PLC在木板自动剪切机中的应用_毕业设计

基于PLC实现对剪板机自动控制的设计剪板机是一种工业生产中常用的设备，用于加工各种金属板材。

随着自动化技术的不断发展，越来越多的企业开始使用PLC控制系统来实现对剪板机的自动化控制。

本文将介绍基于PLC实现对剪板机自动控制的设计方案。

一、PLC控制系统的基本原理PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。

PLC控制系统由CPU、输入模块、输出模块、通信模块等组成。

它的工作原理是根据程序控制CPU的运行状态，从而控制输入和输出模块的状态。

PLC控制系统非常稳定可靠，而且易于安装和维护，因此在工业生产中被广泛应用。

二、剪板机自动控制系统的设计方案1. 系统框图设计剪板机自动控制系统的基本框图如下图所示：图中P为PLC，可以看到P的输入端通过探头检测工件、压力、位置等信号，输出端则连接着各种驱动元件，在PLC的控制下实现对剪板机的自动化操作。

其中，探头检测到的信号通过模拟输入模块进入PLC中，而PLC的输出信号则通过模拟输出模块输出到各种驱动元件中。

2. 硬件配置设计为实现对剪板机的自动化控制，我们需要对剪板机进行硬件改造。

具体的改造方案如下：（1）安装伺服电机，取代原有电机。

伺服电机是一种精度高、运行稳定的电机，适合用于精密控制。

通过PLC的控制，可以控制伺服电机的转速和运动方向，从而实现对剪板机的精确控制。

（2）添加探头传感器。

探头传感器用于检测工件的位置、大小、压力等参数。

当探头检测到信号时，PLC控制系统会根据预设程序进行对工件的切割。

（3）安装触控屏，取代原有的按钮控制方法。

触控屏操作简单，可以直观地显示加工工艺和状态，与PLC控制系统实现无缝对接。

通过触控屏，可以方便地对剪板机的工作模式、加工参数等进行设置和控制。

（4）添加安全保护装置，如急停开关、警示灯等。

在PLC控制系统运行期间，一旦出现异常情况，急停开关能够迅速切断电源保护设备和人员的安全。

毕业设计论文名称：全自动剪板机的PLC控制系统设计专业班次：姓名：指导教师：全自動剪板機的PLC控制系統設計可編程控制器是一種為工業機械控制所設計的專用電腦，在各種自動控制系統中有著廣泛的應用，他是在繼電器控制和電腦控制基礎上開發的產品，逐漸發展成為以微處理器為核心，把自動化技術、電腦技術，通信技術融為一體的新型工業自動控制裝置。

早期的可編程控制器在功能上只能進行邏輯控制，因而稱為可編程程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller)簡稱PLC。

隨著技術的發展，其控制功能不斷增強，可編程程式控制器還可以進行算術運算，模擬量控制、順序控制、定時、計數等，並通過數字，模擬的輸入、輸出控制各種類型的機械生產過程。

目前,我國機械製造業存在大量的通用設備,在發展現代機械自動化技術時,可以應用微電子技術改造這些已有通用設備,比如用數顯、數控裝置改造通用設備,提高單機自動化程度;用可編程序控制器改造通用機床、專用機床、組合機床及自動設備與半自動設備組成的生產線,這樣可以把電腦功能完備、編程靈活、適應性強的優點和繼電器控制簡單、抗干擾能力強、價格便宜等優點結合起來，這是一條低成本、高效益，符合我國國情的機械自動化術發展應用新途徑。

隨著可編程控制器技術的發展,傳統機械設備的控制櫃逐漸被新一代的智能化儀錶所代替,對於日益複雜的控制功能,傳統控制櫃顯得無能為力,而可編程控制器具有可編程序的特點,運行時可以根據要求,自動選擇控制演算法、適應性強、可編程控制器採用軟體代替硬體的方法,可以簡化線路,使控制設備的性能價格比不斷提高,本設計的研究目的,在於探索在秸稈的自動切割中,應用可編程控制技術,實現秸稈切割的自動控制。

全自動剪板機系統廣泛的應用於農業中,秸稈長度的檢測，秸稈進料、壓緊、走刀、落料、長度調整等過程必須按一定的節拍控制精確度動作，而且不同長度、不同厚度、不同材料的秸稈,各動作行程、先後順序、刀具位置等要求都不一樣，對於這樣的控制要求,傳統控制櫃很難實現,綜合考慮設備的性能/價格比，顯示直觀性、外表美觀性、靈活性等諸方面因素,本設計採用可編程控制器，根據秸稈自動切割機對控制系統的要求進行方案設計。

基于PLC实现对剪板机自动控制的设计剪板机是一种常见的机械设备，广泛应用于金属加工行业。

传统的剪板机需要由操作员手动控制，存在操作繁琐、效率低下、安全风险高等问题。

为了提高剪板机的自动化程度，可以利用PLC（可编程逻辑控制器）对剪板机进行自动控制。

PLC是一种专门用于实现工业自动化控制的电子设备，具有可编程性、可靠性强、稳定性好的特点。

通过PLC控制系统，可以实现对剪板机的自动控制，提高生产效率和产品质量。

剪板机自动控制系统的设计首先需要确定控制策略，即确定剪切厚度、切割长度、切割速度等参数。

然后，根据控制策略设计PLC程序。

PLC程序主要包括输入模块、输出模块、中央处理器和编程软件。

输入模块负责读取外部信号，如传感器检测到的材料厚度、长度等信息；输出模块负责向执行机构发送控制信号，如控制剪刀的开合、工作台的前进后退等；中央处理器负责处理输入信号并执行控制算法，根据输入信号的变化改变输出信号，从而实现对剪板机的自动控制。

编程软件用于编写PLC程序，通常采用类似于 ladder diagram（梯形图）的图形化编程语言。

对于剪板机的自动控制，PLC程序的关键任务是根据输入信号实时监测剪板机的状态，并根据预先设定的控制策略做出相应的控制。

当传感器检测到材料厚度超过设定值时，PLC程序可以自动调整剪刀的压力，确保材料在剪切过程中不会变形或损坏。

PLC程序还可以根据实时输入信号调整切割速度，确保切割精度和效率的平衡。

在实际应用中，剪板机的自动控制还需要考虑安全因素。

PLC程序中需要加入安全控制逻辑，如急停装置、紧急切断装置等，以保障操作人员和机器的安全。

基于PLC实现对剪板机自动控制的设计可以大大提高剪板机的自动化程度，提高生产效率和产品质量，减少人工操作，降低安全风险。

随着科技的不断发展，PLC技术将在工业自动化控制领域中得到更广泛的应用。

基于PLC实现对剪板机自动控制的设计剪板机是一种用于加工金属材料的机器设备，通常用于剪切金属板材和板材。

为了提高生产效率和减少人力成本，人们通常采用自动化控制技术对剪板机进行控制。

在自动化控制技术中，可编程逻辑控制器（PLC）是一种常用的控制设备。

PLC通过对输入信号进行逻辑运算，并根据运算结果控制输出信号，实现对机器设备的自动控制。

在剪板机的控制中，可以使用PLC来实现对剪板机的自动控制。

需要对剪板机的控制系统进行设计。

剪板机的控制系统主要包括输入模块、输出模块、中央处理器模块和电源模块。

输入模块用于接收来自传感器的信号，包括刀具位置传感器、板材位置传感器等。

输出模块用于控制执行部件，包括刀具执行部件、进料执行部件等。

中央处理器模块用于接收输入信号，并根据预设的逻辑程序进行逻辑运算，最终控制输出信号。

电源模块用于为整个控制系统提供电源。

需要编写PLC的控制程序。

在这个步骤中，需要根据剪板机的工作流程和要求，编写PLC的控制程序。

控制程序主要包括输入模块的配置、逻辑控制程序和输出模块的控制。

根据不同的工作流程和要求，需要编写不同的控制程序。

在编写控制程序时，需要考虑剪板机各部件的工作状态和工作流程，包括刀具位置、刀具速度、板材位置、板材尺寸等。

根据这些信息，编写逻辑控制程序，实现对剪板机的自动控制。

需要对PLC控制系统进行调试和测试。

在这个步骤中，需要对已编写的控制程序进行调试和测试，确保控制系统能够正常运行。

在此过程中，需要检查输入信号的接收和处理、逻辑控制程序的运行和输出信号的控制。

需要根据实际的工作情况和要求，对控制程序进行适当的调整和优化。

通过以上步骤，可以实现对剪板机的自动控制。

PLC控制系统能够根据预设的逻辑程序，自动控制剪板机的各部件，实现对剪板机的自动操作，提高生产效率，减少人力成本，同时提高生产质量和安全性。

PLC控制系统在剪板机的自动化控制中具有重要的应用价值。

基于PLC的自动剪板机控制系统设计自动剪板机是一种广泛应用于工业领域的设备，其主要功能是对板材进行剪切加工。

随着工业自动化的不断发展，基于PLC的自动剪板机控制系统设计成为了一种常见且有效的解决方案。

本文将从系统设计的背景、系统结构、控制策略、硬件选型和软件开发等方面进行深入研究和探讨。

第一章：引言随着工业领域对高效、精确加工设备需求的不断增长，自动剪板机作为一种重要的生产设备，被广泛应用于钢铁、建筑等行业。

然而，在传统手动操作下，生产效率低下且存在安全隐患。

因此，基于PLC的自动剪板机控制系统设计成为了解决这些问题的有效手段。

第二章：系统结构设计基于PLC（可编程逻辑控制器）技术进行自动剪板机控制系统设计是目前较为常见和成熟的解决方案之一。

本章将介绍该系统结构设计中各个组成部分及其功能。

2.1 输入模块输入模块主要用于接收各种传感器信号，如压力传感器、光电传感器等，以实时监测剪板机工作状态和板材位置等信息。

2.2 输出模块输出模块用于控制剪板机的各个执行机构，如电动切割刀、送料装置等，以实现对板材的精确切割。

2.3 PLC控制器PLC控制器是整个系统的核心部件，负责接收输入模块的信号，并根据预设的控制策略进行逻辑运算和决策，并通过输出模块对执行机构进行精确控制。

2.4 人机界面人机界面是用户与系统进行交互和信息显示的接口设备，通过触摸屏或键盘等方式实现对系统参数设置、工作状态监测等功能。

第三章：控制策略设计自动剪板机需要根据具体需求进行不同的切割操作。

本章将介绍基于PLC的自动剪板机控制系统设计中常用的几种控制策略，并分析其优缺点。

3.1 定长切割策略定长切割策略是指根据预设参数对板材进行固定长度的切割操作。

该策略适用于需求相对固定的生产场景，具有操作简单、生产效率高的优点。

3.2 定宽切割策略定宽切割策略是指根据预设参数对板材进行固定宽度的切割操作。

该策略适用于对板材宽度要求较高的场景，可以保证切割出的板材具有一致的宽度。

基于PLC实现对剪板机自动控制的设计剪板机自动控制是现代工业生产中的一项重要技术，其实现是为了提高生产效率、降低成本、提升产品质量，本文将基于PLC实现对剪板机自动控制的设计进行详细介绍。

一、剪板机自动控制的意义剪板机是用于对金属板材进行切割加工的设备，传统的剪板机操作需要人工介入，存在劳动力成本高、操作复杂、效率低下等问题，而自动控制技术的引入可以解决这些问题，提高生产效率，降低成本，提升产品质量。

1. 系统框图设计剪板机的自动控制系统主要由PLC、传感器、执行器、人机界面等组成。

首先需要设计系统框图，明确各个部件之间的连接方式和信号传输路径，保证系统的稳定性和可靠性。

2. 传感器的选择剪板机自动控制系统需要使用液压传感器、接近开关、光电开关等多种传感器，用于实现对板材位置、板材厚度、压力等参数的检测和监控，因此传感器的选择至关重要。

3. PLC程序设计PLC作为剪板机自动控制系统的核心，需要编写相应的程序来实现对剪板机的自动控制。

程序设计需要考虑到各种工况下的情况，包括正常工作、异常情况、安全保护等，保证系统的稳定和安全。

4. 执行器控制执行器是剪板机自动控制系统中的重要部件，包括液压缸、电机等，通过对执行器的控制实现对刀具的移动、板材的压力等操作，需要设计相应的控制策略。

5. 人机界面设计人机界面是剪板机自动控制系统的操作界面，设计合理的人机界面可以方便操作人员对系统进行监控和操作，提高工作效率。

6. 安全保护设计在剪板机自动控制系统中，安全保护至关重要，需要设置相应的安全开关、紧急停止按钮等，保证在出现异常情况时能够及时停止系统运行，确保操作人员的安全。

三、基于PLC的剪板机自动控制系统的优势1. 提高生产效率通过自动控制，可以实现对剪板机的精确控制，减少人为操作中的误差，提高生产效率。

2. 降低成本自动控制可以减少人工成本，提高生产效率，降低生产成本。

3. 提升产品质量自动控制可以精确控制切割参数，保证产品质量的稳定性和一致性。

基于PLC实现对剪板机自动控制的设计剪板机是一种常用的机械设备，用于对板材进行切割，广泛应用于制造业中。

由于剪板机的切割过程需要高精度且操作人员需要长时间持续工作，因此需要自动化控制系统来实现自动控制。

本文基于PLC（可编程逻辑控制器）实现对剪板机的自动控制设计。

PLC是一种用于自动控制和工业自动化的专用电子设备，可以程序控制多个输入和输出，实现各种工业自动化应用。

PLC系统具有开放、灵活、易于编程和维护、可靠性高、抗干扰性强等特点。

本文将介绍基于PLC实现对剪板机的自动控制设计的过程和实现方式，包括硬件设计和软件编程实现。

具体包括以下几个方面：1. 硬件设计1）PLC选型：选择合适的PLC是关键。

根据剪板机的需求，可选用中小型PLC，如西门子S7-200、德尔TA等。

2）传感器选择和连接：在剪板机的自动控制系统中，需要选用多个传感器，如光电传感器、接近传感器等，用于检测工件的位置和状态。

一般将传感器放置在剪板机的进料口和出料口等位置进行控制。

3）电机驱动器：电机是剪板机的核心组成部分，需要选用合适的电机驱动器，如伺服驱动器、变频器等，用于控制电机的转速和运动方向。

4）控制面板：控制面板用于控制剪板机的启动、停止、调整等操作。

控制面板需要设计成符合人体工学的布局，易于操作。

2. 软件编程实现软件编程是实现自动控制系统的关键。

在剪板机的自动控制系统中，软件编程需要实现以下几个方面：1）输入和输出的配置：在PLC编程软件（如西门子的STEP 7等）中进行输入和输出的配置，确定输入输出信号的类型和地址，为后续程序的实现提供必要的条件。

2）梯形图程序的编写：在PLC编程软件中，根据剪板机的工作流程，编写相应的梯形图程序。

比如，程序需要检测工件的位置和状态，根据传感器的信号反馈，控制电机的启动和停止。

3）程序调试：在梯形图程序编写完成后，进行程序调试。

通过示波器、万用表等工具，对PLC的各个输入和输出信号进行检测，确保程序逻辑正确，可以正常运行。

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4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。

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基于PLC实现对剪板机自动控制的设计一、引言剪板机是一种用于金属加工的机床设备，其主要功能是将金属板材进行剪切、切割和成型。

在传统的操作中，工人需要通过手动控制剪板机的各种参数来完成加工，这种操作方式不仅效率低下，而且存在一定的安全隐患。

对剪板机进行自动化控制是非常必要和重要的。

在工业自动化领域中，PLC（可编程逻辑控制器）已经成为一种非常成熟和广泛应用的控制设备。

它可以实现对工业设备的自动控制，具有稳定、可靠、灵活等优点。

本文将针对剪板机的自动控制，设计一种基于PLC的自动控制系统，以提高剪板机的生产效率和安全性。

二、剪板机的结构及工作原理剪板机是一种通过上切刀和下切刀的相对运动来实现对金属板材的剪切和成型的设备。

其主要结构包括机架、上下刀座、主驱动装置、送料装置、夹紧装置等部件。

剪板机的工作原理是：工件被放置在上下切刀之间，然后启动主驱动装置使得上下刀座同时运动，完成对工件的剪切。

在整个加工过程中，需要对刀座、送料、夹紧等参数进行精确的控制，以确保剪切加工的质量和安全。

三、基于PLC的剪板机自动控制系统设计1. 系统总体设计基于PLC的剪板机自动控制系统主要包括PLC控制器、输入/输出模块、人机界面、主驱动装置、送料装置、夹紧装置等。

PLC控制器作为系统的核心控制设备，负责接收和处理来自各个传感器和执行器的信号，并根据预设的程序完成对剪板机的自动控制。

输入/输出模块用于实现PLC控制器与各个传感器和执行器之间的数据交换。

人机界面用于操作员对剪板机的参数进行设定和监控。

2. 系统功能设计（1）送料装置控制功能剪板机的送料装置主要负责将待加工的工件送入上下刀座之间。

在自动控制系统中，可以通过PLC控制送料装置的运动轨迹和速度，实现对工件的自动送料。

还可以设置送料装置的停止位置，以确保工件在切割加工中的位置准确。

（4）安全保护功能在自动控制系统中，还需要设计相应的安全保护功能，以确保在加工过程中的安全性。

天津冶金职业技术学院毕业设计板材切割控制系统系别电气系专业电气自动化班级电气10-4 学生姓名杜旋指导教师赵学庆2012年5月10日摘要在基于PLC的板材切割机控制系统设计中，首先设计了采用传统的继电器、时间继电器控制方式，但是由于控制系统接线复杂，接线比较多，系统的可靠性较低，维修维护费用大，并且在自动控制中，由于采用时间继电器定时控制切割时间，定时精度差，电机速度受电源波动影响大，因而切割误差较大。

从而设计了PLC控制系统，PLC是适用于现场运行的微机控制器，以其抗干抗能力强、编程简单，价格适中的优点，成为最终选择方案。

同时，为了提高电动机的工作效率，减少电能的损耗，在拖动电机部分，采用变频调速方式，它采用最新微机控制技术、电力电子(或称功率电子)技术和电机传动技术实现了工业交流电机的无级调速，使电动机的耗电量实现随负荷大小而变化，可节约大量的电能。

关键字：PLC控制；变频调速；板材切割目录摘要 ................................................................关键字 ..............................................................1 绪论 ............................................................ -2 板材切割机功能实现............................................... -2.1 通用板材切割机基本结构..................................... -2.2 板材切割机的控制要求....................................... -2.2.1 继电器控制逻辑控制要求............................... -2.2.2 PLC逻辑控制要求 ..................................... -3 板材切割机继电器逻辑设计......................................... -3.1 控制原理图................................................. -3.2 继电器控制原理............................................. -3.2.1 长锯控制............................................. -3.2.2 短距控制............................................. -4 PLC逻辑控制设计................................................. -4.1 PLC控制与继电器控制比较 ................................... -4.2 PLC的设计的背景.......................................... -4.3 PLC的选取................................................ -4.4 PLC逻辑设计方案图........................................ -4.5 程序设计梯形图（指令表见附录）............................ -5 牵引机构拖动电机变频器调速设计.................................. -5.1 变频器调速原理............................................ -5.2 变频调速手动控制的设计.................................... -5.2.1 手动控制接线方案.................................... -5.2.2 变频调速器的设定.................................... -5.2.3 变频调速器的监控.................................... -5.3 变频系统的干扰和抑制...................................... -5.3.1 外来干扰及抑制...................................... -5.3.2 变频器的接地与防雷.................................. -6 板材切割机的成品实现............................................ -6.1 切割机具体部件............................................ -6.2 切割机具体功能实现........................................ -6.3 成品板材切割机实现........................................ -6.4 板材切割机成品设计示意图.................................. - 参考文献 ......................................................... - 结束语 ........................................................... - 附录 ............................................................. -1 绪论在当今的工业领域中，板材切割是成品加工过程中最为重要的步骤。