基于plc及wincc的冷加工生产线上钻孔动力头的加工过程

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1、分布式控制课程设计设计题目：冷加工生产线上钻孔动力头的加工过程学校：院系：机械工程学院设计人员：指导教师：目录任务描述1控制任务和要求1方案分析2硬件配置及I/O接线图2（1）PLC外部接线图2（2）系统硬件配置2I/0地址分配4程序设计5（1）创建符号表5（2）创建组织块OB16STEP7仿真调试及运行7（1）调试方案确定7（2）软件仿真调试7WINCC介绍7（1）简介7（2）突出优点7SIMATICWINCC仿真8（1）创建新的驱动程序8（2）建立变量表8（3）创建运行画面9设计总结11参考文献14任务描述在各种形式的工件加工过程中，以快进—工进—快退

2、作为生产流动方式的工艺过程得到了广泛的应用。设计控制器的原则是：（1）可以根据实际工艺过程，设定具体的控制点。（2）各具体要求的工艺过程能够很好的保持彼此间的关系。（3）根据总体规模的大小要求，能够自由调整控制点个数。为简单起见，将限位开关假设为一开关按钮，系统组成如图1所示。在每动力头碰到限位开关时，相应的按钮被按下；图1系统组成控制任务和要求(1)动力头在原为（压下限位开关SL0）时，按启动按钮，接通电磁阀YV1，动力头快进。(2)动力头碰到限位开关SL1后，接通电磁阀YV1和YV2，动力头由快进转为共进。(3)动力头碰到限位开关SL2后，延时3s。(

3、4)延时时间到，接通电磁阀YV3，动力头快退。(5)动力头退回到原位后（碰到限位开关SL0）停车。12方案分析动力头加工过程控制装置是由两大部分组成：电动机起停和限位开关。电动机起停主要有关不同工位电动机的开关与工件所在位置的关系。能完成任务中的相应要求，避免不工作的工位电机也保持转动。限位开关主要用于判断工件所处的工位。两个主要块在编写程序的过程中需注意以下几点：a、各工位要有准确的顺序，不能存在逻辑上的混乱。b、当退回是，一定要确保进位电磁阀保持断开，形成互锁，以免破坏系统。c、尽可能的简短PLC的扫描周期，以便提高系统的运算速度。d、减少暂时不产生作

4、用却仍处接通状态的继电器的数量，以此减少能耗，使程序更加合理。硬件配置及I/O接线图（1）PLC外部接线图根据控制要求、控制台设计描述，PLC外部接线图如图2所示。用小开关模拟各输入信号，通过观察LED及蜂鸣器，检查程序的运行情况。图2PLC的输入/输出接线图（2）系统硬件配置本系统对PLC的I/O总要求为：6个开关量输入点，5个开关量输出点。综合考虑各方面因素及进一步发展的要求，设计选择西门子S7—12300系列PLC为控制核心，CPU模块可选用CPU315—2.图3系统硬件配置状况I/0地址分配开关量输入/输出模块的位置，决定了接入系统中模块I/O端子

5、的物理地址，以便于程序设计。本系统的I/O地址分配如图5所列。图4I/O地址分配表程序设计应用程序是PLC控制系统设计的关键环节之一。对于一个较复杂的控制系统，在具体设计应用程序之前，一般先要选择合理的程序结构。合理的程序结构，不但能使编程工作简化，程序执行效率高、可读性强、可维护性好，而且还能起到事半功倍的效果。线性化程序结构式小型、简单控制系统最常使用的结构，其特点是整个控制程序都放在组织块OB1中。12图5程序设计流程图图6指示灯和音响运行图（1）创建符号表用STEP7符号表定义控制装置的全局变量，已在图4中定义。（2）创建组织块OB1控制装置系统的

6、主程序循环块OB1中的梯形图程序如图7所示。12图7控制装置的OB1程序STEP7仿真调试及运行（1）调试方案确定12在使用“S7—PLCSIMSimulatingModules”STEP7组件正式运行之前，先定义各种运行状态，以便查找程序可能产生的错误。①先接通M0.0观察：a、Q0.0是否接通；b、电磁阀YV1是否接通并亮灯；②先断开M0.0,接通M0.1，同时接通M0.2；观察：a、Q0.1、Q0.2触点是否保持接通；b、电磁阀YV1、YV2触点是否接通并亮灯；c、其他中间继电器是否处于关闭状态。③保持接通M0.1，断开M0.2，再接通M0.3；观察

7、：a、中间继电器Q0.4是否置位为1；b、电磁阀YV1、YV2触点是否断开并停止亮灯；c、计下T1的计时状态，看是否达到要求。④在T1达到计时结束时，M0.1是一直保持接通的；观察：a、电磁阀YV3是否得电亮灯；b、中间继电器Q0.4是否复位。⑤断开M0.1；观察：a、观察Q0.4是否断开接通；b、电磁阀YV3是否得停止亮灯。（2）软件仿真调试用组件“S7—PLCSIMSimulatingModules”对所编写的程序仿真调试。按照确定的调试方案，结果如下图所示。图8系统开始按下SB开始按钮状态图图9动力头碰到限位开关SL1状态图图10动力头碰到限位开关S

8、L2后，T1计时状态图12图11T1计时完毕状态图图12动力头碰到