伺服电机驱动器进行控制，伺服驱动器则负责驱动伺服电机。
关键词：信捷PLC；伺服电机；触摸屏AbstractSpot welding as an important industrial appliances, occupied a very important position in today's industrial production. Spot-welding process is an important, low cost, high efficiency, easy to automate and saving materials and so on. Today, the traditional spot welding low degree of automation, production efficiency is not high, poor weld quality, which can not meet the needs of industrial development. Therefore, the need to develop a high degree of automation control system of spot welding. Spot welding control system system control PLC paper, plus a touch screen, to a large extent improve production efficiency, reduce scrap rates. Spot welding system referred to herein using double-sided double-point overcurrent welding principle, the work piece is pressed between two electrodes under pressure produces resistance between the two electrodes. When a current is passed, it will have a high temperature arc, high melting temperature of the workpiece to be welded, and the current moment from the other electrode along the workpiece flow to this electrode, and form a loop, does not harm the internal structure is the welder member. And the traditional semi-automatic welding machine compared to the device solder joints and weld length out more evenly distributed, high efficiency and save manpower.The design of the spot welding by a rotatable circular table, motor driven beam move around and up and down movement of the spindle motor control composition. The main processing components rotating seat of a company, a total of three stations need to be processed, these three stations precise motion control is done by the servo positioning control system. 3 sets of servo control the X, Y, Z axis for accurate positioning, PLC is to control the servo motor drives, servo drives are responsible for driving the servo motor.Keywords: XinJie PLC; servo motor; touch screen目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题意义 (1)1.2 课题的国内外现状及趋势 (1)1.2.1国内电焊机科技水平及发展趋势 (1)1.2.2国外电焊机科技水平的现状和发展 (1)1.3．课题内容 (2)第2章点焊机工艺的介绍 (3)2.1 点焊机控制系统 (3)2.1.1 系统原理 (3)2.1.2 系统控制框图 (3)2.2 点焊机控制系统的结构介绍 (4)2.3 点焊的基本原理 (4)2.4 点焊机控制系统的工艺流程 (5)2.5本章小结 (6)第3章控制方案比较 (7)3.1 方案比较 (7)3.1.1确定控制方案 (7)3.1.2确定控制方向 (8)3.2 本章小结 (8)第4章硬件设计 (9)4.1 控制要求 (9)4.2 控制方案 (9)4.3 硬件控制系统 (9)4.4 硬件选型 (10)4.4.1 PLC选型 (10)4.4.2 伺服电机的选型 (11)4.4.3 伺服驱动器的选型 (12)4.4.4 触摸屏的选型 (14)4.4.5 熔断器的选型 (15)4.4.6 按钮开关的选型 (15)4.4.7 行程开关的选型 (16)4.4.8 焊枪的选择 (17)4.4.9 交流接触器的选型 (17)4.5 PLC的I/O地址表 (18)4.5.1.输入点 (18)4.5.2.输出点 (18)4.6 PLC外部接线图 (19)4.7本章小结 (19)第5章伺服系统设计 (20)5.1 系统设计思想 (20)5.2 伺服方案设计 (20)5.3 半闭环控制系统 (20)5.4 伺服驱动器与伺服电机的连接 (21)5.4.1 伺服单元CNO接口 (22)5.4.2伺服单元CN1接口 (22)5.4.3伺服单元CN2接口 (23)5.5 位置控制设定 (23)5.5.1 操作模式选择 (23)5.5.2 电子齿轮比的设定 (24)5.6寻找参考原点 (24)5.7本章小结 (25)第6章软件设计 (26)6.1 软件设计思想 (26)6.2 软件流程图 (26)6.3 各主要程序 (27)6.3.1 初始化程序 (27)6.3.2 高速计数指令的应用 (27)6.3.3 DPLSY脉冲输出指令 (28)6.3.4 精确定位程序 (29)6.4 本章小结 (29)第7章触摸屏系统 (30)7.1 触摸屏画面的制作 (30)7.1.1 新建工程 (30)7.1.2 开机动画制作 (31)7.1.3 主菜单画面制作 (31)7.1.4 自动控制画面制作 (32)7.1.5 实时监控画面制作 (32)7.2 触摸屏调试 (33)7.3 变量定义 (34)7.4 本章小结 (34)第8章程序调试 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录A 伺服驱动器硬件接线 (39)附录B PLC外部接线图 (40)附录C 主程序 (41)第1章绪论1.1课题意义点焊机作为一种重要的工业用具，在当今工业生产中占着举足轻重的位置。
基于PLC的焊接机器人控制系统设计扬州大学广陵学院本科生毕业设计毕业设计题目学生姓名专业班级指导教师完成日期摘要焊接机器人作为工业机器人应用的一个重要领域，对提高企业的工作效率、提升产品质量、降低企业的生产成本等方面都有着非常重要的意义。
根据焊接机器人的控制需要，设计了基于PLC的焊接机器人控制系统。
焊接机器人控制系统是焊接机器人的核心部分，它是机器人控制柜和主控制柜以及夹具操作台之间通讯的桥梁，它可控制伺服的启动、暂停、旋转速度等，从而控制夹具翻转；可控制机器人和夹具之间的联动，使焊接动作能够自动的运行，并且能实现任意的暂停再启动和紧急停止再启动。
系统经过调试，联系焊接样件可知，本课题所设计的控制系统能良好的运行，适应各种环境干扰，能够较为准确的沿着示教的轨迹进行焊接，而且焊接质量达到了产品的质量要求。
关键字：焊接机器人、控制系统、PLC、伺服控制AbstractWelding robot as an important field of industrial robot applications, to improve the efficiency of enterprises, improve product quality, reduce the production cost of enterprises have a very important significance. According to the control of welding robot, designed a welding robot control system based on PLC. Welding robot control system is the core part of the welding robot, it is a bridge of communication between the robot control cabinet and main control cabinet and the jig operation platform, it can control servo motor start, pause, such as rotation speed, so as to control the fixture turnover; can control the robot and the linkage between the clamp, welding operation can be run automatically, and can realize any pause and restart and emergency stop and restart. The system after the debugging, the contact welding sample, control system designed by this paper can run in good, adapt to various environment interference, can accurately along the teaching track welding, and welding quality meets the quality requirement of products.Key words:Welding robot、control system、PLC、servo control目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 焊接机器人的国内外研究现状 (1)1.3选题背景和意义 (2)1.4课题的主要研究内容 (3)第二章焊接机器人 (4)2.1 焊接机器人的组成 (4)2.2 焊接机器人的分类 (4)2.3 焊接机器人的常用控制方式 (7)2.4 焊接机器人的应用 (8)2.5 焊接机器人的发展趋势 (9)第三章控制系统 (10)3.1 伺服控制系统 (10)3.1.1 伺服控制系统的概述 (10)3.1.2 伺服控制系统的机构组成 (10)3.1.3 伺服控制系统的技术要求 (11)3.2 PLC控制系统 (11)3.2.1 PLC控制系统的概述及其特点 (11)3.2.2 PLC的基本结构及其分类 (13)3.2.3 PLC的型号选择 (20)3.2.4 PLC的性能指标与发展趋势 (24)3.2.5国内外PLC产品简介 (26)第四章硬件电路的设计 (28)4.1 PLC的选取 (28)4.2元器件的选择 (33)4.2.1断路器的选择 (33)4.2.2继电器的选择 (34)4.2.3 交流接触器的选取 (35)4.3 PLC的主控柜接线图 (37)第五章软件设计 (38)5.1 I/O的分配 (38)5.2 触摸屏的设计 (40)5.2.1 HMI的概述 (40)5.2.2 触摸屏画面的设计 (42)5.3 伺服控制 (47)5.4梯形图 (49)5.4.1程序梯形图见附录 (53)第六章系统安装与调试 (54)6.1引言 (54)6.2 焊接机器人的系统安装于调试 (54)6.2.1 焊接机器人的系统安装 (54)6.2.2 焊接机器人的调试 (54)6.3 机器人焊接实验 (55)6.3.1 焊接机器人的焊接实验 (55)6.3.2 焊接机器人实验及其结果分析 (58)6.4 小结 (59)第七章总结 (60)参考文献 (61)致谢 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
焊接机的自动化改造一、背景介绍焊接机是一种常用的工业设备，用于将金属零件连接在一起。
传统的焊接机通常需要人工操作，存在工作效率低下、焊接质量不稳定等问题。
为了提高生产效率和焊接质量，自动化改造成为一个重要的方向。
本文将详细介绍焊接机的自动化改造方案。
二、自动化改造方案1. 设备选型在进行焊接机的自动化改造时，首先需要选购适合的自动化设备。
根据焊接机的类型和需求，可以选择焊接机器人、焊接自动化系统等。
这些设备能够实现自动化的焊接操作，提高生产效率和焊接质量。
2. 控制系统设计自动化焊接机需要一个稳定可靠的控制系统来控制焊接过程。
控制系统应该具备以下功能：- 实时监测焊接参数，如电流、电压、温度等。
- 控制焊接机器人或自动化系统的运动，确保焊接位置准确。
- 自动调整焊接参数，以适应不同的焊接工艺和材料。
- 支持远程监控和控制，方便操作人员进行远程调试和故障排查。
3. 传感器应用为了实现自动化焊接，需要在焊接机上安装各种传感器来实时监测焊接过程。
常用的传感器包括：- 温度传感器：用于监测焊接过程中的温度变化，以防止过热或过冷。
- 压力传感器：用于监测焊接过程中的压力变化，以确保焊接质量。
- 位移传感器：用于监测焊接机器人或自动化系统的位置，以实现准确的焊接位置。
4. 数据分析与优化通过对焊接过程中的数据进行分析，可以找出焊接过程中存在的问题，并进行优化。
可以使用数据分析软件对焊接参数、焊接质量等进行统计和分析，找出潜在的问题，并提出改进方案。
同时，还可以通过机器学习算法对数据进行建模，优化焊接参数，提高焊接质量和效率。
5. 安全保障措施在自动化焊接过程中，安全是非常重要的。
需要采取以下措施来确保焊接过程的安全：- 安装防护罩和安全光幕，以防止操作人员受伤。
- 安装火焰探测器和烟雾报警器，及时发现火灾风险。
- 配备紧急停机按钮，以便在紧急情况下立即停止焊接机的运行。
三、改造效果评估改造完成后，需要对焊接机的自动化改造效果进行评估。
三菱FX型PLC在电子束焊机中的应用摘要：根据电子束焊机的控制系统的要求，提出用三菱公司的FX系列的可编程逻辑控制器对电子束焊机进行数字量控制和模拟量控制。
结合电子束焊机焊接工艺需要，分别对控制软件的作用和软件构成进行了说明。
关键词：PLC电子束焊机（EBW）控制1概论电子束焊接机是高能束技术在焊接设备中。
由于电子束焊接具有焊缝成形好，不用焊条，效率高，不易氧化等优点而成功地广泛地应用于原子能、国防、汽车、航空航天、电工仪表、冶金等工业领域摘要：根据电子束焊机的控制系统的要求，提出用三菱公司的FX系列的可编程逻辑控制器对电子束焊机进行数字量控制和模拟量控制。
结合电子束焊机焊接工艺需要，分别对控制软件的作用和软件构成进行了说明。
关键词：PLC电子束焊机（EBW）控制1 概论电子束焊接机是高能束技术在焊接设备中。
由于电子束焊接具有焊缝成形好，不用焊条，效率高，不易氧化等优点而成功地广泛地应用于原子能、国防、汽车、航空航天、电工仪表、冶金等工业领域，并随当今计算机技术及其它新技术的推广应用更进一步加速了电子束焊接技术的工业应用[1]。
电子束焊机技术复杂，主要涉及的专业技术有电子光学、电磁场理论、计算机及其控制技术、自动化技术、真空技术、精密制造技术、高电压工程等多种学科的综合应用。
电子束焊机控制系统复杂，既有数字量控制，也有模拟量控制，同时还要对一些参数进行实时控制。
三菱公司生产的FX系列可编程控制器的功能较好地满足了其控制系统的要求[2]，较好地实现了PLC对电子束焊机的整机控制。
2 电子束焊机控制系统的组成2.1 电子束焊机的工作过程电子束焊接机的工作过程是真空系统完成对电子枪和焊接室的抽真空任务后（此时电子枪及焊接室的真空度满足工作要求），分别加上聚焦电源和偏压电源，聚焦电源为电子枪建立聚焦磁场，偏压电源控制和调节电子束流的大小。
打开闸阀，加上阴极电源后合上高压，至此焊接机处于等待焊接状态，如果工件及工作台位置准备好，按下焊接按钮设备开始下束，通过调节电子束流给定和工作台速度大小来实现对焊接线能量的调整，以满足焊接工艺的要求，如果需要对电子束进行“搅拌”焊接可以加上扫描电源，电子束被扫描成圆、椭圆、半圆等多种图形以实现“搅拌”焊接的作用。
2009年11月第16卷增刊控制工程ControlEngineeringofChinaNov.2009Vol.16,S3文章编号:167127848(2009)S320004204基于三菱PLC的曝光机控制系统陈艺昌,陈艺新,蒋力,李春木(厦门大学机电工程系,福建厦门361005)摘要:根据PCB板在生产制造过程中的工艺流程要求,应用三菱FX2N系列PLC作为整个曝光机控制系统的核心,通过PLC控制送板与出板,曝光时间,卤素灯的准确开启与关闭,卤素灯工作电压的切换,冷却装置的工作状态实现每一次循环过程的全自动化,PCB双面曝光机结合温度传感器输入模块准确将曝光环境反馈于PLC,通过PLC程序处理,产生相应电压模拟量的输出反馈给卤素灯,曝光温度达到动平衡,最大程度地在保证曝光要求前提下延长卤素灯的使用寿命,使曝光环境调整到最佳,同样也保证连续、长时间生产。
关键词:曝光机;三菱PLC;软件编程中图分类号:TP27文献标识码:AMitsubishiPLC2basedExYYiGLI2muofUniversity,Xiamen361005,China)Abstract:AccordingofPCBboardmanufacturingprocess,MitsubishiFX2NSeriesPLCcontr olsystemisusedasacoreoftheexposuretoachievefull2cycleautomation.ThePLCisusedtoco ntroloutandinoftheboard,theexposuretime,onandoffoftheaccuratehalogen,theswitchofthe halogenoperatingvoltage,theworkstateofthecoolingdeviceeachtime.PCBdouble2sidedex posuremachinewithtemperaturesensorinputmodulewillexposetoPLCaccuratefeedbackoft heenvironment,whichistobedealtwiththeprogramsofthePLC,resultinginacorrespondingan alogoutputvoltagefeedbacktohalogentokeepthedynamicbalanceoftheexposuretemperatur e,inwhichcasethelifeofhalogenlampsaremaximizedandtheenvironmentofexposureisopti2 mizedunderrequirements,ensuringcontinuousandlongproduction.Keywords:exposuremachine;MitsubishiPLC;softwareprogramming1引言PCB板即PrintedCircuitBoard的简写,中文名2原理介绍1)曝光机工作流程该系统的硬件包括主体支撑框架,上下玻璃晒架,操作面板和人机界面,灯箱,灯箱快门和电动机,隔热玻璃,灯管冷却风扇,灯箱抽风风扇,内置空调,抽真空泵,气支撑,膨胀密封条,定位销等,其工作流程如图1所示。
基于三菱PLC的焊机控制系统摘要焊机在冷轧厂生产中起着重要作用。
本文介绍了冷轧现场常用的TEMIC搭接焊机控制系统。
首先简单说明其工作原理和动作过程，描述了搭接焊机的控制网络，重点研究焊接电流控制和位置控制回路。
关键词搭接焊机控制系统；控制网络；焊接电流控制；位置控制在现代化的冷轧厂，为了保证连续化生产，必须将生产线上的前行带钢和后行带钢焊接起来，作为冷轧各条生产线上的重要单体设备，冷轧焊机负责实现这一功能。
目前在钢铁企业冷轧现场使用的焊机主要包括激光焊机和搭接焊机两种。
本文以TEMIC公司的窄搭接焊机为研究对象，介绍其主要控制系统。
1 焊机主要原理和动作过程窄搭接电阻焊机的焊接原理是将两块带钢搭接，通以适当电流，在材料自身的电阻、材料间及材料与电极间接触部分的集中电阻上产生热量，最终熔化而焊接起来。
典型的焊接工艺流程包括：焊机准备（包括带钢数据传输，带头定位，由入口夹钳的中间夹钳夹紧带钢）-机组入口段停止运行，消除带钢张力（由线上完成）-入、出口夹钳夹紧带钢-剪切-抽尾-对中-搭接-焊接、平整-焊机复位-焊接周期完成。
2 控制网络TEMIC窄搭接焊机使用三菱PLC家族中的高性能Q系列PLC，编程软件采用GX Developer。
系统主站和从站（远程输入输出设备、触摸屏）组成CC-Link 现场控制网络，通讯模块使用QJ61BT11；同时系统利用以太网接口模块QJ71E71接入机组的工业以太网。
CC-Link是控制和通信链接的缩写，通过利用专用电缆连接I/O 模块、智能功能模块和特殊功能模块等分布式模块，连接后这些模块就可以由PLC控制。
作为一种能同时高速处理控制和信息数据的现场网络系统，CC-Link可以提供高效、一体化的工厂和过程自动化控制，满足工厂自动化系统用户多样化的需求；能用于广泛的多厂商设备使用环境，省配线、低成本地构筑高性能的网络。
3 主要控制回路搭接焊机主要控制系统包括顺序控制、焊接电流恒定控制以及位置控制三部分。
