自动剪板机plc设计

实验课程名称电器控制与可编程控制器B

实验名称自动剪板机PLC控制

开课学院自动化学院

指导老师姓名周新民

学生姓名林仕文黄运吉冉凡松甘甜刘立学生专业班级自动化ZY1202班

2014 —2015 学年第二学期

摘要 (2)

1 课程设计内容 (3)

1.1 课程目的 (3)

1.2 设计要求 (3)

1.3 设计思路 (4)

1.4 设备及仪器的选择 (4)

2 设计流程及方法 (5)

2.1 软件设计 (5)

2.1.1 I/O表 (5)

2.1.2 部分梯形图程序及说明 (5)

2.1.2.1 手动复位设计 (5)

2.1.2.2 步进功能设计 (6)

2.1.2.3 急停设计 (6)

2.1.3 ScreenEditor屏幕编辑 (7)

2.2 硬件电路设计 (8)

2.2.1 硬件主电路及控制电路 (9)

2.2.2 PLC配置图 (10)

2.2.3 PLC原理图 (11)

3 设计总结 (11)

4 附件：梯形图程序 (12)

随着微电子技术的发展，可编程序控制器（PLC ）以微处理器为核心，实用于开关量、模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等领域，成为一种多功能、高可靠性应用场合最多的工业控制微型计算机。

可编程序控制器（Programmable Logic Controller, 简称PLC ）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入输出，控制各种类型的机械或生产过程、可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充功能的原则设计。

1969 年，第一台可编程序控制器在美国出现以来，经过几十年的发展，现在已经成为一种最重要、高可靠、应用场合最多的工业微型计算机，它应用大规模集成电路、微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成具有多种优点和微型小型、中型、大型、超大型等各种规格的 PLC系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多过程领域PLC已和数控技术及工业机器人并列为工业自动化的三大支柱。

1 课程设计内容

1.1课程设计的目的

本次课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实验，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体概念。

1.2 设计要求

1.剪板机的送料由电动机驱动，送料电动机由接触器KM 控制。压钳的下行和复位由液压电磁阀YV1 和YV3 控制，剪刀的下行和复位由液压电磁阀YV2 和YV4 控制。SQ1-SQ5 为限位开关。

图1 剪板机动作示意图

2.当压钳和剪刀在原位时（压钳在上限位SQ1，剪刀在上限位SQ2），按下启动按钮，自动按以下顺序动作：电动机送料，板料右行，至SQ3 停；压钳下行，至SQ4 处将板料压紧；剪刀下行剪板；剪刀至SQ5 处，剪刀上行复位，压钳1.5 秒后上行复位；至SQ1，SQ2 回到原位；等待下次启动信号。

3.为保证传感器损坏情况下仍能应急工作，设置手动操作方式，即可用外部操作按钮和PLC 控制各动作的执行。

1.3 设计思路

根据题目的设计要求，可以采用多种方案进行时序控制， PLC因其具有极高的稳定性以及很好的抗干扰的能力可以保证控制工作机构进行运动时有很好的保障。并结合本题目的要求，故决定使用PLC（DVP SX2）来控制工作机构的运动。操作中，有可能会出现一些由于人为疏忽及其他的不可控因素而引发的不安全事件或机器失控状况，在此情况下，需要紧急切断电源，立刻停止机器运行，保证人身及生产设备安全。因此需要一个急停按钮X7来进行此操作。在操作过程中如果部件未处于原点位置，为了设备安全不发生碰撞等事故，需要先回原点，因此需要考虑回原点操作X6。

开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关（SQ1）X0和(SQ2)X1为ON。按下启动按钮X5剪板机启动→Y1为ON,板料右行→限位开关（SQ3）X2→Y2为ON并保持,压钳下行→压紧板料后压力继电器(SQ4)X3为ON→Y3为ON,剪刀下行剪断板料→限位开关(SQ5)X4为ON→Y2和Y3OFF，Y4ON,剪刀上行→延时1.5秒Y5ON,压钳上行→分别碰到限位开关X0和X1→开始下一周期。

根据以上分析，需要8个输入，5个输出。其中X0~X4代表限位开关的手动操作部分，X5做启动按钮，X6为复位按钮，X7为紧急停止按钮。5个输出分3组，分别控制三个电机，Y1控制送料电机的运转，Y2控制压钳电机正转，Y5控制压钳电机反转，Y3控制剪刀电机正转，Y4控制剪刀电机的反转，从而实现整个系统的运行。

1.4设备及仪器的选择

本设计中使用的PLC是台达DVP-SX2型，它的可靠性比较高，抗干扰能力强，同时也具有体积小、能耗低的优点。。DVP-SX220点的PLC主机，具有16K Step 的程序容量，可连接薄型全系列I/O模板，包含数位输入/输出、类比模板和新型高速I/O模板等各类机型。两组高速（100KHz）脉冲输出、新增一组两轴补间指令，可满足各种应用场合，并且体积小，安装方便。

2 设计流程及方法

2.1 软件设计

2.1.1 I/O表

2.1.2 部分梯形图程序及说明

完整的梯形图程序见报告最后面的附件，本环节先具体阐述手动复位设计、步进功能设计、急停设计三个模块。

2.1.2.1 手动复位设计

图2 手动复位设计