基于西门子PLC的自动冲床控制系统的设计
基于PLC和步进电机的冲床自动送料系统研究.doc
基于PLC和步进电机的冲床自动送料系统研究作者所在地为我国轴承保持器架、平垫生产基地之一，冲床被大量的使用，但自动化水平较低，操作工人劳动强度大、生产效率低。
操作工人手持铁板反复移动到冲压刀具的正下方，由刀具切下一个个圆环或特制形状的铁片。
实际工作中由于铁板较重而且工人长期保持一个姿势，生产效率低且容易患上职业病。
若实现自动送料则操作工人只需更换整块铁板，加工过程中铁板的移位由机器完成，从而可实现生产效率的提高和降低工人劳动强度的双重效益。
如上描述实现自动送料需要设计一套机构夹住铁板并让其在平面（即x轴y轴）上精确移动位置，工人只需等整块铁板加工完毕换上新铁板就可，加工过程无需参与。
如果用单片机来实现该方案，要进行复杂的二次开发，需要设计接口电路、抗干扰电路及驱动电路，软件设计也较复杂。
加之难以形成大批量生产，理论上可行但现实中行不通。
PLC（Programmable Logic Controller）是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，它的特点是可靠性高、编程方式简单直观、功能越来越完善，使其在工业控制领域得到广泛的应用。
用PLC 控制步进电机实现定位控制，硬件电路设计简单、方便、快捷，编程语言形象直观，容易掌握。
步进电机又称为脉冲电机，是控制系统中的一种执行元件。
其作用是将脉冲信号变换为相应的角位移或直线位移，即给一个脉冲电信号，电动机就转动一个角度或前进一步。
步进电机的角位移量与脉冲个数严格成正比，转速与脉冲频率成正比，因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向，实现精确定位。
该整套系统成本可控制在五千元左右，易于推广在生产实践中取得了良好的效益。
1、系统硬件设计1.1主控单元本系统选用无锡信捷XC系列的 XC3-32PLC作为主控单元，它有18个输入、14个输出，I/O共计32点。
它具有体积小、功能强、性价比高等优点，而且具有高速脉冲输出功能，可以驱动步进电机实现准确定位任务。
小型冲床控制电路plc改造设计
小型冲床控制电路plc改造设计小型冲床是一种常用的金属加工设备，广泛应用于电子、汽车等行业。
而PLC（Programmable Logic Controller）是一种可编程逻辑控制器，其具有高度可靠性和灵活性，被广泛应用于工业自动化控制系统中。
本文将探讨如何利用PLC对小型冲床进行改造设计，以提高其控制精度和生产效率。
我们需要了解小型冲床的工作原理。
小型冲床通过电机驱动传动机构，将动力传递给冲头，从而对金属材料进行冲击加工。
传统的小型冲床通常采用机械控制，其控制精度和生产效率有限。
而通过PLC控制，可以实现对小型冲床的精确控制，提高加工质量和生产效率。
在PLC改造设计中，我们首先需要将小型冲床的控制系统与PLC连接起来。
可以通过传感器、执行器等设备将小型冲床的工作状态反馈给PLC，以实现对冲床的监测和控制。
同时，PLC可以通过输出信号控制冲床的动力传递机构，实现对冲床的精确控制。
为了提高小型冲床的控制精度，我们可以利用PLC的高速计数器和定时器功能。
通过对传感器信号的计数和计时，可以实时监测冲床的工作状态，并及时调整控制参数。
例如，可以设置冲床的下压时间和下压力度，以适应不同材料的加工要求。
同时，利用PLC的PID控制功能，可以实现对冲床加工过程中的负载和速度的精确控制，提高加工质量和稳定性。
PLC还可以实现小型冲床的自动化控制。
通过编写逻辑控制程序，可以实现对冲床的自动启停、自动调节等功能。
例如，可以设置冲床的自动循环加工，通过PLC控制冲床的启停和加工参数，实现对工件的连续加工。
同时，可以通过PLC与上位机的通信，实现对冲床的远程监控和控制，提高生产效率和管理水平。
在PLC改造设计中，还需要考虑冲床的安全性。
可以通过PLC的安全输入和输出模块，实现对冲床的安全监控和控制。
例如，可以设置冲床的急停按钮和安全门开关，通过PLC实时监测这些信号，并及时停止冲床的工作，保护操作人员的安全。
通过PLC的改造设计，可以实现对小型冲床的精确控制和自动化控制，提高加工质量和生产效率。
基于PLC的机床控制系统设计
毕业论文（设计）题目：基于PLC的数控机床控制设计班级专业电气自动化学生指导教师摘要数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。
早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。
由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。
这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。
本文正是针对这一问题展开工作的。
本文介绍了西门子可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。
并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。
根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。
要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。
所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。
本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。
并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。
关键词：PLC控制，数控车床，梯形图目录摘要1第1章概述41.1数控系统的工作原理41.1.1 数控系统的组成51.1.2 数控系统的工作原理61.2 PLC的硬件与工作原理71.2.1 PLC简介71.2.2 PLC的基本结构71.2.3 PLC的工作原理8第2章数控车床PLC92.1 数控车床PLC的信息传递102.2 数控车床中PLC的功能112.2.1 PLC对辅助功能的处理112.2.2 PLC的控制对象122.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能122.4 利用PLC代替继电器--接触器控制方式的优越性14 第3章CK9930数控车床电气控制分析143.1 车床主要结构和运动形式153.2 车床对电气控制的要求153.3 车床的电气控制电路分析153.3.1 主电路分析173.3.2控制电路分析18第4章PLC程序设计方法194.1 PLC的编程语言194.2 PLC程序设计步骤204.3 PLC程序的模块化设计224.4 输入输出分配224.5 梯形图程序设计244.5.2 公用程序254.5.3 回原点程序264.5.4 主轴控制程序274.5.5 坐标轴控制程序284.5.6 报警处理程序324.5.7 定时润滑控制程序334.5.8 冷却程序354.5.9 自动换刀控制程序364.5.10 需要说明的问题384.6 梯形图程序的调试384.7 本章小结39第5章调试程序40结论42致45参考文献46、第1章概述CK9930型数控车床配备的是华中I型数控系统，是一种比较老式的小型简易经济型数控系统。
基于PLC的数控机床控制系统设计
基于PLC的数控机床控制系统设计数控机床是现代制造业中的核心设备之一，其在工业生产中的自动化程度非常高，能够实现高效、高精度的加工。
而PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用于工控领域的专用计算机，其稳定性和可靠性非常高，适用于数控机床控制系统的设计。
硬件设计方面，首先需要选定适用于数控机床控制的PLC，一般推荐选择功能强大、性能稳定的工业级PLC。
其次，需要根据实际应用需求选择适配的输入输出模块，用于与机床的各个传感器和执行器进行连接。
然后，根据数控机床的运动结构，选择合适的电机驱动器和编码器等设备。
最后，需要设计数控机床的操作面板，用于人机交互，包括显示屏、按钮、旋钮等。
软件设计方面，PLC的控制程序需要通过编程语言进行编写，常用的编程语言包括梯形图、指令表、结构化文本等。
在编程中，首先需要实现数控机床的各种基本功能，例如：自动进给、自动下刀、自动换刀等。
然后，针对具体的加工要求，编写相应的加工程序，包括工件的坐标系设定、刀具半径补偿、切削速度设定等。
此外，还需要编写相应的报警和故障处理程序，以保证数控机床的安全运行。
设计完整的基于PLC的数控机床控制系统后，还需要进行相应的调试和测试。
通过连接各个部件，验证控制逻辑是否按预期工作，检查机床运动是否平稳、精确。
在测试过程中，还需要模拟各种异常情况，如断电、通信异常等，确保系统能够正确处理这些异常情况，保证机床的安全性和可靠性。
总之，基于PLC的数控机床控制系统设计需要考虑到硬件和软件两个方面，确保系统功能完善、稳定可靠。
通过合理的硬件设计和编写高效的控制程序，可以实现数控机床的自动化加工，提高生产效率和产品质量。
基于PLC的冲床点位控制方法设计
0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.3
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38
0.2 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2
5结论 通过 对 国 外样 品 的认 真 研 究和 三 种结 构 设计 方 案 的
对比 , 以 大量 的 试验 为 依据 , 认 为此 结 构 设计 方 案的 优 点 在于 : 从 成型 工 艺方 式 上 , 避 免 了 插孔 变 形而 导 致的 插 拔 力 失 效, 确保 接 触 可 靠 性 ; 从 结 构上 能 够 保 证 插 针 、插 孔 间中 心 距 的一 致 性及 平 行度 , 从而 保 证连 接 的稳 定 性 及 可靠 性 ; 绝缘 固 定板 的 设计 , 对 插针 、插 孔固 定 的同 时 , 也 对导 线 压接 处 起 保护 作 用, 避 免 导线 断 路; 采 用 多层 密 封
现点位控制的方法,给出了控制流程和梯形图, 具有控制系统简单、可靠性高和软件设计容易的特点。
关键 词: 冲床; PLC; 点位控制; 梯形图
中图 分类 号: TG659
文 献标 识码 : A
文 章编 号: 1002- 2 333( 2008) 07- 00 55- 02
A Meth od for Pun ch Point- posit ion Con trol with PL C YUAN Jian- guo
解决方案
工 艺 / 工装 / 模具 / 诊断 / 检测 / 维 修 / 改 造 SO LUTIO N
基 于 PLC 的 冲 床 点 位 控 制 方 法设 计
袁建国 ( 重庆工学院 汽车学院, 重庆 400050)
摘 要: 文中针对冲 压孔在 X 方向 和在 Y 方向都 呈等距分布状态时, 提出了一种用 PLC 控制 X 向和 Y 向步进电 机实
基于PLC的冲床自动送料装置控制系统设计
基于PLC的冲床自动送料装置控制系统设计摘要我们结合先进的机电一体化技术，研发出基于PLC控制的冲床自动送料装置，适用于普通冲床、深喉颈冲床和龙门冲床，经工厂实际应用，其位置控制精度可以达到±0.1mm，远远高于人工送料，同时安全性大幅提高，较好的解决了人工送料精度低，危险性高等行业普遍问题。
关键词PLC；冲床；自动送料；控制随着微电子、通信技术的飞速发展，可编程序控制器（PLC）以其可靠性高、适应性强、编程灵活、功能扩展方便、运算速度快等特点，在运动控制领域越来越受到重视[1]。
针对冲压行业加工精度低、安全性差等普遍问题，我们研发了基于PLC控制系统的自动送料装置。
经试用，基本能够代替人工操作，而且具有精度高、操作方便、安全性好等特点。
在该自动送料装置中，用户只需要对板材冲压路径进行编程，然后按动开始键就可以完成指定的冲压送料程序；同时还可实现路径自主编程、自动送料、原点复位等功能；操作人员不仅能控制冲床自动送料装置，按照设定的送料路径程序完成冲压任务，并且也可以根据需要自行设定送料路径程序；该设备还具有较好的安全性，位置控制误差在±0.1mm，精度也达到了工厂的使用要求，较好的解决了冲压现有手动送料存在的问题。
1 整体设计冲床自动送料装置适用于普通冲床、深喉颈冲床和龙门冲床，在现有的冲床不做改动的情况下，增加一个自动送料装置作为辅机实现送料自动化。
冲床自动送料装置主要由二坐标直线运动单元、人机交互界面、PLC控制单元等部分组成，其中二坐标直线运动单元由步进电机，滚珠丝杠等部件组成，保证运动控制精确；人机交互界面采用触摸屏完成系统参数的设定、加工过程监控、程序仿真和模拟等功能；PLC作为控制核心器件，根据用户输入的参数并通过采集装置各个位置的状态信号控制步进电机动作实现整个冲床送料装置的协调动作。
2 控制系统设计与实现2.1 PLC控制单元控制系统采用的PLC为三菱FX1n-40MT，40点主机配有24点数字输入和16点晶体管输出，两路高速响应输出最高频率可达100kHz，可方便控制步进、伺服驱动系统，RS422通讯端口可实现与触摸屏的连接，系统的硬件原理图如图1所示。
毕业论文(设计)：冲压机的PLC控制设计
毕业设计（论文）报告题目冲压机的PLC控制院（系）别中德机电学院专业机电一体化技术班级数电1001班姓名张瑞志学号100101264指导教师唐亦敏完成日期2012年9月23日摘要:本设计采用西门子的小型PLC LOGO为核心对冲压进行控制。
随着自动控制技术的迅速发展，PLC对冲压的控制技术应用越来越广泛。
本文采用PLC对冲压进行控制，通过合理的设计，提高冲压控制水平，进而改善冲压运行的稳定性，使其更加精确。
本文主要介绍了冲压的PLC控制系统总体方案设计、设计过程、组成、列出冲压的梯形图，并给出了系统组成框图，分析冲压逻辑关系，提出PLC的编程方法。
能够给一些初学者点建议，能够对冲压的基本原理、基本编程思路有大致的了解。
关键词：冲压，PLC，控制AbstractThis design uses the PLC LOGO as the core of the stamping control.With the rapid development of automatic control technology,PLC stamping control technology is applied more and more widely.This paper used PLC to stamping control,through reasonable design, improve the flow of control level,thereby improving the flow stability of running,making them more precise.This article mainly introduced the stamping of PLC control system design, design process,composition,lists the stamping ladder diagram,and gives the block diagram of the system,analyzes the stamping of logic relation,put forward PLC programming method. Can give some suggestions to beginners,basic principle,basic stamping programming ideas have roughly understanding.Keywords:stamping,PLC,control目录摘要 (1)Abstract (2)1课题的提出 (4)1.1选题背景 (4)1.2方案论证 (5)2系统的理论分析及控制方案确定 (5)2.1控制方案的比较和确定 (5)2.2冲压控制系统的组成及原理图 (5)2.3冲压系统控制流程 (8)3系统的硬件设计 (8)3.1系统主要设备的介绍 (8)3.1.1PLC LOGO的介绍 (9)3.1.2气缸的介绍..........................................................................错误！未定义书签。
PLC冲床电气控制系统设计
PLC冲床电气控制系统设计摘要：PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的数字电子设备。
本文以冲床电气控制系统为例，详细介绍了PLC控制系统的设计流程和相关技术要点。
通过PLC控制系统的设计，可以实现对冲床的自动化控制，提高工作效率和生产质量。
关键词：PLC；冲床；电气控制系统；设计流程1引言冲床是一种常用的金属加工机械设备，广泛应用于金属制造行业。
为了提高冲床的生产效率和稳定性，需要引入PLC控制系统进行自动化控制。
本文将介绍PLC冲床电气控制系统的设计流程和关键技术要点。
2PLC冲床电气控制系统设计流程2.1系统需求分析通过与用户沟通，了解冲床的功能要求和性能指标，包括冲床的加工能力、工作环境、工作压力等。
同时，分析用户对PLC冲床电气控制系统的期望，以确定设计目标。
2.2设计方案确定根据系统需求分析的结果，制定PLC冲床电气控制系统的设计方案。
包括PLC型号的选择、输入输出模块的配置、控制逻辑的设计等。
2.3设计电气原理图根据设计方案，绘制电气原理图。
电气原理图包括PLC与其他设备的连接方式、传感器的连接方式、驱动器的连接方式等。
电气原理图应清晰明了，便于工程师进行后续的电气布置和接线工作。
2.4编写PLC程序根据设计方案和电气原理图，编写PLC程序。
PLC程序是控制逻辑的实现方式，通过编写PLC程序，可以实现对冲床各个部分的控制，包括气动系统、电动系统、传感器系统等。
编写PLC程序需要考虑程序的可读性、可扩展性和稳定性。
2.5调试和测试完成PLC程序编写后，需要进行调试和测试。
通过与冲床的连接，进行各个部分的联调测试，确保PLC控制系统的各个部分正常工作，控制逻辑正确。
2.6完善和优化在调试和测试的过程中，可能会发现一些问题或改进的空间。
根据实际情况，对PLC控制系统进行完善和优化，提升冲床的性能和稳定性。
3PLC冲床电气控制系统的关键技术要点3.1输入输出模块的配置输入输出模块是PLC控制系统与外部设备之间的接口，用于接收外部信号和发送控制信号。
小型冲床控制电路plc改造设计
小型冲床控制电路PLC改造设计1. 项目背景冲床是一种用于对金属材料进行冲压加工的设备。
传统的冲床通常采用机械驱动，其控制模式相对简单，往往需要人工干预。
为了提高冲床的自动化程度和生产效率，可以采用PLC(可编程逻辑控制器)进行改造。
本项目旨在对小型冲床进行PLC改造设计，使其具备自动化加工功能，并能通过PLC控制电路实现稳定可靠的运行。
2. PLC简介PLC是一种专用于工业自动化控制的电子设备。
它具备高可靠性、强鲁棒性和可编程性的特点，可以通过编写逻辑程序来实现对工业设备的控制。
PLC由输入/输出(I/O)模块、中央处理器(CPU)、存储器、通信模块等组成。
通过连接传感器和执行器，PLC能够对外部信号进行采集和处理，并输出控制信号，实现对设备的自动化控制。
3. 改造设计流程3.1 需求分析在进行PLC改造设计之前，需要对小型冲床的功能和性能进行详细分析，确保明确改造的目标和需求。
•功能需求：自动上料、自动冲压、自动下料、故障报警等。
•性能需求：稳定可靠、高精度、高效率、易维护。
3.2 系统结构设计基于需求分析的结果，设计小型冲床的PLC控制系统的结构。
通常可以分为下列几个模块：•输入模块：用于连接传感器，采集外部信号，包括冲压力、上料状态、下料状态等。
•逻辑控制模块：通过编程实现逻辑控制功能，如自动上料、自动冲压、自动下料等。
•输出模块：用于连接执行器，输出控制信号，包括马达、气缸等。
•人机界面模块：用于与操作员进行交互，包括输入指令、显示状态、报警信息等。
•通信模块：用于与上位系统进行数据交换，如上料物料的信息、冲压产品的统计等。
3.3 编程实现在PLC中，编程是实现逻辑控制的关键。
根据需求分析和系统结构设计的结果，使用PLC的编程软件进行程序编写。
编写的程序应包括自动上料、自动冲压、自动下料等功能的实现，同时还需要考虑异常情况的处理和故障报警。
3.4 硬件连接在PLC改造设计中，正确的硬件连接至关重要。
以PLC为基础的新型机床控制系统设计与实现
以PLC为基础的新型机床控制系统设计与实现PLC作为机床控制系统的核心设备，具有诸多优点。
它具有可编程性强、可扩展性好、可靠性高、反应速度快等特点，能够满足机床控制系统对高效性、稳定性、可靠性的要求。
而且，PLC的输入输出接口丰富，可以与各种传感器、执行器等设备连接，实现对机床的全面监测和控制。
以PLC为基础的新型机床控制系统在设计上需要考虑多个方面。
首先是界面设计，为了方便操作和监控，可以采用触摸屏等人机界面设备，使操作员能够直观地了解机床的状态和参数。
其次是系统的逻辑设计，通过PLC的编程实现机床的各种运动和功能，例如定位、加工、送料等，要考虑到不同机床的特点和要求，设计出符合实际应用场景的逻辑控制程序。
还需考虑到系统的可靠性和容错性，采取相应的措施来防止硬件故障和程序错误对机床运行的影响。
以PLC为基础的新型机床控制系统在实现上需要进行多方面的工作。
首先是硬件配置，根据机床的功能和性能要求，选择合适的PLC型号和通信模块，并结合机床的传感器和执行器等外围设备进行配置。
然后是软件开发，根据系统的功能需求，编写PLC的逻辑控制程序和人机界面程序，并进行调试和测试，确保系统的稳定性和可靠性。
最后是系统集成，将PLC和各外围设备进行连接和调试，将整个机床控制系统进行调试和测试，以确保系统能够正常运行。
以PLC为基础的新型机床控制系统能够实现机床的高效自动化控制，提高生产效率和产品质量，降低操作难度和维护成本，具有较大的应用潜力和市场前景。
未来，随着工业自动化的深入发展，以PLC为基础的新型机床控制系统将在机床行业得到更为广泛的应用。
基于PLC的车床电气控制系统设计
基于PLC的车床电气控制系统设计
车床电气控制系统是指运用可编程控制器（PLC）对车床进行电气控制的系统。
它由传感器、执行器、PLC、人机界面等组成，在车床加工的自动化控制中起着重要的作用。
本文介绍了一种基于PLC的车床电气控制系统设计，主要包括以下内容：
一、控制系统硬件设计
PLC选用的是具有高性价比和可靠性的型号，根据实际需要选择了输入输出模块，以满足车床加工过程中需要控制的各种信号输入和执行器控制输出。
同时，在车床电气线路设计中，对于每个执行器都应有对应的保护措施，以防止短路或过流等故障，保护系统的稳定性和安全性。
PLC程序采用Ladder图编写，根据车床加工的要求，编写了对应的控制策略。
如对进给轴进行控制时，可以采用位置控制模式，根据加工要求以及机床的机械结构特点，确定调节位置的方式和速度，以达到加工精度的要求。
此外，还需要制定安全控制策略，如在车床加工时，应设置急停开关、门禁开关等保护措施，以确保操作人员的安全。
三、人机界面设计
人机界面（HMI）是车床电气控制系统中的一个重要组成部分。
它通过显示器和操作面板与PLC进行通讯，用于显示车床加工过程中各种信号和控制指令，同时操作人员也可以通过操作面板进行控制。
为了提高可视化效果，设计了简洁明了的界面，并通过图形化控制按钮实现对车床加工的各种操作，如启动、停止、进给、回程等。
综上所述，基于PLC的车床电气控制系统设计具有高效、精准、安全等优点，能够有效提高车床加工的自动化水平和加工质量，具有广泛的应用前景。
以PLC为基础的新型机床控制系统设计与实现
以PLC为基础的新型机床控制系统设计与实现PLC（Programmable Logic Controller）是一种专门用于工业自动化控制的电子设备，被广泛应用于各种机床控制系统中。
本文将以PLC为基础，介绍一种新型机床控制系统的设计与实现。
新型机床控制系统的设计要求是高效、稳定和可靠。
在设计过程中，首先需要明确机床的功能和工作流程，确定各个子系统之间的关系和作用。
然后，根据实际需求，选择适当的传感器和执行器，并确定其数量和位置。
在实现过程中，首先要进行硬件设计。
根据机床的功能需求，选择相应的PLC型号，并配置相应的输入输出模块。
然后，根据机床的结构和工作原理，设计相应的电路板和电缆布局。
还需要设计适当的供电电路和保护电路，确保系统的安全性和稳定性。
接下来是软件编程。
根据机床的功能需求和工作流程，设计相应的控制程序。
采用图形化编程软件，如LD（Ladder Diagram）或ST（Structured Text），可以简化编程过程。
在编程过程中，需要定义各个输入信号的逻辑关系和处理方法，如启动、停止和报警等。
还需要实现各个执行器的控制逻辑，如马达的速度和方向控制，气缸的压力和运动控制等。
在实现过程中，需要进行系统测试和调试。
通过模拟输入信号和实际执行器，测试和验证系统的功能和性能。
还需要根据实际情况对系统进行调整和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
进行系统集成和安装。
将设计好的硬件和软件组装在一起，连接好电源和输入输出设备。
然后进行系统的调试和测试，确保系统的正常运行和稳定性。
还需要进行现场培训和操作手册的编写，提供相应的技术支持和维护。
以PLC为基础的新型机床控制系统设计与实现需要从需求分析、硬件设计、软件编程、系统测试和调试、系统集成和安装等方面进行全面考虑和实施。
通过合理的设计和工艺，将能够实现高效、稳定和可靠的机床控制。
冲床PLC课程设计
前言可编程逻辑控制器（PLC）是应用最广的以计算机为核心的自动控制装置。
本设计以S7-200为编程器设计冲床系统的控制。
本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养我们综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程X围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使我们得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
第1章简述了冲床控制系统的要求，第2章通过比较了继电器控制、单片机控制、PLC控制优缺点，选择适合本课程设计的控制方法，第3章给出了控制系统的硬件电路和元件清单以及控制面板模型图，第4章为软件设计，包括顺序功能图和梯形图，第5章为系统的调试及后续工作,附录为对应的梯形图语句表清单。
本设计由赖指南老师指导，陈俊凯同学在课程的设计中给了很大的帮助，谨在此表示衷心的感谢。
由于作者水平有限，课程难免有不足错漏之处，恳请老师批评指正。
付小任某某工程学院2012/6/8目录第1章绪论 (1)第2章控制方法论证 (2)第3章控制系统硬件设计 (3)3.1元件清单 (3)3.2 控制面板 (3)3.3 硬件电路 (4)第4章控制系统软件设计 (5)4.1 主程序梯形图 (5)4.2 公用程序梯形图 (5)4.3 自动程序顺序功能图及梯形图 (6)4.4 手动程序梯形图 (9)4.5 自动回原点顺序功能图及梯形图 (9)第5章控制系统调试 (11)结束语 (12)参考文献 (13)致谢 (14)附录程序清单 (15)第1章绪论1.1用途本冲床控制系统用于工厂以所需的不同方式加工工件，系统具有手动、单周期、回原点、和连续循环四种工作方式。
1.2工艺过程冲床运动过程示意图如图1所示。
初始状态时机械手在最左边，左限位开关SQ4接通，冲头在最上面，上限位开关SQ3接通；机械手松开(YV1断开)。
基于PLC的冲压机加工过程自动控制系统的设计_罗艳蕾
3 F1
4 F3
5 F4
M0.0 得电并自保持 ， 是为了让待工件冲压并输送走
后 ，B 缸才开始动作将待冲压工件送到冲压位置 ； 同 时 B2 的 信 号 又 使 保 持 型 开 通 延 时 定 时 器 线 圈 T1 接通 ， 延时 5 s 后输出信号去使电磁换向阀 3 的电 磁线圈 F1 得电 ， 缸 6 对工件进行冲压 ， 冲压后信号
将加工好的工件 推走 （ 气缸 C）
图1
系统示意图
T1、T2 实现间隔时间控制 ， 计数器 C0 对工件计数 ，
整个过程都是由程序控制自动完成 。
开始 延时定时器 T2
（2） 气动控制回路设计 图 2 为气动系统控制回路图， 系统控制过程 为 ：当 检 测 到 需 要 加 工 的 工 件 时 ，电 磁 换 向 阀 4 的 电磁线圈 F3 得到信号 ，B 缸将工件推到加工位置 ， 信号 B2 使电磁线圈 F3 失电而使 B 缸返回 ； 保持型 开通延时定时器线圈 T1 来控制输送缸 B 与冲压缸
DOI:10.13436/j.mkjx.2009.12.044
第 30 卷第 12 期 2009 年 12 月
煤
矿
机
械
Coal Mine Machinery
Vol.30No.12 Dec. 2009
基于 PLC 的冲压机加工过程自动控制系统的设计 *
罗艳蕾 ， 朱正龙 ， 陈均伟 ， 邱 雪， 李 渊 （ 贵州大学 机械工程学院 ， 贵阳 550003 ）
1 2
图2
系统控制回路
1. 气源 2. 二联件 3 、4 、5. 二位五通单电控电磁阀 6 、7 、8. 双作用
缸 A1 、A2 、B1 、B2 、C1 、C2. 电容式接近传感器
冲压自动化控制系统
冲压自动化控制系统的应用1改造因素及工艺需求冲压车间A线有5台压力机，按前后位置摆放分别为2023T-1000T-800T-800T-1000T,各台压力机采用单机控制，由四个人手动操作。
每台压力机由一套西门子S7-300系列PLC系统控制，在操作面板备有PROFACE人机界面。
各压力机间放置一台输送带，做为传送冲压半成品件用，以此实现压力机间物料自动传输。
A线是车间吨位最大，工作台面最大的压力机组，一些大型的外表件必须在A线生产。
目前A线重要生产车型有MPV瑞风、SUV瑞鹰、重卡。
由于产量不断攀升，且外表件质量控制严格。
现生产节拍为3-4P/min，不能满足生产规定；且质量问题得不到很好的控制，返修和报废率太高。
重要从以上两方面考虑，通过公司相关部门研讨，决定在A线实行自动化改造。
改造后实现整个生产节拍提高为6-7 P/min，返修率减少20%，无安全事故。
2 系统设计以现有A线线体为基础，进行一系列自动化改造，具体添加7台机器人，两个上料台，一个板料定位台和一个下料传送带。
改造后实现A线全自动控制，涉及自动上料、拆垛、冲压、下料等全自动控制。
电控系统以西门子S7-300系列PLC和 Profibus-DP总线为核心控制设备，采用接近或光电开关监测执行机构的位置，现场的各种控制信号及执行元件均通过Profibus-DP总线接入PLC，由PLC控制全线的动作。
为便于操作，在主控制柜上设立人机界面(HMI)；为实现压力机与机器人动作连锁，在每台压力机上新增16点I/0模块各一只，采用H/W方式与系统总站实现通信。
操作分为自动、手动两种形式，自动时全线在程序控制下自动运营；手动时，操作人员在现场操作台上进行操作。
电气采用PLC控制，集中控制与现场控制相结合，PLC对底层设备的控制和信号的采集采用PROFIBUS-DP的工业现场总线的方式，系统留有与车间上位机联网的接口，能体现线体动作特性的数据集中实时储存在一定的区域。
基于PLC的冲孔加工机控制系统
毕业设计（论文）任务书一、设计内容：1．对本课题的总体介绍：传统的自动控制系统由继电器—接触器控制组成，存在故障多、可靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。
随着PLC的普及和完善，以及PLC本身所具有的高可靠性、易编程修改的特点，在自动控制系统中应用取得了良好的效果。
基于PLC的冲孔加工机控制系统示意图如下所示。
①系统由5个流程组成：复位流程，清除残余工件；工件补充流程，根据有无工件控制传送带的启停；冲孔流程，根据冲孔位置有无工件控制冲孔机是否实施冲孔加工；测孔流程，检测孔加工是否合格，由此判断工件的处理方式；搬运流程，将合格工件送入包装箱。
②因为只有一个放在工件补充位置的PH0来侦测工件的有无，而另外的钻孔、测孔及搬运位置并没有其他传感装置，那么应如何得知相应位置有无工件呢？本题所使用的方式是为工件补充、钻孔、测孔及搬运设置4个标志，即M10-M13。
当PH0侦测到传送带送来的工件时，则设定M10为1，当转盘转动后，用左移指令将M10-M13左移一个位元，亦即M11为1,钻孔机因此标志为1而动作。
其他依此类推，测孔机依标志M12动作、包装搬运依M13动作。
2．主要内容：①工件的补充、冲孔、测试及搬运可同时进行。
②工件的补充由传送带（电机M0驱动）送入。
③工件的搬运分合格品及不合格品两种，由测孔部分判断。
若测孔机在设定时间内能测孔到底（MS2ON），则为合格品，否则即为不合格品。
④不合格品在测孔完毕后，由A缸抽离隔离板，让不合格的工件自动掉入废料箱；若为合格品，则在工件到达搬运点后，由B缸抽离隔离板，让合格的工件自动调入包装箱。
3.对完成课题内容的具体要求：根据控制要求编写毕业论文，内容包括：①设计过程和有关说明。
②PLC硬件配置电路。
③PLC状态转移图。
④PLC控制程序(梯形图和指令表)，用仿真软件和编程软件将程序录入计算机并进行模拟调试。
⑤其他说明（如设计过程中遇到的问题及解决方法、对课程设计的心得等）。
基于西门子PLC的冲压控制系统设计
Science & Technology Vision 科技视界 89
完整的程序包括主程序及自动、半自动、手动、复位等子程序，这 里以自动程序为例。
2 PLC 控制系统的传动设计
系统采用三相鼠笼转子异步电动机，它结构简单、坚固、运行方 便、可靠、容易控制与维护、价格便宜。
JG23-40 冲 床 的 传 动 系 统 由 皮 带 传 动 、齿 轮 传 动 、轴 和 轴 承 等 组 成。 其传动示意图如图 1 所示。
机械手用丝杆带动装有吸嘴的平板运动，实现机械手的伸出与缩 回动作 。 这样不仅传动迅速而且平稳 ，靠吸嘴吸附料板 ，还避免了对料 板造成的伤害。
系统共计 4 种操作模式。 按自动化程度的高低设为自动、半自动 及手动三种操作模式，由操作人员根据工作需要人工切换选择。 另有 一种复位模式，主要用于调试和故障处理。
项目与课题
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基于西门子 PLC 的冲压控制系统设计
席阳 （无锡汽车工程中等专业学校，江苏 无锡 214153）
【摘 要】本文描述了基于西门子 PLC 的压力机冲压控制系统的设计，系统可实现自动送料，冲压，自动堆 料 及 计 数 功 能 ，具 备 节 约 成 本 、 提高生产效率安全性高等特点，有一定的发展前景。
【关 键 词 】PLC ；冲 压 控 制 ；系 统 设 计
0 引言
冲压机床是一种通用锻压装备，通过施加强大的压力，实现对金 属材料切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺。
将 PLC 技术应用于传统的冲压机床， 充分利用 PLC 系统构成灵 活，编程简单，维护方便，可靠性强等优点，可以设计实现自动送料，冲 压，自动堆料及计数功能的自动冲压系统，从而节约物料成本，提高生 产效率。
小型冲床控制电路plc改造设计
小型冲床控制电路plc改造设计以小型冲床控制电路PLC改造设计为标题近年来，随着自动化技术的不断发展，小型冲床也逐渐成为工业生产中不可或缺的设备之一。
然而，传统的小型冲床控制电路存在一些问题，如操作复杂、稳定性差等。
为了提高小型冲床的性能和可靠性，设计一个基于PLC的控制电路已成为必要的选择。
一、背景介绍小型冲床是一种常用的金属加工设备，广泛应用于汽车制造、电子设备制造等行业。
传统的小型冲床控制电路主要由继电器和电路板组成，操作繁琐且容易出现故障。
而PLC（可编程逻辑控制器）是一种高度灵活且可靠的控制设备，可以实现逻辑控制、运动控制等功能，因此将PLC应用于小型冲床控制电路改造具有重要意义。
二、PLC控制电路设计1. 硬件配置根据小型冲床的具体要求，选择合适的PLC型号，并配备必要的输入输出模块，如数字输入模块、模拟输出模块等。
同时，还需配置合适的传感器和执行器，用于实时监测和控制冲床的运行状态。
2. 信号采集与处理通过传感器采集小型冲床的运行状态信号，如压力传感器用于检测冲床的冲击力度，位移传感器用于检测冲床的行程长度等。
这些信号将通过PLC的输入模块进行采集，并经过滤波和放大等处理，以确保信号的准确性和稳定性。
3. 运动控制根据小型冲床的运行要求，通过PLC的输出模块控制执行器的运动，如控制液压缸的收放、控制冲头的上下运动等。
PLC可以根据预设的程序实现精确的运动控制，提高冲床的工作效率和稳定性。
4. 逻辑控制通过PLC的逻辑控制功能，可以实现小型冲床的自动化控制。
根据具体的工艺要求，编写PLC的程序，实现自动送料、自动冲压等功能。
此外，还可以通过PLC的触摸屏界面，方便操作员对冲床的参数进行设置和调整。
三、优势分析相比传统的小型冲床控制电路，基于PLC的控制电路具有以下优势：1. 灵活性更高：PLC的程序可以根据实际需求进行修改和调整，实现不同工艺的自动化控制。
2. 稳定性更好：PLC具有良好的抗干扰能力和可靠性，可以有效避免传统控制电路中常见的故障问题。
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摘要本篇文章内容是基于西门子PLC的自动冲床控制系统的设计，针对冲床薄片自动控制系统在工艺系统中的应用，从工艺要求、控制方案拟定控制系统硬件设计和控制系统的软件设计进行了研究。
首选通过对冲床系统的分析，确定了总体的设计方案；再根据冲床的特点和所需的功能，确定了系统的硬件构成——采用了西门子S7-200可编程控制器作为冲床系统的核心控制器，使系统达到体积小、控制灵活、故障检测容易，并且提高了生产效率；采用西门子V80伺服驱动器作为执行元件，其位置控制精度远远地高于人工送料，使其整个系统的安全性大幅度提高；采用了西门子的人机界面，使系统更加人性化、便捷化。
关键词：自动冲床 PLC 自动送料冲压AbstractThis article is based on Siemens PLC punching machine automatic control system design, according to punch sheet automatic control system in the process of application, from the technical requirements, control programming control system hardware design and software design of control system of.The preferred to punch through system analysis, determine the overall design plan; then according to punch characteristics and the desired function, the system hardware composition -- adopts Siemens S7-200programmable controller as the core controller punch system, make the system achieves small volume, flexible control, fault detection, and improves the production efficiency; adopts Siemens V80 servo drive as the executive element, the position control precision is much higher than that of artificial feeding, the security of the whole system is greatly improved; the Siemens man-machine interface, making the system more user-friendly, convenient.Keywords：automatic punching machine; PLC; automatic feeding; stamping目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.1.1 冲压在机械制造中的地位及特点 (1)1.1.2 现代冲压加工发展趋势 (2)1.2 可编程控制器在冲床系统中的应用概述 (2)1.3 我国冲床行业市场发展趋势 (3)1.4 我国冲床与国际水平的差距 (4)1.5 本文的主要研究内容 (5)第二章冲床自动控制系统方案设计 (6)2.1 冲床自动控制系统功能概述 (6)2.2 初步确定冲床自动控制系统的架构 (6)第三章冲床自动控制系统功能分析 (8)3.1 冲床自动控制系统各部分功能分析 (8)3.1.1 PLC功能分析 (8)3.1.2 伺服模块功能分析 (8)3.1.3人机界面功能分析 (8)3.2 系统总体功能分析 (9)第四章冲床自动控制系统功能硬件实现 (10)4.1 控制器PLC的选型 (10)4.1.1 PLC的选型原则 (10)4.1.2 本系统中可编程序控制器的选取及其特点 (11)4.2 伺服选型 (13)4.2.1 伺服电机的选型 (13)4.2.2 伺服驱动器的选型 (14)4.3 冲头切片气缸选型 (15)4.3.1 气液增压机的特点 (16)4.3.2 气液增压机的功能 (16)4.4 检测元器件选型 (17)4.5 人机界面选型 (19)第五章冲床自动控制系统功能软件实现 (21)5.1 冲床自动控制系统的流程 (21)5.1.1 伺服系统控制流程 (22)5.1.2 冲头切片控制流程 (23)5.2 PLC的I/O地址分配 (25)5.3 PLC控制系统程序 (26)5.3.1 初始化程序 (26)5.3.2 数据运算程序 (28)5.3.3伺服系统控制程序 (32)5.5 人机界面的编制 (33)第六章总结和展望 (36)6.1论文工作总结 (36)6.2发展与展望 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录一PLC程序 (40)附录二电气原理图 (49)第一章绪论1.1 引言冲压是金属塑性成形加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以也称为板料成形。
冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型零件；既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件，又能够制造精密（公差在微米级）和复杂形状的零件。
冲压具有生产率高、加工成本低、材料利用率高、操作简单、便于实现机械化与自动化等一系列优点，因此在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航空航天、兵器等生产和发展具有十分重要的意义。
1.1.1 冲压在机械制造中的地位及特点冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型零件；既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件，又能够制造精密（公差在微米级）和复杂形状的零件。
占全世界钢产60%～70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分经过冲压制成成品。
冲压在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航空航天、兵器等制造中，具有十分重要的地位。
冲压件重量轻、厚度薄、刚度好。
它的尺寸公差是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需再经机械切削即可使用。
冷冲压件的金属组织与力学性能优于原始坯料，表面光滑美观。
冷冲压件的公差等级和表面状态优于热冲压件。
大批量的中、小型零件冲压生产一般是采用复合模或多工位的连续模。
以现代高速多工位压力机为中心，配置带料开卷、矫正、成品收集、输送以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成生产率极高的全自动冲压生产线。
采用新型模具材料和各种表面处理技术，改进模具结构，可得到高精度、高寿命的冲压模具，从而提高冲压件的质量和降低冲压件的制造成本。
冲压生产的工艺和设备正在不断发展，除传统的使用压力机和钢制模具制造冲压件外，液压成形以及旋压成形、超塑成形、爆炸成形、电水成形、电磁成形等各种特种冲压成形工艺亦迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新的高度。
特种冲压成形工艺尤其适合多品种的批量（甚至是数十件）零件的生产。
对于普通冲压工艺，可采用简易模具、低熔点合金模具、成组模具和冲压柔性制造系统等，组织多品种的中小批量零件的冲压加工。
总之，冲压模具有生产率高、加工成本低、材料利用率高、操作简单、便于实现机械化与自动化等一系列优点。
采用冲压与焊接、胶接等复合工艺，使零件结构更趋合理，加工更为方便，可以用较简单的工艺制造出更复杂的结构件。
1.1.2 现代冲压加工发展趋势制造冲压件用的传统金属材料，正逐步被各种复合材料或高分子材料替代。
在模具设计与制造中，开发并应用CAD/CAM系统，发展高、新制造技术和模具、装置等，以适应冲压产品的更新换代和各种生产批量的要求。
推广应用数控冲压等设备，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。
某些传统的冲压加工方法将被液压成形、旋压成形、爆炸成形等新颖的技术所取代，产品的冲压加工趋于更合理、更经济冲模的核心部分是工作零件，即凸模和凹模。
其形状和尺寸是由冲压工序的性质决定的。
冲裁冲孔落料模的凸、凹模之间间隙很校，并做成锋利的刃口，以便形成强大的剪切力进行剪切，使坯件与板料分离在现代化的机加工过程中，消耗于送料的时间损失是组成零件单件加工时间的一部分，它属于辅助时间。
要想提高生产率，减少生产中的辅助时间将是非常重要的一个环节。
而要想减少辅助时间，就必须提高生产的自动化程度。
利用PLC可以直接对伺服电机进行位置和速度控制，无需增加定位模块，节约成本。
PLC的处理速度高，输出脉冲的频率也很高，而且指令也很简单，在系统联机的情况下也可方便地进行所有指令的修改工作。
本系统通过触摸屏进行调节控制,使操作简单,也减少了在运行过程中的故障查找环节，大大提高了工作效率。
1.2 可编程控制器在冲床系统中的应用概述近年来，PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。
随着PLC技术的发展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。
在冲床的实际设计和生产过程中，为了提高冲床加工的精度，对其定位控制装置的选择就显得尤为重要。
1.3 我国冲床行业市场发展趋势目前，整个冲床工具行业企业发展迅猛，对冲床附件的需求量激增，国内市场容量很大。
尤其是近几年来，我国汽车工业发展迅速，使冲床厂各行业市场更加旺盛。
目前，国内中低档数控冲床附件产品的市场，基本由国内产品占领，部分产品如数控分度头、刀杆还有一定的批量出口。
但是，近几年来台湾地区的产品大量涌入，中档数控冲床附件产品的市场竞争刀越来越激烈。
高端技术水平的产品主要依靠进口，从工业发达国家如日本、德国、意大利等进口较多。
一般机械类、传统类冲床附件大量出口国际市场。
2004年虽有部分冲床附件出口量有所增加，但是各类冲床附件的出口总量并不大，说明国内市场的需求再变大。
国外及台湾商为了进入我国大陆市场，产品价格逐步调低，其市场份额也在逐步扩大。
目前由于国内产品在售前技术业务交流及售后服务比国外厂商有明显优势，使国产冲床厂的数控冲附件产品能够不断发展。
但随着外商采用大陆本地化生产方式后，我们就会失去这些优势。
近几年部分发展中国家的冲床工具行业发展速度加快，也逐步向大陆市场进口冲床附件等，并有一定的价格竞争优势。
例如：印度企业，正在快速发展各类冲床附件产品，各类卡盘、数控转台、数控刀架，在价格方面与其他进口商相比也有一定优势。
就冲床附件的品种而言，大部分品种国内冲床附件企业都有，也基本属于专业化生产，能够满足主机的需要。
但是，随着数控技术的发展，新技术、新工艺的不断应用，国外新品种、新结构数控冲床附件不断出现，例如伺服电机直接驱动的数控回转工作台(单轴高速数控转台或两轴联动高速可倾转台)已经有几家海外厂商在cimt2005中国国际机床展会上登场，完全改变了传统的的结构原理，回转速度远高于传统的机械结构。