冲压机控制系统设计.docx

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冲压机控制系统设计

目录

1.前言…………………………………………………………………2

2.课程设计题目………………………………………………………4

3.总体设计……………………………………………………………5

3.1、PLC机型选择………………………………………………………5

3.2、I/O点及地址分配表…………………………………………………6

4.PLC程序设计…………………………………………………………8

4.1、设计思想……………………………………………………………8

4.2、I/O端口分配图……………………………………………………9

4.3、PLC顺序功能图……………………………………………………10

4.4、PLC梯形图…………………………………………………………11

4.5、PLC语句表………………………………………………………18

5.总结…………………………………………………………………26

前言

可编程控制器，简称PLC（ProgrammableLogicController），，是一种电气自动化控制装置，国际电工委员会（IEC）将PLC定义为：

是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它使用可编程存储器内部储存用户设计的指令，这些指令用来实现特殊的功能，诸如逻辑运算、顺序操作、定时、计数以及算术运算和通过数字或模拟输入/输出来控制各种类型的机械或过程。

可编程序控制器及其有关的设备，都应按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设计。

世界上第一台可编程序控制器产生于1969年，是由当时美国数字设备公司（DEC）为美国通用汽车公司（GM）研制开发并成功应用于汽车生产线上，被人们称为可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC。

在70年代，随着电子及计算机技术的发展，出现了微处理器和微计算机，并被应用于PLC中，使其具备了逻辑控制、运算、数据分析、处理以及传输等功能。

电气制造商协会NEMA（NationalElectricalManufacturersAssociation）于1980年正式命名其为可编程序控制器（ProgrammableController），简称PC。

为与个人计算机（PersonalComputer）相区别，同时也使用其早期名称PLC。

国际电工技术委员会IEC（InternationalElectrotechnicalCommission）分别于1982年11月和1985年1月颁布了PLC的第一稿和第二稿标准。

以后PLC开始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面发展，并形成多种系列产品，编程语言也不断丰富，使其在80年代工业控制领域中占据着主导地位。

可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动控制技术为一体的工业控制产品，是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。

通常把PLC认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，PLC由中央处理单元（CPU）、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口单元和外部设备组成，具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。

系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。

用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。

由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，非常适合于在恶劣的工业环境下使用。

故自60年代末第一台PLC问世以来，已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域，大大推进了机电一体化进程。

进入80年代，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使得可编程控制器有了突飞猛进的发展，功能日益增强，已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，具备模数转换、数模转换、高速计数、速度控制、位置控制、轴定位控制、温度控制、PID控制、远程通讯、高级语言编辑以及各种物理量转换等功能。

特别是远程通讯功能的实现，易于实现时柔性加工和制造系统（FMS），使得PLC如虎添翼，被人们称为现代工业控制三大支柱之一。

课程设计题目：

冲压机控制系统设计

控制过程如下：

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，定时12S；

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；等待2秒；

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。

二套系统一起工作。

需要手动、连续25次。

按下停止按钮后必须马上复位。

总体设计：

PLC机型选择：

PLC主机：

选择欧姆龙PLC作为冲压机控制系统的控制主机。

选择CPM1A,

1）24输入/16输出共40个数字量I/O点。

2）扩展2个12输入/8输出共40点的扩展模块。

3）本体共14个输入，28个输出。

I/O点及地址分配表：

输入

输出

启动

SB1

0.00

放工件

KM1

10.00

停止

SB2

0.01

带1传送

KM2

10.01

工位1

SQ1

0.02

打开进料机械手伸出12S后

YV1

10.02

工位2

SQ1

0.03

进料吸盘吸工件至工位1

YV2

10.03

进料机械手

退回原位

SQ3

0.04

进料吸盘断开

YV3

10.04

下限位

SQ4

0.05

进料机械手退回（2s）

YV4

10.05

上限位

SQ5

0.06

冲压模具下降

YV5

10.06

工位3

SQ6

0.07

冲压模具上升

YV6

10.07

出料机械手

退回原位

SQ7

0.08

出料机械手伸出

YV7

11.00

手动旋钮

SA1

0.09

出料吸盘吸工件至工位2

YV8

11.01

单周期旋钮

SA2

0.10

出料吸盘开

YV9

11.02

单步按钮

SB3

0.11

出料机械手退回

YV10

11.03

左限位

SQ8

1.00

传送带2传送

YV11

11.04

右限位

SQ9

1.01

进料吸盘断开

SQ10

1.02

出料吸盘断开

SQ11

1.03

手动

工位1

SQ12

2.00

放工件

KM3

12.00

工位2

SQ13

2.01

带1传送

KM4

12.01

进料机械手

退回原位

SQ14

2.02

进料机械手伸出12S后

YV12

12.02

下限位

SQ15

2.03

进料吸盘吸工件至工位1

YV13

12.03

上限位

SQ16

2.04

进料吸盘断开

YV14

12.04

工位3

SQ17

2.05

进料机械手退回（2s）

YV15

12.05

出料机械手

退回原位

SQ18

2.06

冲压模具下降

YV16

12.06

左限位

SQ19

2.07

冲压模具上升

YV17

12.07

右限位

SQ20

2.08

出料机械手伸出

YV18

13.00

传送带1停止

SQ21

2.09

出料吸盘吸工件至工位2

YV19

13.01

传送带1停止

SQ22

2.10

出料吸盘开

YV20

13.02

出料机械手退回

YV21

13.03

2#传送带2传送

YV22

13.04

1#传送带2停止

YV23

13.05

2#传送带2停止

YV24

13.06

PLC程序设计：

设计思想：

当我们组知道了所设计的题目时，我们首先对题意进行了分析，根据题意画出了冲压机工作过程的示意图，以便于我们设计程序。

然后我们进行PLC应用系统功能进行了分析，通过分析系统功能，初步确定了PLC控制系统的结构形式，PLC的选型，输入输出点数以及系统的大致规模、布局。

按照这个思想路线，具体设计步骤如下：

1．熟悉被控对象，制定控制方案，分析被控对象的工艺过程及工作特点。

2．选择PLC的机型，选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选择。

3．根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入输出端子的对照表，绘制PLC外部I／O接线图。

4．根据生产工艺要求，设计出顺序功能图。

5．根据PLC顺序功能图，画出梯形图。

6．将程序进行联机调试，直至程序无误。

7．设计说明书。

PLCI/O端口分配图

PLC顺序功能图：

PLC梯形图：

PLC语句表：

LDP_First_Cycle

LD200.02

OR200.03

OR200.04

OR200.05

OR200.06

OR200.07

OR200.08

OR200.09

OR200.10

OR200.11

OR200.12

OR200.13

OR200.14

OR200.15

OR201.00

LD201.01

ANDC0003

AND0.10

ORLD

AND0.01

ORLD

LD0.01

ANDC0003

AND0.11

AND202.02

ORLD

ANDNOT200.01

ANDNOT201.02

OUT200.00

LD200.00

AND0.00

ANDNOT0.09

OR0.01

LD201.01

ANDC0000

ORLD

OR200.01

ANDNOT200.02

ANDNOT201.02

OUT200.01

LD200.01

AND1.00

OR0.01

OR200.02

ANDNOT200.03

OUT200.02

LD200.02

AND0.02

OR0.01

OR200.03

ANDNOT200.04

OUT200.03

LD200.03

ANDT0000

OR0.01

OR200.04

ANDNOT200.05

OUT200.04

LD200.04

AND0.02

ANDT0000

OR0.01

OR200.05

ANDNOT200.06

OUT200.05

LD200.05

AND0.03

OR0.01

OR200.06

ANDNOT200.07

OUT200.06

LD200.06

AND1.02

OR0.01

OR200.07

ANDNOT200.08

OUT200.07

LD200.07

AND0.04

OR0.01

OR200.08

ANDNOT200.09

OUT200.08

LD200.08

ANDT0001

OR0.01

OR200.09

ANDNOT200.10

OUT200.09

LD200.09

AND0.05

OR0.01

OR200.10

ANDNOT200.11

OUT200.10

LD200.10

AND0.06

OR0.01

OR200.11

ANDNOT200.12

OUT200.11

LD200.11

AND0.06

AND0.03

OR0.01

OR200.12

ANDNOT200.13

OUT200.12

LD200.12

AND0.07

OR0.01

OR200.13

ANDNOT200.14

OUT200.13

LD200.13

AND1.03

AND0.07

OR0.01

OR200.14

ANDNOT200.15

OUT200.14

LD200.14

AND0.08

OR0.01

OR200.15

ANDNOT201.00

OUT200.15

LD200.15

AND1.01

OR0.01

OR201.00

ANDNOT201.01

OUT201.00

LD201.00

AND1.09

AND2.10

OR0.01

OR201.01

ANDNOT201.02

OUT201.01

LD200.00

AND0.00

AND0.09

AND0.11

LD202.02

ANDNOTC0003

AND0.11

ORLD

OR201.02

ANDNOT201.03

ANDNOT200.01

OUT201.02

LD201.02

AND2.07

AND0.11

OR201.03

ANDNOT201.04

OUT201.03

LD201.03

AND2.00

AND0.11

OR201.04

ANDNOT201.05

OUT201.04

LD201.04

ANDT0000

AND0.11

OR201.05

ANDNOT201.06

OUT201.05

LD201.05

AND2.00

ANDT0000

AND0.11

OR201.06

ANDNOT201.07

OUT201.06

LD201.06

AND2.01

AND0.11

OR201.07

ANDNOT201.08

OUT201.07

LD201.07

AND1.02

AND0.11

OR201.08

ANDNOT201.09

OUT201.08

LD201.08

AND2.02

AND0.11

OR201.09

ANDNOT201.10

OUT201.09

LD201.09

ANDT0001

AND0.11

OR201.10

ANDNOT201.11

OUT201.10

LD201.10

AND2.03

AND0.11

OR201.11

ANDNOT201.12

OUT201.11

LD201.11

AND2.04

AND0.11

OR201.12

ANDNOT201.13

OUT201.12

LD201.12

AND2.01

AND2.04

AND0.11

OR201.13

ANDNOT201.14

OUT201.13

LD201.13

AND2.05

AND0.11

OR201.14

ANDNOT201.15

OUT201.14

LD201.14

AND1.03

AND0.07

AND0.11

OR201.15

ANDNOT202.00

OUT201.15

LD201.15

AND2.06

AND0.11

OR202.00

ANDNOT202.01

OUT202.00

LD202.00

AND1.01

AND0.11

OR202.01

ANDNOT202.02

OUT202.01

LD202.01

AND2.09

AND2.10

AND0.11

OR202.02

ANDNOT201.02

ANDNOT200.00

OUT202.02

LD200.01

AND201.02

OUT10.00

OUT12.00

LD200.02

AND201.03

OUT10.01

OUT12.01

LD200.03

AND201.04

TIM0000#0120

LD200.04

AND201.05

OUT10.02

OUT12.02

LD200.05

AND201.06

OUT10.03

OUT12.03

LD200.06

AND201.07

OUT10.04

OUT12.04

LD200.07

AND201.08

OUT10.05

OUT12.05

LD200.08

AND201.09

TIM0001#0020

LD200.09

AND201.10

OUT10.06

OUT12.06

LD200.10

AND201.11

OUT10.07

OUT12.07

LD200.11

AND200.12

OUT11.00

OUT13.00

LD200.12

AND200.13

OUT11.01

OUT13.01

LD200.13

AND201.14

OUT11.02

OUT13.02

LD200.14

AND201.15

OUT11.03

OUT13.03

LD200.15

AND202.00

OUT11.04

OUT13.04

LD201.00

AND202.01

OUT13.05

OUT13.06

LD201.01

AND202.02

LDC0003

CNT0003#0025

总结

为期一周的实训就这样结束了，这周让我收获了不少。

我学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的学到知识。

通过这次设计实践，我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。

能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。

通过合作，我们的合作意识得到加强。

合作能力得到提高。

上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，在一定的阶段共同讨论，以解个人不能解决的问题，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。

在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。

能比较选出最好的方案。

在这过程也提高了我们的表过能力。

此次课设，让我了解了plc梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。

有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。

虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。

多和同学讨论。

我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。

讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。

多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题

经过这次设计我学到很多很多的的东西，既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。

使我进一步提高了自己的实际动手能力和独立思考的能力。

为我以后的学习和工作打下了坚实的基础，使我受益匪浅！