自动剪切生产线的plc控制系统设计--毕业设计

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1、封面示例湖南工业职业技术学院毕业设计课题名称自动剪切生产线的PLC控制系统设计完成日期年月日摘要针对普通剪切机或传统自动剪切机存在的不足，为满足中小企业对普通剪切机进行技术改造和升级的需求，提出一种基于可编程逻辑控制器S7-200PLC的薄钢板自动剪切控制系统方案并实现。当系统传送薄钢板过来时，采用光电编码器检测系统对钢板的尺寸自动计数，当与设定值（要求用拨码盘设定）一致时启动冲压系统对薄钢板进行剪切，如果大于设定值时,电机反转,直至与设定值一致。本课题的设计关键是薄钢板的剪切精度控制。本设计内容主要包括系统总体设计，系统硬件设计，系统软件设计，具体介绍了薄钢

2、板自动剪切控制系统结构组成，确定相关电路参数，选择器件型号，给出系统的硬件连线图，软件流程图和程序清单。本设计的薄钢板剪切自动控制系统，剪切精度较高，提高了生产效率，安装方便，具有一定的应用和经济价值。关键词：S7-200PLC；自动剪切；光电编码器；变频调速目录第1章绪论11.1本章小结3第2章系统总体设计42.1系统控制要求42.2系统结构组成和工作原理4第3章系统硬件设计63.1光电编码器63.2拨码盘应用93.3检测开关安装43.4主电路设计43.5变频器43.6PLC控制系统143.7脉冲当量选择163.8分段变频调速163.9制动过程17第4章系统

3、软件设计44.1主流程44.2手动控制流程44.3高速计数器编程44.4编程软件4第5章结束语23致谢24参考文献25附录APLC连线图26附录B程序27第1章绪论1.1课题设计内容课题要求设计一个基于S7-200PLC的薄钢板自动剪切控制系统，设计内容主要包括以下方面：在第2章系统总体设计中，首先提出本设计的系统控制要求，作为系统设计的依据，接着分析采用方案二的薄钢板自动剪切控制系统的结构组成和基本工作原理。第3章进行系统硬件设计，主要包括硬件电路相关参数确定，外围器件选型和安装；PLC控制系统的CPU选型、资源分配、硬件连线和相关参数。第4章根据总体设计和

4、硬件设计参数进行系统软件设计，完成程序流程图，程序清单和调试。第2章系统总体设计2.1系统控制要求本设计的薄钢板自动剪切控制系统要达到以下控制要求：（1）控制系统分手动档自动档。手动档时，用点动的方式，人工完成钢板穿带，零位校准。自动档时，系统自动完成薄钢板剪切工作。（2）通过拨码盘设置薄钢板剪切尺寸参数，可根据不同需求改变其参数。（3）有配套的故障分析判断和电气保护装置，若运行不正常，系统自动停车并发出警告信号。（4）钢板剪切的精度要在一定范围之内，剪切尺寸2m，误差不超过1mm。2.2系统结构组成和工作原理本设计薄钢板自动剪切控制系统设备组成如图2.1所示

5、。1-开卷机；2-矫正机；3-光电开关；4、5-限位光电开关；6光电编码器；7-测量辊；8-动力辊；9-电机；10-冲头；11-传送带；12-行程开关；13-光电开关；14-小车；15-套坑图2.1钢板剪切结构组成图在图2.1中，PLC完成开卷机和矫正机同步传送，钢板位置检测采样，冲头控制，传送带运转控制，小车位置检测，小车装载钢板量检测等工作。系统的基本工作原理是这样的：一开始是手动控制，人工将钢带依次穿过矫正机、活套、测量辊和夹送辊一直到冲头，钢带运动是通过点动矫正机和夹送辊（由动力辊和测量辊组成）进行的。用拨码盘设定剪切尺寸参数，钢带头对好冲头，光电编码

6、器处于零位，然后启动自动控制按键，如果检测到装料小车到位，系统进入自动控制状态，将钢板剪切，传送到装料小车上。钢板经历加速，匀速，降速和爬行四个阶段后停车。如果钢板尺寸和设定一致，则启动冲压系统进行剪切，如果超出或者不够，则电机反转或正转补充直到与设定值一致再剪切，接着剪切下一块钢板，不断循环。套坑起着缓冲的作用，标号3光电开关检测套坑前是否有钢带，若没有系统停车；标号4和5为一对限位光电检测开关，检测套坑钢板量是否合适，若过少加快矫正机速度一段时间，或过多减慢矫正机速度一段时间；标号12为行程开关，若检测到小车没有到位，系统停车；标号13为光电开关，若检测到

7、小车钢板已经满载，系统自动停车并发出指示信息，等待小车把钢板运到下一道工序回来，系统继续开车。本设计的薄钢板自动剪切控制系统简单分为控制部分，输入模块和输出模块，其结构组成和工作原理可以用图2.2所示的框图表示。图2.2系统方框图2.3本章小结本章主要说明了设计的控制要求，并根据其要求提出钢板剪切结构的示意图，列出了系统涉及到的主要硬件设备，详细说明了本设计的薄钢板自动剪切控制系统的工作原理和运行过程。第3章系统硬件设计3.1光电编码器3.1.1光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。这是目前应用最多的

8、传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测