冲压控制系统

“机电传动控制”课程设计任务书

第九组

1．设计题目：冲压机控制系统

2．设计内容：

1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。

2）按停止按钮，完成当前循环后再停。

3）按复位按钮，机械手和冲压机均回原位

4）要求可以实现手动、单周期、连续控制。

3．设计要求：

1）画出端子分配图和顺序功能图

2）设计并调试PLC控制梯形图

3）设计说明书

4．进度安排：

1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天

2）PLC梯形图设计与调试2天

3）说明书撰写1天

4）答辩1天指导教师：

主管院长：年月日

前言

可编程序控制器（Programmable Logic Controller）是以微处理器为核心，综合了微电子技术、自动化技术、网络通讯技术于一体的通用工业控制装置。英文缩写为PC或PLC。它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到用户的好评。因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（PLC，机器人和CAD/CAM）之一。

初期的PLC只是用于逻辑控制的场合，代替继电器控制系统。随着微电子技术的发展，PLC以微处理器为核心，适用于开关量、模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等场合的控制领域。目前，可编程序控制器既保留了原来可编程序逻辑控制器的所有优点，又吸收和发展了其他控制装置的优点，包括计算机控制系统、过程仪表控制系统、集散系统、分散系统等。在许多场合，可编程序控制器可以构成各种综合控制系统，例如构成逻辑控制系统、过程控制系统、数据采集和控制系统、图形工作站等等。

这次课程设计主要对冲压机控制系统原理和PLC应用作了简要的说明和概述。

目录

前言

设计任务书 (1)

前言 (2)

目录 (3)

摘要 (4)

题目 (5)

地址分配表 (7)

I/O端口分配图和 (8)

PLC型号的选择 (9)

顺序功能图 (10)

梯形图 (11)

语句表 (15)

总结 (17)

参考文献 (18)

摘要

在现今的机械化的工业环境中，冲压机控制系统的积极作用正日益为人们所认识，本设计的目的就是研制自动化程度高、工作可靠、稳定的超声波清洗机控制系统，使其完成超声波清洗的全自动的机械设计。本文详细阐述了应用西门子公司的具有高性能价格比的微型可编程控制器S7-200系列PLC控制系统。该系统充分利用了学习中讲述的可编程控制器（PLC）的多方面的设计知识和方法。这一控制系统的实现和应用，充分体现了PLC系统在工业的应用，以及根据设计和不同的需求改变数据和状况，还可以使其应用的范围更加广泛。

题目

冲压机控制系统设计：

1）按下启动键后，把工件放在传送带1上，启动传送带1将工件送到工位1；

2）打开进料机械手吸盘控制阀，使吸盘吸住工件；

3）进料机械手伸出将工件送入冲压机加工台的工位2，断开吸盘并退回；

4)冲压模具下降，冲压完工件后上升；

5)出料机械手进入冲压机加工台；

6)出料机械手吸盘吸住工件；

7）将工件放到工位3，松开出料吸盘，出料机械手退回原位；

8）启动传送带2将工件从工位3送走；

要求：

1）画出端子分配图和顺序功能图；

2）设计并调试PLC控制梯形图。

本课题主要功能是冲压工件

I0.0

I1.4

I0.5

I0.4

I0.2I0.3

进 料机 械 手

冲 压模 具

出 料机 械 手

I0.7

I0.6

I1.5

I1.6

图1 冲压示意

地址分配表：

I/O端口分配图:

传送带1左限位开关ON

工位1右限位开关ON 进料机械手下限位开关ON

进料机械手上限位开关ON

工位2开关ON

模具下限位开关ON

模具上限位开关ON

出料机械手下限位开关ON 出料机械手上限位开关ON

工位3开关ON

传送带2开关ON

单周期运行

连续运行

1

2

冲压模具下降冲压模具上升出料机械手下行出料吸盘控制阀出料机械手上行

3

出料机械手放料出料机械手退回

3送走

PLC的选型原则：

在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。一般在选择PLC时考虑以下几方面：

一、输入输出（I/O）点数的估算

二、存储器容量的估算

三、控制功能的选择

该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能和处理速度等特性的选择。

PLC型号的选择：

本题目的设计为满足设计要求共分配有31个I/O点，输入15个，输出16个。根据ＰＬＣ功能及其参数我选择了西门子的CPU为CPU224。

CPU224基本参数如下：

100—230V AC电源；

24V DC输入；

继电器输出；

本机集成23输入/10输出；

共33个数字量I/O点；

可连接7个扩展模块；

最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点；

13Ｋ字节程序和数据存储空间；

6个独立的30KHZ高数计数器；

2个独立的20KHZ高数脉冲输出；