基于PLC的冲孔加工机控制系统Word下载.docx
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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
（MS2
ON），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）。
二、时间安排与要求：
序号
日期（起止周数）
设计（论文）工作进度
1
7
月
2
日～7
15
日
收集相关资料及有关专利文献。
2
16
31
编制电气控制总体方案。
3
8
日～8
4
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
9
日～9
20
毕业论文撰写。
三、其他需要说明的的事项：
毕业设计（论文）撰写内容与格式要求必须严格按照学院教务处规定的格式执行
（分别详见附件
和
3）。
在设计过程中,同学们要以严谨的科学态度，求实创新的精神,独立地保质保量完成
毕业设计任务。
注：
任务书由指导教师填写
摘要
随着计算机工业控制技术的不断发展，计算机监控技术日趋完善，
PLC（Programmable
logic
controller
程序逻辑控制）工业控制系统为各式各样的
自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用，其主要原因在于它能够为自动化
控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案。
基于冲孔加工程序流程的特殊
性，PLC
在自动加工行业中逐渐使用。
传统的冲孔加工系统是由工人将工件一件一件放置在冲孔模具上，然后冲
压机动作完成冲孔，工人在取出工件。
该方法结构简单，但效率低，成本高，
易发生事故。
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。
本文以冲孔加工机
自动控制系统通过
控制来实现工件补充，气压冲孔，测控与工件搬运四大
功能来提高生产效率，降低生产成本。
具体为控制运送工件的传送带的启停，
根具冲孔位置有无工件控制冲孔机是否实施冲孔加工，检测孔加工是否合格，
由此判断工件的处理方式以及将不合格工件放入废料箱，将合格工件放入包装
箱。
关键词：
控制、冲孔加工系统、自动控制
引言
..........................................................1
1.1
的发展前景....................................................................................................1
1.2
的结构............................................................................................................1
本设计的任务描述
........................................2
2.1
工作内容................................................................................................................2
2.2
功能分析...............................................................................................................3
2.3
整个流程的
I/O
分配表.......................................................................................4
2.4
原点复位流程........................................................................................................5
2.5
工件补充流程........................................................................................................6
2.6
气压冲孔流程........................................................................................................6
2.7
测孔流程................................................................................................................7
2.8
工件搬运流程........................................................................................................8
2.9
整个控制系统的顺序功能图................................................................................8
2.10
的冲孔加工机控制系统梯形图
................................................................10
2.10.1
的冲孔加工机控制系统梯形图的编制
.................................................10
2.10.2
的冲孔加工机控制系统程序的编制
.....................................................13
2.10.3
的冲孔加工机控制系统仿真效果图
..................................................16
3
总结.........................................................20
致谢.........................................................21
参考文献...................................................22
引言
的发展前景
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，
并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
传统上，
这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968
年美国
GM（通用汽车）公
司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成
电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是
第一代可编程序控制器，称
ProgrammableController（PC）。
个人计算机
（简称
PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可
编程序控制器定名为
ProgrammableLogicController（PLC）。
上世纪
80
年
代至
90
年代中期，是
发展最快的时期，年增长率一直保持为
30~40%。
在
这时期，PLC
在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得
到大幅度提高，PLC
逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制
领域处于统治地位的
DCS
系统。
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。
在工业自动化控制特别是顺序
控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
的结构
从结构上分，PLC
分为固定式和组合式（模块式）两种。
固定式
包括
CPU
板、I/O
板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的
整体。
模块式
包括
模块、I/O
模块、内存、电源模块、底板或机架，
这些模块可以按照一定规则组合配置。
CPU
的构成:
是
的核心，起神经中枢的作用，每套
至少有一个
CPU，它按
的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方
式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊
断电源和
内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。
进入运行后，
从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的
控制信号，去指挥有关的控制电路。
主要由运算器、控制器、寄存器及实
现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU
单元还包括外围芯片、总
线接口及有关电路。
内存主要用于存储程序及数据，是
不可缺少的组成单
元。
在使用者看来，不必要详细分析
的内部电路，但对各部分的工作机制
还是应有足够的理解。
的控制器控制
工作，由它读取指令、解释指令
及执行指令。
但工作节奏由震荡信号控制。
运算器用于进行数字或逻辑运算，
在控制器指挥下工作。
寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控
制器指挥下工作。
速度和内存容量是
的重要参数，它们决定着
的
工作速度，IO
数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
模块：
与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。
模块集成了
的
电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反
映输出锁存器状态。
输入模块将电信号变换成数字信号进入
系统，输出模
块相反。
分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），
模拟量输出（AO）等模块。
电源模块：
电源用于为
各模块的集成电路提供工作电源。
同时，
有的还为输入电路提供
24V
的工作电源。
电源输入类型有：
交流电源（220VAC
或
110VAC），直流电源（常用的为
24VDC）。
1.6底板或机架大多数模块式
使用底板或机架，其作用是：
电气上，实现各模块间的联系，使
能访
问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
本设计的任务描述
工作内容
a）
工件的补充、冲孔、测孔以及搬运可同时进行。
b）
工件的补充由传送带（电机
c）
工件的搬运分合格品和不合格品两种，其合格与不合格由测孔不分判断完
成。
若测孔机在规定时间内能测孔到底（MS2
ON）则为合格品，否则为
不合格品。
d）
不合格品在测孔完毕后，由
缸抽离隔离板，不合格的工件掉入废料箱；
合格品在检测完毕后，B
缸抽离隔离板，合格品掉入包装箱。
e）
工作图
（见图
1-1）
图
1-1
冲孔加工机工作图
功能分析
系统由
个流程组成，复位工程，清除残余工件，工工件补充流程，根据
有无工件控制传送带的启停，冲孔流程，根据判断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，检查孔加工是否合格，检查方式为
如果在规定时间内测孔机能测孔到底，则该工件为合格品，否则为不合格
品。
然后将合格品放入包装箱，不合格品放入废料箱。
本设计将工件补充，冲孔，测孔以及搬运设置为
当
检测到传送带送来的工件时，则设定
的值为
当转盘转动后，左移
指令将
左移一个位元，即
1，因此钻孔机标志为
时动作，
时测孔机动作，当
时，进行包装搬运。
工件搬运流程：
当传送带传送后在两种情况下动作才会结束，一是
测
得工件已补入，二是设定时间到后
仍未检测到工件。
冲孔流程：
时，表示冲孔机位置有工件，此时冲孔机动作，开
始冲孔。
冲孔完成后，MS0
ON，冲孔机退回，直到
MS1
ON
时，冲孔机
停止退回。
测孔流程：
时，表示测孔机位置有工件。
此时测孔机动作，进
输入
输出
输入继电器
作用
输出继电器
X000
STOP
按钮
Y000
M0
X001
START
Y001
M1
X002
PH0
Y002
缸
X003
PH1
Y003
X004
MS0
Y004
冲孔
X0005
MS1
Y005
测孔
X006
MS2
X007
MS3
分配表
表
行测孔。
若在规定时间内测孔到底，即
MS2
ON，表示该工件为合格品，
则测孔流程结束，将工件送到包装箱；
若在规定时间内没有测孔到底，则
说明冲孔过程失败，此工件为不合格品。
此时需要做以下动作：
f）
清除工件
g）
驱动
缸抽动隔离板，将不合格品放入废料箱。
并延时一段时间，确保工
件掉入废料箱。
h）工件搬运流程：
时表示搬运位置有工件，此时
缸动作，抽离
隔板，工件掉入包装箱，并延时一段时间，以确保工件掉入包装箱。
原点复位流程
1-2）
MOV
K0,D0
X0
X3
S0
RST
SO
ZRST
S20,S26
M0,M30
PLS
S20
Y1
KO,K2YO
S21
Y2
T0
T0
K20
S22
M22
INC
D0
CMP
D0,K4,M20
M21
1-2
此流程是清除工作台上的残余零件，确保补充工件之前已将残余的工件清除不影响工作的
正常进行。
工件补充流程
1-3）
S25
T1X2
S26
Y0
T1
K80
SET
M10
1-3
此流程是将手工填充的工件通过传送带运送到工作台上。
气压冲孔流程
1-4）
S28
M11
Y4
X4
S29
X5
1-4
此流程是如果检测到有工件需要冲孔，冲孔机将进行冲孔动作。
测孔流程
1-5）
S31
M12
Y5
X6
T2
S32
X7
K50
T3
S33
1-5
此流程是检测被冲孔的工件是否合格，并将合格与不合格的工件进行分类处理。
工件搬运流程
1-6）
S34
M13
Y3
T4
S35
1-6
将冲孔合格的工件搬运到包装箱。
整个控制系统的顺序功能图
1-7）
S23
S24
K0,K1M1
X0
M25
SFTLP
M25,M10,K4,K1
PLS
X4
S27
S30
1-7
的冲孔加工机控制系统梯形图
的冲孔加工机控制系统梯形图的编制
根据题目所给要求，合理选用器件，编制合理的梯形图，以达到预期效果，
实现
的冲孔加工机控制系统的自动控制，梯形图编制（见图
1-8）
1-8
的冲孔加工机控制系统程序的编制
根据所编制的正确梯形图，写出
的冲孔加工机控制系统的程序。
程序如下：
1-9）
见图
1-9
的冲孔加工机控制系统的程序
的冲孔加工机控制系统仿真效果图
1-10）
1-10
总结
本次课程设计对我受益匪浅，让我系统性地认识和全面地掌握了也全面地
掌握了
编程和调试技术，对
plc
梯形图、指令表、外部接线图及
设计
原理有了更深入的了解。
让我将平常学的
编程及应用方法学以致用，使我
编程能力有了很大提高和进步，让我对
应用有了深入细致的了解。
也对
Pro／E
软件技术的应用，对其基本概述、基本
2D
草图绘制（草绘模式、
基本几何图形绘制、草图的编辑、草图的几何约束操作、尺寸标注与修改）、基
本实体特征绘制（新建零件文件操作方法、拉伸、旋转、扫描、混合等特征的
操作）、基准特征的应用（基准平面、基准轴、基准点、基准坐标系、基准曲线）
、工程图特征的设计（孔、筋、圆角、倒角、拔模）、特征的操作（特征的删除、
隐含与恢复、插入、修改与定义、复制、阵列、图层的操作）、高级实体特征的
应用（可变剖面扫描特征、扫描混合特征、螺旋扫描特征）、曲面特征的应用
（基本曲面特征的应用、边界混合曲面特征，曲面特征编辑、曲面的实体化），
零件装配设计（装配约束类型、基本操作、编辑操作）、及
PRO／E
工程图（基
本操作、工程图环境变量、图框格式与标题栏、工程图的详细操作）的基本操
作等有了更深入的了解。
也让我了解了关于更多设计理念来源于实际，从中找
出最适合的设计方法。
同时遇到问题要和同学互相讨论交流。
让我将平常学的
基本技能及应用方法学以致用，使我的综合应用能力有了很大提高和进步。
首先，寻找有关的资料和课题并且研究设计方案，进行设计的总体规划，
理清课程设计思路，但是将这些具体的方案落实到每一个设计环节和步骤中，
难免会出现一些错误，这就需要在进行设计的过程中利用所掌握的知识认真排
查错误原因，多方面的思考问题，不断地改正自己的设计不足之处和错误。
其次，运用所学的知识对设计零件进行优化设计，最后进行合理的装配，
得到所需最终设计的产品。
对于机床电器控制，对硬件电路的工作原理和可编
程知识的掌握是进行下一步的软件设计的关键。
进入设计方案和具体的编程与
调试运行阶段，在这个阶段中，对系统的需求分析和如何采用模块化设计思想
是设计方案主要解决的问题。
在没有任何有价值的参考资料的情况下，通过不
断地设计尝试和反复地设计调试初步解决了问题。
致谢
随着片片枫叶的到来，毕业设计也接近了尾声。
经过几周的奋战我的毕业
设计终于完成了。
在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知
识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。
毕业设
计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。
通过
这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。
自己要学习的东西还太多，
以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。
通过这次毕
业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该
不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
在整个的设计中我更加了解到了：
什么是毕业论文？
毕业论文就是高等院校毕业生提交的一份有一定的学术
价值的文章。
它是大学生完成学业的标志性作业，是对学习成果的综合性总结
和检阅，是大学生从事科学研究的最初尝试，是在教师指导下所取得的科研成
果的文字记录，也是检验学生掌握知识的程度、分析问题和解决问题基本能力
的一份综合答卷。
大学生撰写毕业论
升级会员 