1、 No課程設計（論文）題目：沖壓機控制系統課程設計任務書學 院機械工程學院專 業機械設計制造及自動化學生姓名班級學號課程設計題目沖壓機控制系統設計實踐教學要求與任務: 1.設計內容： 1）完成課程設計指導書所要求的控制循環。 2）按停止按鈕，完成當前循環后再停。 3）按復位按鈕，機械手和沖壓機均回原位4）要求可以實現手動、回原點、單周期、連續控制。5）連續時，循環5次結束，聲光間斷報警5秒。2.設計要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設計并調試PLC控制梯形圖3）設計說明書工作計劃與進度安排:1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案 1天2）PLC梯形圖設計與調試 4天3）說明書撰寫 1天

2、4）答辯 1天指導教師： 2012 年11月27日專業負責人： 2012年11月27日學院教學副院長：201 年 月 日目 錄前 言41.設計題目：沖壓機控制系統52. 控制要求53. 任務分析64. 方案確定75. 輸入輸出點數的確定及PLC選型71、輸入點數72、輸出點數76. PLC端子接線及其設計說明87. PLC程序設計及其設計說明91. 主程序設計說明92. 公用程序及說明103. 順序功能圖114. 自動程序梯形圖及說明125. 手動程序梯形圖及說明156. 回原點程序梯形圖及說明168. 程序調試說明179. 結束語1710. 參考文獻18 前 言可編程序控制器（Program

3、mable Logic Controller）簡稱PLC，它是以微處理器為核心，綜合了微電子技術、自動化技術、網絡通訊技術于一體的通用工業控制裝置。PLC應用領域有：（1）數字量的邏輯控制，（2）運動控制，（3）閉環過程控制，（4）數據處理，（5）通信聯網。本次課程設計的目的是掌握機電傳動控制系統的基本原理、PLC控制電路的設計方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。掌握機電傳動控制系統中繼電器接觸器控制和PLC控制的基本原理、設計方法及兩者的關系。掌握常用電器元件的選擇方法。具備一定的控制電路的分析能力與設計能力。1.設計題目：沖壓機控制系統2. 控制要求 （1）按下啟動鍵后，把工件放

4、在傳送帶1上，啟動傳送帶1將工件送到工位1；（2）打開進料機械手吸盤控制閥，使吸盤吸住工件；（3）進料機械手伸出將工件送入沖壓機加工臺的工位2，斷開吸盤并退回；（4）沖壓模具下降，沖壓完工件后上升；（5）出料機械手進入沖壓機加工臺；（6）出料機械手吸盤吸住工件；（7）將工件放到工位3，松開出料吸盤，出料機械手退回原位；（8）啟動傳送帶2將工件從工位3送走；要求1. 要求有三種工作方式：手動、回原點、單周期、連續。 2. 連續時，循環5次結束，聲光間斷報警5秒。3. 任務分析 圖1 沖壓機系統示意圖A. 本系統主要功能是沖壓工件。B. 利用傳送帶將工件進行傳送。C. 利用進料機械手將工件轉移，進

5、行加工；利用出料機械手轉移工件，然后送走。4. 方案確定1）沖壓模具的上限位和下限位分別利用傳感器來控制。2）工位1、工位2、工位3分別利用傳感器來控制。3）進料機械手原位、出料機械手原位分別利用傳感器來控制。 4）用開關來實現手動、回原點、單周期和連續的控制。 5）按下開關，執行自動程序，用開關接通手動、回原點可執行相應操作。6）進料吸盤控制閥通過工位1傳感控制，出料吸盤控制閥通過工位3和進料機械手原位來控制。5. 輸入輸出點數的確定及PLC選型1、輸入點數 1）傳送帶1和傳送帶2傳送要用到2個輸入來實現。 2）進料過程中要利用4個輸入，出料過程中也要用到4個輸入。 2）沖壓模具要用到4個輸

6、入來實現。 3）各工位利用3個輸入實現。 4）啟動、停止還有各種方式運作要6個輸入來實現。 所以總共需要23個輸入。2、輸出點數 1）傳送帶2個輸出。 2）進料過程3個輸出，出料過程3個輸出。 3）沖壓模具要2個輸出。 4）聲光報警要用2個輸出。 5）所以總共需要12個輸出。根據輸入、輸出點數選用S7-200 CPU 226。6. PLC端子接線及其設計說明 圖2 PLC端子接線說明：為了保證在緊急情況下（包括PLC發生故障時）以可靠的切斷PLC的負載電源，設置了交流接觸器KM。在PLC開始運行時，按下“負載電源”按鈕，使KM線圈得電并自鎖，KM的主觸點接通，給外部負載提供交流電源，出現緊急情

7、況時用“緊急停車”按鈕斷開負載電源。7. PLC程序設計及其設計說明 1. 主程序設計說明 圖3 主程序結構1） 工作方式。 系統設有手動、單周期、連續和回原點4種工作方式。 2）在每種工作方式下，執行相應的子程序。2. 公用程序及說明 圖4 公用程序說明：1）公用程序用于處理各種工作方式都要執行的任務，以及處理不同工作方式之間的相互切換。 2）出料機械手在原點的條件為：機械手原位I0.3、工位3的常開觸點閉合，表示出料機械手退的常閉觸點回Q1.0閉合，此時原點條件M0.5為ON。在開始執行用戶程序（SM0.1為ON）或者系統處于手動狀態或者回原點狀態（I1.1或I1.2為ON）時，初始步M0

8、.0將被置位，為進入單周期和連續工作方式做好準備。如果此時M0.5為OFF狀態，M0.0將被復位，初始步為不活動步，無法進入單周期或連續工作方式。 3）當系統處于手動工作方式時，必須將非初始步復位。在非連續方式下，I1.4的常閉觸點斷開，則啟動后表示連續工作狀態的標志M0.6復位。3. 順序功能圖 圖5 順序功能圖說明：在連續工作方式下，I1.4為1狀態，連續時每打抱循環一次，計數器加1，當加到設定值時，進行聲光報警。在單周期工作方式下，I1.3為1狀態。4. 自動程序梯形圖及說明 圖6 自動程序梯形圖說明： 1）圖中M0.6R作用是：按下停止按鈕后不會馬上停止工作，而是在當前工作周期的操作結

9、束后，才停止運作。M0.6用啟動按鈕I0.0和停止按鈕I0.4來控制。連續工作方式下運行時，它處于ON狀態，當系統完成循環次數后，它就斷開了。 2）在連續工作方式下，在初始步為活動步時按下啟動按鈕I0.0，M2.0變為活動步，傳送帶上開始傳送，與此同時，控制連續工作的M0.6通電并且自保持。當執行完M2.6即出料機械手退回原位后，系統進入下一個循環。3）在單周期工作方式下，I1.3處于ON狀態，按下啟動按鈕后，傳送帶1開始傳送。執行完一個周期后，系統不再進行下一個周期。5. 手動程序梯形圖及說明 圖7 手動程序說明：為了保證系統的安全，在手動程序中設置了一些必要的連鎖：1）設置了進料機械手的伸

10、出與退回之間的互鎖，設置了出料機械手的伸出與退回之間的互鎖，設置了沖壓模具下降與上升之間的互鎖。2）有限位開關來限制機械手的移動范圍。6. 回原點程序梯形圖及說明 圖8 回原點程序說明：當回原點按鈕I1.2接通時，系統執行回原點程序，進料、出料機械手回原位，沖壓模具回原位。8. 程序調試說明1）正確設計I/0端子分配，然后正確選擇CPU。2）在連續工作方式下，計數器觸發后未聲光報警。經調試和修改后，連接聲光報警裝置，使其能報警。3）聲光報警報個不停。當我發現這個問題后，我加入了一個計時器，使聲光報警時間得到控制。4）一定要注意，當系統一次只能執行一種工作方式，不能即連續工作又先手動工作方式。9. 結束語通過這次課程設計，在老師的指導幫助下，鍛煉了我的動手能力，分析能力，使我更加熟練地掌握了機電傳動控制系統的基本原理、PLC控制電路的設計方法，掌握了常用電器元件的選擇方法，并且讓我感受到了學以致用的快樂。通過這次課程設計，我具備了一定的控制電