基于plc的剥线机控制系统设计
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【2017年整理】带式输送机基于PLC控制系统的设计湖南机电职业技术学院毕业设计任务书课题名称: 带式输送机基于PLC控制系统的设计专业: 学生班级:学生姓名:同组学生: 指导教师:x x x 学院二O一年月一、课题概要带式输送机是一种广泛应用于工业的传输设备,对其进行自动化的改造无疑将提高工业生产的效率和安全性并且将大大的节约人力资源。
因其意义重大,对带式输送机的改造是多方面的而本文将主要介绍的是:基于西门子PLC的带式输送机多速度控制系统的设计。
该系统的设计包括硬件设计和软件设计。
其中硬件设计包括西门子PLC、变频器、异步电动机的外部电路的设计与安装;软件部分包括程序的设计与调试。
所设计系统最终能够通过PLC与变频器实现以下功能:(1)能对物品进行运送,速度可根据两物品之间的距离自动变换防止传送物品之间发生碰撞;(2)能够实现故障报警、状态指示、带式输送机带负载软启动等;(3)能够实现手动与自动状态切换,方便维护。
该系统主要运用了西门子PLC、传感器、继电器、变频器等器件,利用PLC良好的自动控制性能,实现流水线带式输送机传送过程的无人控制。
二、设计任务与要求1.控制要求(1) 按动启动按钮后,电动机3启动,金属板在带式输送机上向图中所示方向输送,其位置由接近开关检测;(2) 当金属板到达两带式输送机邻接处时传感器3接受到信号,启动电动机2;(3) 当传感器2接受到信号时,启动电动机1;(4) 当金属板离开电动机2拖动的带式输送机进入电动机1拖动的带式输送机时,传感器2的信号消失,此时启动定时器T,定时2s后控制电动机2停止; 1(5) 传感器1接受到信号,指挥下一级的机构动作(可不考虑); (6) 当金属板离开电动机1拖动的带式输送机后,传感器1的信号消失,此时启动定时器T,定时2s后控制电动机1停止。
22(系统操作可实现单循环,自动循环功能。
3(设计PLC(PLC(单片机))的控制系统和输入/输出信号调理电路及功率驱动电路原理图。
基于PLC的⾃动化⽣产线控制系统设计⾃动化控制 ? Automatic Control120 ?电⼦技术与软件⼯程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】PLC ⾃动化⽣产线系统设计⾃动化⽣产线指的是操作者按照⼀定的⼯艺路线按照统⼀的⽣产速度来完成操作的⽣产过程。
随着科学技术的发展,⾃动化⽣产线的性能越来越向着⾼精度、⾼效化发展,由于采⽤⾼速CPU 芯⽚以及多CPU 控制系统和⾼分辨率的交流数字伺服系统,系统的精度⼤⼤提⾼。
⼯艺的复合性越来越⾼,以数控机床为例,在实际的⽣产过程中,在⼀台机床上⼀次装夹后,多⼯序的复合加⼯只需要通过换⼑、旋转主轴头的措施即可完成。
1 控制系统的硬件组成⾃动⽣产线控制系统的硬件由PLC 、传感器、执⾏部件、⽹络通信系统等构成。
PLC 的型号⽐较多,但是结构和⼯作原理基本相同,主要由电源、主机、I/O 接⼝、扩展器接⼝和外部设备接⼝等组成,PLC 具有可靠性⾼,抗⼲扰能⼒强;编程简单,使⽤⽅便;控制灵活;功能性强;系统设计⽅便等优点,尤其是程序编程采⽤了以继电器控制线路为基础的梯形图语⾔,程序编制直观、形象、简单易学。
传感器是⽣产线中的检测元件,感应到被测对象,按照⼀定的规律转变为电信号输出,主要有电感传感器、光纤传感器、磁性开关等。
⽣产线中的执⾏部件主要由变频器、伺服驱动以及电动机组成,主要控制⼯件的运⾏顺序、速度以及运动的⽅向和⾏程的⼤⼩等。
通信系统主要将⼯作的各个单元相互连接起来,形成⼀个整体,相互之间可以将信息进⾏交换,提⾼设备的控制能⼒,实现了集中处理,分散控制的⼯作要求。
2 ⾃动化⽣产线控制系统设计⽂章设计的⾃动化⽣产线系统,模拟的是企业进⾏⼯件加⼯的⽣产线流程。
⾃动化⽣产线模型主要由供料、运输、加⼯、分类仓储四个基本单元组成,通过PLC 作为控制系统的核⼼部件。
基于PLC 的⾃动化⽣产线控制系统设计⽂/吕志华2.1 供料单元供料单元的机械部分包括:⽀撑架、⼯件装料管、⼯件推出装置、阀组等,控制部分包括PLC 、电源等。
《基于PLC的皮带卸料小车智能控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高,智能控制系统在各行业中得到广泛应用。
特别是在物料输送与卸载过程中,采用PLC(可编程逻辑控制器)技术的皮带卸料小车控制系统成为了现代工业生产的重要一环。
本文将详细介绍基于PLC的皮带卸料小车智能控制系统的设计思路、方法及实施过程。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现皮带卸料小车的自动化、智能化控制,以提高生产效率、降低人工成本、减少操作失误。
具体目标包括:1. 实现小车的自动定位与导航;2. 确保小车在皮带上的稳定运行;3. 实时监测小车运行状态,及时发现并处理异常情况;4. 通过PLC实现智能控制,提高系统可靠性与稳定性。
三、系统构成基于PLC的皮带卸料小车智能控制系统主要由以下部分组成:1. 小车本体:包括驱动装置、行走机构、卸料装置等;2. PLC控制器:负责整个系统的逻辑控制与数据处理;3. 传感器系统:包括位置传感器、速度传感器、压力传感器等,用于实时监测小车状态;4. 上位机监控系统:用于实时监控小车运行状态,以及与PLC进行数据交互。
四、系统设计方法1. 硬件设计:根据系统构成,设计小车本体的硬件结构,包括驱动装置、行走机构、卸料装置等。
同时,设计PLC控制器的输入/输出接口,以及与传感器系统的连接方式。
2. 软件设计:编写PLC控制程序,实现小车的自动定位、导航、运行及异常处理等功能。
采用模块化设计思想,将程序分为多个功能模块,便于后期维护与升级。
3. 传感器系统设计:根据实际需求,选择合适的位置传感器、速度传感器、压力传感器等,并设计其安装位置及与PLC的连接方式。
4. 上位机监控系统设计:开发上位机监控软件,实现实时监测小车运行状态、与PLC进行数据交互、远程控制等功能。
五、系统实施1. 安装与调试:按照设计图纸,将小车本体、PLC控制器、传感器系统等安装到位,并进行调试,确保各部分正常工作。
《基于PLC的皮带卸料小车智能控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的快速发展,PLC(可编程逻辑控制器)在工业控制系统中得到了广泛应用。
本文将介绍一种基于PLC的皮带卸料小车智能控制系统设计,旨在提高生产效率、减少人力成本、优化作业流程。
该系统设计采用先进的控制算法和传感器技术,实现了皮带卸料小车的自动化、智能化控制。
二、系统设计概述本系统设计主要包括硬件和软件两部分。
硬件部分包括PLC 控制器、传感器、执行机构等;软件部分则是基于PLC的编程和控制算法。
系统通过传感器实时监测皮带卸料小车的工作状态,将数据传输至PLC控制器,由PLC控制器根据预设的逻辑和控制算法发出指令,驱动执行机构完成卸料任务。
三、硬件设计1. PLC控制器:选用高性能的PLC控制器,具备高可靠性、高速度、高精度等特点,能够满足系统控制需求。
2. 传感器:包括位置传感器、速度传感器、重量传感器等,用于实时监测皮带卸料小车的工作状态和参数。
3. 执行机构:包括电机、减速器、刹车装置等,用于驱动皮带卸料小车完成卸料任务。
四、软件设计1. 控制系统程序设计:基于PLC的编程语言,编写控制系统程序,实现皮带卸料小车的自动化、智能化控制。
程序包括主程序、子程序、中断程序等,能够实现多种控制逻辑和功能。
2. 控制算法设计:采用先进的控制算法,如PID控制、模糊控制等,实现对皮带卸料小车的精确控制。
同时,根据实际工作需求,可对控制算法进行优化和调整。
五、系统功能与特点1. 自动化程度高:系统采用自动化控制技术,实现了皮带卸料小车的自动定位、自动卸料等功能,提高了生产效率。
2. 智能化控制:系统具备智能感知和智能决策能力,能够根据实际工作情况自动调整控制参数和策略,实现智能控制。
3. 可靠性高:系统采用高性能的硬件和软件设计,具备高可靠性和高稳定性,能够满足长时间、高强度的工业生产需求。
4. 操作简便:系统具备友好的人机交互界面,操作简便,易于维护和升级。
基于PLC的破碎系统设计摘要:S7-300破碎控制系统分为自动和手动两大部分,具体实施由中控室操作和现场操作箱操作两部分,主要设备包括电子皮带秤、霍尔极性开关、声音蜂鸣器等。
PLC(可编程逻辑控制器)控制系统具有人为无法实现的不间断监控、高可靠性、广泛的适用性等功能。
另外其强大的通讯功能、简易化的编程语言、结构化的编程模块等特点非常适合于破碎系统关键词:基于PLC;破碎系统设计前言据统计,现阶段矿产资源开发利用的能量消耗占全国总能耗的15%左右,仅冶金矿山的采选能耗就超过了其能耗的40%。
冶金矿山主要以硬岩为工作对象,矿物的产出过程就是矿岩的破碎过程,主要包括爆破、破碎和磨矿三个环节,是矿石不同粒度下的三个破碎阶段,耗能巨大。
因此,研究矿石的破碎过程,寻求科学高效的破碎途径,降低矿山破碎能耗,是关系到我国整个矿山行业安全的重大战略问题,对当今社会的发展具有极为重要的意义。
1、破碎流程简述一般情况下.破碎机在满足系统动作的要求之下.其控制系统的设计应符合实用、操作方便及简单的原则.同时其设计应具有前瞻性。
在以后的发展及工艺改进中留有一定余地。
一方面.对破碎机的系统报警及紧急制动功能进行设计时.需要安装检测器件.同时可自动做出反应。
及时报警,对错误信息正确显示出来:另一方面,液压缸的工作过程就是运动及动力的传递过程.主要表现为将液压压力转变为液压缸活塞带动锤的冲击能.达到控制重锤打击力的目的。
某铁矿石破碎工艺流程为:井下开采出来的原矿石经过板式给矿机送入颚式破碎机进行粗破,破碎出来的中小块矿石,经1#皮带传送至中碎机进行再次破碎。
破碎出来的矿石由2#皮带传送振动筛,振动筛筛下产品通过5#皮带,然后经6#~9#皮带传送至圆桶料仓堆积;筛上产品通过磁选机进行筛选,磁选精矿通过3#皮带送回到细碎料仓,至细碎机进行二次破碎,废石及不合格产品通过4#皮带抛尾。
其碎矿工艺流程见图1。
图1组态王工艺流程画面2、PLC控制系统原理铁矿石的破碎控制主要分为皮带的顺序控制和给料调节控制两个部分。
基于PLC的卷绕机控制系统设计及优化卷绕机是一种用于将材料卷取成卷筒形的设备,在很多工业领域中广泛应用。
为了提高生产效率和产品质量,现在市场上普遍使用基于可编程逻辑控制器(PLC)的卷绕机控制系统。
本文将针对基于PLC的卷绕机控制系统的设计和优化进行详细介绍。
首先,基于PLC的卷绕机控制系统的设计需要考虑以下几个方面。
首先是系统的硬件设计。
在卷绕机控制系统中,PLC是核心控制设备,需要选择适合的PLC型号和配置合适的输入输出模块。
同时,还需要选用合适的运动控制器、传感器、驱动器等外部设备,以实现对卷绕机的精确控制。
其次是系统的软件设计。
在卷绕机控制系统中,PLC的软件程序负责对整个卷绕机进行控制和监控。
软件设计首先需要根据卷绕机的工作原理和要求,确定控制算法和逻辑,编写PLC的程序代码。
其次,需要设计人机界面(HMI)以提供操作和监控界面,允许操作员对卷绕机进行设置和监控,并能够及时的获取生产过程中的各种数据。
此外,系统的安全性和可靠性也是设计时需考虑的重要因素。
在卷绕机控制系统中,需要考虑安全保护装置,如急停按钮、安全门等,以保障操作人员的安全。
另外,还需要设计系统的异常处理机制,例如对传感器故障、电源故障等进行检测和及时的处理。
当卷绕机控制系统设计完成后,为了进一步提高系统的性能和效率,可以进行优化。
具体优化的方式如下:1. 优化控制算法。
通过对控制算法的优化,可以提高卷绕机的控制精度和速度。
例如,可以采用闭环控制算法,引入PID控制器等,以提高卷绕机运动的稳定性和准确性。
2. 优化运动控制参数。
通过对驱动器和运动控制器的参数进行调整和优化,可以提高卷绕机的运动速度和稳定性。
例如,调整加速度和减速度参数,优化运动曲线等。
3. 优化系统的安全性和可靠性。
在系统运行中,通过对系统的诊断和监测,及时检测和处理系统的故障和错误,提高系统的可靠性和安全性。
此外,定期进行维护和检修,保障设备的正常运行。
基于PLC的装配流水线控制系统设计案例装配流水线是指由一系列工作站组成的自动化生产线,每个工作站负责完成装配产品的一个或多个任务,通过传送带或滑道将产品一步步运动到下一个工作站进行加工。
PLC(可编程逻辑控制器)是现代工业自动化中最常用的控制器之一,它具有可编程性、稳定性和可靠性强等特点,可以对装配流水线进行高效的控制。
本文将介绍基于PLC的装配流水线控制系统设计的步骤及要素。
设计步骤:1. 确定装配流水线的构成和任务:先确定生产需求和产品设计要求,然后再确定流水线需要的工作站和任务,确定每个工作站的操作流程和执行方式。
2. 设计PLC控制程序:采用Ladder图、文字列表或函数块等方式设计PLC控制程序,包括输入输出变量的定义、逻辑关系和控制指令的设置等。
3. 选择PLC硬件:选择合适的PLC控制器,包括输入/输出模块、CPU模块、通讯模块等。
4. 确定传感器、执行器和控制信号:根据流水线的实际情况,选择合适的传感器、执行器和控制信号设备,包括接近开关、激光传感器、电机、气缸、继电器等。
5. 确定通讯协议和网络通讯方式:确定PLC控制器与其他设备之间的通讯协议和通讯方式,包括以太网、CAN总线、Modbus等。
6. 调试和优化:进行PLC控制程序的调试和优化,包括修改和测试程序、检查传感器和执行器的连接状态、检查电路接线的正确性等。
设计要素:1. 系统稳定性和可靠性:保证PLC控制系统的稳定性和可靠性,对流水线的杂音、电感干扰等干扰因素进行抑制和隔离,避免因异常情况导致系统崩溃或故障。
2. 数据安全和可扩展性:保证PLC控制系统的数据安全性,将不同的数据隔离开来,避免因数据错乱或错位导致错误的控制指令。
同时,应考虑到系统的可扩展性,可以通过添加或更换硬件来满足新的需求或任务。
3. 程序可读性和可维护性:设计清晰、简单的PLC控制程序,具有良好的可读性和可维护性。
需要注重程序的文档化、注释化和可视化,降低程序修改时的错误率。
基于plc的皮带运输控制系统毕业设计一、选题背景皮带运输控制系统是工业自动化中常用的一种控制系统,它可以实现对物料在生产过程中的运输和流程的自动化控制。
随着工业自动化技术的不断发展,越来越多的企业开始采用皮带运输控制系统来提高生产效率和产品质量。
本文将介绍基于PLC的皮带运输控制系统设计方案,包括系统架构、硬件设计、软件设计等内容。
二、系统架构皮带运输控制系统主要由以下几个部分组成:1. 传感器模块:包括温度传感器、压力传感器等,用于检测物料在运输过程中的各种参数。
2. PLC控制模块:负责接收传感器模块采集到的数据,并根据预设的逻辑进行处理和判断,从而实现对皮带运输过程中各个环节的自动化控制。
3. 人机界面模块:提供给操作员一个直观、友好的界面,用于监视和调整整个系统的工作状态。
4. 通信模块:负责与其他设备进行通信,如与上位机通信以实现远程监测和控制。
三、硬件设计1. 传感器模块:根据需要选择不同类型的传感器,如温度传感器、压力传感器等,并将它们连接到PLC的输入口。
2. PLC控制模块:选择适合系统需求的PLC型号,并根据系统架构设计PLC程序,实现对皮带运输过程中各个环节的自动化控制。
3. 人机界面模块:选择适合系统需求的触摸屏或显示屏,并通过编程实现与PLC之间的通信,以实现对整个系统的监视和调整。
4. 通信模块:选择适合系统需求的通信设备,如RS232、RS485等,并通过编程实现与上位机之间的通信,以实现远程监测和控制。
四、软件设计1. PLC程序设计:根据系统架构设计PLC程序,实现对皮带运输过程中各个环节的自动化控制。
具体包括传感器数据采集、数据处理和判断、输出控制信号等功能。
2. 人机界面程序设计:通过编程实现与PLC之间的通信,以实现对整个系统的监视和调整。
具体包括显示当前工作状态、设定参数等功能。
3. 上位机程序设计:通过编程实现与通信模块之间的通信,以实现远程监测和控制。
毕业论文题目基于PLC的生产线搬运机械手控制系统设计姓名薛博隆学号**********专业班级机电一体化1302指导教师钱振华2016年 4 月 20 日湖职院机电一体化专业毕业论文基于PLC的生产线搬运机械手控制系统设计学生:薛博隆指导教师:***摘要搬运机械手在自动化生产线上是一个重要的装置,他能精确定位并抓起工件搬运到另一个工作站并放下,具有故障报警,安全稳定的功能。
系统采用的是PLC控制。
文中通过对生产线的分析,确定了生产线搬运机械手的机械结构,通过对机械手的工作原理与机械手的控制要求,确定了适合的PLC 型号进行了I/O口的分配,对伺服电机的定位控制进行了软件设计。
研究表明,机械手具有良好的位置控制精度,运行的可靠稳定性,和简单的控制方法。
关键词:生产线机械手;气动原理;伺服电机;PLC目录摘要 ....................................................................................................................................................................... 目录 ....................................................................................................................................................................... 第一章前言 (1)第二章生产线机械手的结构及工作原理 (2)2.1 自动化生产线布局与原理......................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要 (2)一、研究的意义和背景: (3)二、plc系统设计的一般方法 (4)(一)Plc控制系统的组成 (4)1、硬件部分 (4)2、软件部分 (4)(二)Plc系统设计步骤 (4)(三)Plc系统设计方法 (5)1、经验设计法 (6)2、顺序功能图设计法 (6)3、逻辑流程图设计法 (7)三、剥线机系统控制设计 (7)(三)剥线机软件系统设计 (12)五、参考文献 (16)摘要本论文以作者基于PLC的剥线机控制系统项目为背景,从PLC控制系统设计的角度,探讨PLC控制技术的应用,完成了如下几项工作:(1)综述了基于PLC的剥线机控制系统的研究背景、意义。
(2)探讨了广泛适用的基于PLC的控制系统设计的一般方法。
从PLC控制系统的组成、设计原则分析入手,重点分析了PLC控制系统硬件设计和软件设计的方法和步骤。
(4)完成了基于PLC的剥线机控制系统的设计,包括系统的总体设计、硬件设计和软件设计。
一、研究的意义和背景:目前,国内研制这种产品的厂家都集中在沿海和广东等地,以两种发展趋势为主:一种是面向精度要求不高的低端用户,以单片机为控制核心,配以机械刀具的剥线机,这种系统设计成本较低,一般精度不高,如东莞荣富电子机械设备厂生产的RF-200全自动电脑裁线剥皮机,浙江君权自动化设备总厂生产的ZDBX-2通用型电脑剥线机等;另一种是面向精度要求高的高端用户,一般采用PLC或单片机为控制核心,加上比较先进的激光技术,具有可精确控制剥线长度、不损坏铜芯、剥线速度快、废品率低等特点,但开发成本高,设备贵,如深圳市光大激光技术有限公司生产的GD-C02-B30/55型激光剥线机,广东省三工激光应用科技有限公司生产的SCB系列激光剥线机等。
在国外,亚洲地区的厂家以生产中低档产品为主,如印度的Machine makers r. s.公司生产的CTSS 32型裁线剥皮机,马来西亚的Kawa公司生产的KM-702N型数字剥线机等。
而欧美等地的厂家对剥线机的研制以高端产品为主,对剥线机的性能、精度要求更高,机器更加智能化,如美国的Thomas Net公司生产的UniStrip2600型智能剥线机,德国的Kodera公司生产的C373型高性能剥线机等。
基于以上现状,提出了以高性能、稳定、可靠及高性价比的PLC 设备作为剥线机系统的核心控制部分,通过定位准确的步进电机控制切刀的运动,它综合了以上两种系统的优点,既能降低系统成本,又能保证精度,适合多种用户的需求。
预期该系统的研制成功将能产生较大的经济效益,可广泛应用于各种电子行业的线束加工。
二、plc系统设计的一般方法(一)Plc控制系统的组成PLC控制系统主要由硬件部分和软件部分组成。
1、硬件部分PLC控制系统的硬件部分不仅包括符合系统控制要求的PLC机型、存储器容量、输入/输出模块、电源模块、通信模块、模拟量输入/输出模块和其他特殊功能模块等,还包括合适的外围装置,如输入设备(按钮、开关、传感器等)、输出设备(接触器、继电器等)和执行装置控制的现场设备(电机、水泵、阀门等)。
2、软件部分PLC控制系统软件部分包括对I/O地址、内部继电器、定时器、计数器的使用和分配,根据要求设计的PLC控制程序及人机界面等。
(二)Plc系统设计步骤PLC控制系统设计的一般步骤,具体分析如下:(1)分析控制要求:在设计PLC控制系统之前,要深入了解和分析被控对象的工艺要求和控制要求,设计出令人满意的控制系统。
(2)确定输入/输出设备:根据控制要求选择合适的输入设备(控制按钮、开关、传感器等)和输出设备(接触器、继电器等),并确定PLC所需的I/O点数。
(3)选择合适的PLC:根据所需的I/O点数和具体PLC控制系统的功能要求,选择类型合适的PLC,需要考虑PLC的机型、存储容量、电源模块和其他功能模块等。
(4) I/O分配:规定PLC的I/O端子和输入/输出设备之间的对应关系,绘制出I/O端子的连接图。
(5) PLC程序设计:根据控制对象和控制要求对PLC进行编程。
在PLC程序设计阶段一般先画出程序流程图,再编写程序。
(6)模拟调试:可以用按钮、开关来模拟数字量,用电压源和电流源来代替模拟量,对程序反复调试、修改,直到满足控制要求。
(7)现场安装与配线:将输入/输出设备与PLC之间的连线接好。
(8)联机调试:将PLC程序与现场的输入/输出设备一起进行调试,解决发现的问题,使系统满足控制要求。
(9)整理技术文档:要整理的技术文档包括设计说明书、I/O接线原理图、程序清单、元器件明细表、使用说明书等。
(三)Plc系统设计方法在实际工程中,PLC程序设计有多种方法,如:经验设计法、顺序功能图设计法、逻辑流程图设计法、解析法(逻辑设计法)、时序图设计法等,前三种方法比较常用,也是本文在PLC程序设计中常用的方法。
1、经验设计法经验设计法是根据系统工艺流程和控制要求,运用自己的或者别人的经验来设计PLC程序。
有时为了得到一个好的设计结果,需要进行多次调试和修改。
这种设计方法具有一定的局限性和随意性,设计所需的时间和设计的质量都与设计者的经验有很大的关系。
经验设计法一般用于对简单的控制系统的PLC程序设计,可以收到快速完成的效果。
对于比较复杂的控制系统,则很少采用经验设计法。
2、顺序功能图设计法对于按动作的先后顺序进行控制的系统,适合使用顺序功能图法进行PLC程序设计。
顺序控制就是按照生产工艺规定的动作顺序,在各个输入信号的作用下,根据内部状态和时间的顺序,各个执行机构有序的进行操作。
顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作(或命令)组成。
步又可称为工作步,它表示系统中的一个稳定状态;转换条件就是从一个步向另一个步转移时的触发条件;两个步之间用有向连线表示转换;在每个稳定状态(即一个步)下,可以有一个或者多个PLC输出触点的动作。
采用顺序功能图设计法时,首先要理顺系统的工艺控制过程,明确各步的转换条件;然后准确的画出顺序功能图,是使用这种设计方法的关键;最后根据顺序功能图来编程(一般用梯形图)。
要用好顺序功能图设计法,重要的是熟练掌握功能图的画法及根据功能图编程的方法。
3、逻辑流程图设计法流程图即流程框图或称为框图,它是用约定的几何图形、有向线和简单的文字说明来描述控制系统的处理过程和程序的执行步骤。
流程图从结构上分有单一顺序流程图、并发顺序流程图及选择顺序流程图等。
逻辑流程图设计法就是根据控制系统的工艺流程,首先画出系统的逻辑流程框图,然后根据流程框图进行PLC程序设计。
这种设计方法类似于高级语言的编程方法。
这种方法详细地描述了控制系统的控制过程,便于设计、调试和维护程序,是设计PLC程序的有力工具,也是本文项目中用得最多的一种设计方法。
三、剥线机系统控制设计目前,机械化剥线的发展以两种趋势为主,一种是面向精度要求不高的低端用户,以单片机为控制核心,配以机械刀具的剥线机,这种系统设计成本较低,一般精度不高;另一种是面向精度要求高的高端用户,一般采用PLC或单片机为控制核心,加上比较先进的激光技术,生产效率高,可精确控制剥线长度,但开发成本高,设备贵。
本章旨在探讨剥线机控制系统的设计与实现,提出了以高性能、稳定、可靠及高性价比的PLC设备作为剥线机系统的核心控制部分,通过定位准确的步进电机控制切刀的运动,它综合了以上两种控制系统的优点。
整个剥线机系统包括控制系统部分和机械部分,作者完成基于PLC的控制系统部分(其中单片机的编码部分由项目合作者梁俊英完成),其他机械部分委托东莞建通电子五金有限公司完成。
(一)剥线机总体设计要求1、剥线机组成图4-1为剥线机系统结构简图,由图可知,剥线机系统主要由三部分组成,分别是液晶显示部分、PLC控制部分、步进电机部分。
其中液晶显示部分包括同时将信息输入单片机和PLC的键盘、用于显示控制的单片机和液晶显示屏;PLC通过编程控制步进电机按要求动作,来完成系统功能,一部分错误信息由PLC编码送给单片机,解码后在显示屏上显示;步进电机部分包括四个步进电机及其驱动,步进电机的驱动接收由PLC发来的脉冲、方向等信号,驱动相应的电机来控制左滚轮、裁刀、右滚轮及扭线轮的运动。
4-1 剥线机系统结构简图2、剥线机工作原理图4-2为剥线机系统的工作原理图,图中右滚轮步进电机带动上、下右滚轮转动,从而带动被夹持的加工线左右移动;裁刀步进电机带动上、下两裁刀向相反方向运动,通过控制上、下裁刀之间的位移,实现剥皮和裁线的功能;左滚轮步进电机带动上、下左滚轮转动,从而带动被夹持的加工线左右移动;扭线轮步进电机带动上、下左滚轮(扭线轮与左滚轮在物理上是指同一滚轮)向相反方向前后运动,实现扭线功能。
4-2 剥线机系统的工作原理图(二)剥线机硬件系统设计1、减少PLC输入点数原理4-3 剥线机系统按键编码原理图根据设计要求,剥线机控制系统共有36个输入按键和3个传感器(分别是刀座归位传感器、扭线轮归位传感器和线材检测传感器),即共有39路输入。
按常规PLC输入接入将需要39点PLC输入,小型PLC一般只有16点输入,扩展输入模块将大大增加成本。
为了节省输入点数,经过多次方案对比,采用了如图4-3所示的按键编码方案。
将36路输入按6X6矩阵排列,经单片机编码后成6路输出,再经电平转换后变成PLC能识别的6路输入。
系统中36路按键中任意一个按键按下,都将有6路信号分别传送到PLC的X1至X6口,然后再通过PLC编程解码来识别特定按键。
2、PLC设备选型及I/O分配由上节可知,剥线机控制系统共有9路输入,即PLC需9点输入;PLC输出部分主要控制四台步进电机及错误信息编码等,经计算需16点输出。
经过对比、分析,选择了松下公司生产的FPO-T32型PLC。
松下FPO-T32型PLC除了具有一般的输入输出功能外,还具有非常丰富的扩展单元,如多种选择的I/O点数扩展,可方便实现功能的扩展;其他智能扩展模块,可实现各种不同的用途。
松下FPO-T32型PLC主要具有如下特点:.超小型尺寸,长60mm,宽25mm,高90mm.I/O点数为16点输入、16点输出,最大可以扩展到128点的选择空间.价格相对便宜.安装面积是同类产品中最小的.程序容量可达到l OK步剥线机控制系统PLC输入、输出模块对应具体应用的规划,如表4-4和表4-5所示。
4-4 剥线机控制系统PLC输入输出接线示意图在图4-4中,PLC输出部分只画出了左滚轮步进电机和右滚轮步进电机的接线示意图,裁刀步进电机和扭线轮步进电机的接线情况类似。
YB片选信号控制选通裁刀步进电机或扭线轮步进电机,例如:当YB=0时,Y1输出的脉冲将驱动裁刀步进电机;当YB=1时,Y1输出的脉冲将驱动扭线轮步进电机。