PLC的全自动剪板机的控制系统毕业设计方案论文doc .docx

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1、精品名师归纳总结上海电视高校课 程 设 计课程名称： 可编程掌握原理题目：剪板机系统专业班次： 11 机电春姓 名： 吴俊培指导老师：王一光全自动剪板机的 PLC 掌握系统设计可编程掌握器是一种为工业机械掌握所设计的专用运算机，在各种自动掌握系统中有着广泛的应用，他是在继电器掌握和运算机掌握基础上开发的产品，逐步进展成为以微处理器为核心，把自动化技术、运算机技术，通信技术融为一体的新型工业自动掌握装置。早期的可编程掌握器在功能上只能进行规律掌握，因而称为可编程程序规律掌握器Programmable Logic Controller简称 PLC。随着技术的进展，其掌握功能不断增强，可编程程序掌握

2、器仍可以进行算术运算，模拟量掌握、次序掌握、定时、计数等，并通过数字，模拟的输入、输出掌握各种类型的机械生产过程。目前 , 我国机械制造业存在大量的通用设备, 在进呈现代机械自动化技术时, 可以应用微电子技术改造这些已有通用设备, 比如用数显、数控装置改造通用设备, 提高单机自动化程度。用可编程序掌握器改造通用机床、专用机床、组合机床及自动设备与半自动设备组成的生产线 , 这样可以把运算机功能完备、编程敏捷、适应性强的优点和继电器掌握简洁、抗干扰才能强、价格廉价等优点结合起来，这是一条低成本、高效益，符合我国国情的机械自动化术进展应用新途径。随着可编程掌握器技术的进展, 传统机械设备的掌握柜逐

3、步被新一代的智能化外表所代替, 对于日益复杂的掌握功能, 传统掌握柜显得无能为力, 而可编程掌握器具有可编程序的特可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结点, 运行时可以依据要求, 自动挑选掌握算法、适应性强、可编程掌握器采纳软件代替硬件的方法 , 可以简化线路 , 使掌握设备的性能价格比不断提高, 本设计的争论目的 , 在于探究在秸秆的自动切割中 , 应用可编程掌握技术 , 实现秸秆切割的自动掌握。全自动剪板机系统广泛的应用于农业中, 秸秆长度的检测，秸秆进料、压紧、走刀、落料、长度调整等过程必需按肯定的节拍掌握精确度动作，而且不同长度、不同厚度、不同材料的秸秆 , 各动作行程、先后

4、次序、刀具位置等要求都不一样，对于这样的掌握要求, 传统掌握柜很难实现 , 综合考虑设备的性能/ 价格比，显示直观性、外表美观性、敏捷性等诸方面因素 , 本设计采纳可编程掌握器，依据秸秆自动切割机对掌握系统的要求进行方案设计。1 剪板机工艺剪板机应用于很多农业中对各种秸秆进行切割的操作，在设计之前必需对几个因素进行考虑，包括剪板机的切割才能、产率增强选件和安全性。剪板机类型由很多因素打算，诸如可处理材料的长度、厚度和种类。也可以按剪切形式及其驱动系统进行分类，有两种结构形式常用于电动龙门剪床：闸式（也叫滑块式）和摆式。闸式剪板机利用驱动系统操纵动刀片向下移动到肯定的位置，使动刀片在整个行程内几

5、乎与定刀片保持平行。为了使刀架片横梁在相互移动的过程保持合适的状态，闸式剪板机需要一个滑块导向系统。摆式剪板机驱动系统中有一个用来操纵动刀片，使动刀片依附于滚柱轴承向下回转。这种结构不再需要利用凹字形导向条或滑道使刀片在切割过程保持合适的姿态。在评判剪板机时需要考虑的一个因素是指定的工作需要多大的切割才能。切割角（动刀片通过定刀片时的角度）是打算切割质量的重要因素。一般而言，剪切角 越 小 ， 秸 秆 切 割 之 后 体 积 越 小。 如 果 落 在 切割 机 后面 的 零 件 比 较短 （ 小 于 4 1.22m ），可能显现切割长度不匀称问题。切割角较小的切割机需要较大的动力。剪板机依靠重

6、要的标准部件和能够增加生产率的选购件来增强产率，提高生产率可以表现为很多形式：节省人力，改进物料流淌，提高精度，改善切割匀称长度并防止帮助操作， 但最重要的是增强安全性。1.1 系统的掌握要求据剪板机的工作特点 , 对掌握系统提出掌握要求如下:1 上电后 , 检测各工作机构的状态, 掌握各工作机构处于初始位置。2 进料 , 由掌握系统掌握进料机构将秸秆自动输送到位。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 定切割尺寸 , 采纳伺服电机掌握挡料器位置保证精确的剪切尺寸, 其尺寸可是定值也可以设置为循环变动值。4 压紧和切割 , 待秸秆长度达到设定值后由主电动机带动压料器和切割刀具, 先

7、压紧秸秆 ,然后剪断秸秆。5 送料车的运行 , 包括卸载后自动返回。6 秸秆的尺寸设定、自动计数及每车秸秆数的预设定。7 具备断电爱护和来电复原功能。8 能实现加工过程自动掌握, 加工参数显示 , 系统检测。9 保证秸秆加工匀称、加工效率和安全牢靠性。10 具有良好的人机操作界面。1.2 剪板机结构原理剪板机是借于运动的上刀片和固定的下刀片 , 采纳合理的刀片间隙 , 对各种厚度的金属板材施加剪切力 , 使板材按所需要的尺寸断裂分别 的设备 ，其结构及原理如图 1 所示。图 1自动切割机原理图1.2.1 掌握系统的结构系统设置了 7个限位开关，分别用于检测各部分的工作状态。其中，SQ1 检测待

8、切割秸秆是否被输送到位。 SQ2、 SQ3 分别检测压块 B 的状态，检测压块是否压紧已到位的秸秆。 SQ4 检测剪切刀 A 的状态。 SQ7 为光电接近开关 ,检测秸秆是否被剪断落入小车。SQ5 用于检测小车是否到位。SQ6 用于判定小车是否空载。送料机构E、压块 B、切割刀 A和送料小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结车分别由四台电动机拖动。系统未动做时,压块及切割刀的限位开关SQ2、 SQ3 和SQ4 均断开, SQ1 、SQ7也是断开的。1.2.2 工作原理当系统启动时 , 输入秸秆加工尺寸、加工长度等参数，按下自动开关，系统自动运行。1 第一检查限位开关SQ6 的状态

9、, 如小车空载 ,系统开头工作 ,起动送料小车。小车运行到位 ,限位开关 SQ5 闭合 , 小车停车。2 起动送料机构 E 带动秸秆 C 向右移动。当秸秆遇到行程开关SQ1 时,送料停止同时制动器松开、电磁离合器结合，主电动机通过传动机构工作。3 压块电机启动 , 使压块 B 压下,压块上限开关 SQ2 闭合。当压块到位,秸秆压紧时 ,压块下限开关 SQ3闭合。4 切割刀电动机起动,掌握剪刀下落。此时 ,SQ4 闭合 ,直到把秸秆剪断 ,秸秆落入小车。5 当小车上的秸秆够数时,起动小车掌握电动机 ,带动小车右行 , 将切好的秸秆送至下一工序。6 卸下后 ,再起动小车左行 ,重新返回切割机下,开

10、头下一车的工作循环。秸秆的长度 L 可依据需要进行调整 ,每一车秸秆的数量可预先设定。2总体设计方案传统的掌握方法是采纳继电器- 接触器掌握，但掌握系统较复杂, 大量的接线使系统牢靠性降低 , 也间接的降低了设备的工作效率。采纳可编程控硬件制器较好的解决了这一问题。它是一种将运算机技，自动掌握技术和通信技术结合在一起的新型工业自动掌握设备, 不仅能实现对开关量信号的规律掌握, 仍能实现与上位运算机等智能设备之间的通信。因此, 将 PLC应用于该掌握 , 完全能满意技术要求，且具有操作简洁、运行牢靠、工艺参数修改方便、自动化程度高等优点。在此对 PLC进行简洁介绍，在自动化掌握领域，PLC是一种

11、重要的掌握设备。目前， 世界上有 200 多厂家生产 300 多品种 PLC产品，应用在汽车（ 23%）、粮食加工（16.4%）、化学 / 制药（ 14.6%）、金属 / 矿山（ 11.5%）、纸浆 / 造纸（ 11.3%）等行业。以下对 PLC的进展、基本结构、配置、应用等基本学问做一简介。1 PLC 的进展历程在工业生产过程中，大量的开关量次序掌握，它依据规律条件进行次序动作，并依据规律关系进行连锁爱护动作的掌握，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结过气动或电气掌握系统来实现的。1968 年美国 GM（通用汽车）公司提出取代继电气掌握

12、装置的要求，其次年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的掌握装置，首次采用程序化的手段应用于电气掌握，这就是第一代可编程序掌握器，称ProgrammableController（PC）。个人运算机（简称PC）进展起来后，为了便利，也为了反映可编程掌握器的功能特点，可编程序掌握器定名为ProgrammableLogicController（ PLC），现在，仍经常将PLC简称 PC。PLC的定义有很多种。国际电工委员会（IEC）对 PLC的定义是：可编程掌握器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下而设计。它采纳可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行规律运算、次序掌握、定时、计数和

13、算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，掌握各种类型的机械或生产过程。可编程序掌握器及其有关设 备，都应按易于与工业掌握系统形成一个整体，易于扩充其功能的原就设计。上世纪 80 岁月至 90 岁月中期，是PLC进展最快的时期，年增长率始终保持为3040%。在这时期， PLC在处理模拟量的才能、数字运算的才能、人机接口才能和网络才能得度提高， PLC逐步进入过程掌握领域，在某些应用上取代了在过程掌握领域处于统治位置的 DCS系统。PLC具有通用性强、使用便利、适应面广、牢靠性高、抗干扰才能强、编程简洁等特点。 PLC在工业自动化掌握特殊是次序掌握中的位置，在可预见的将来，是无法取代

14、的。2 PLC 的构成从结构上分， PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式 PLC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行拆卸的整体。模块式 PLC包括CPU模块、 I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以依据肯定规章组合配置。3 CPU的构成CPU是 PLC的核心，起神经中枢的作用，每套 PLC至少有一个 CPU，它按 PLC的系统程序给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PLC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

15、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掌握信号，去指挥有关的掌握电路。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CPU主要由运算器、掌握器、寄存器及实现它们之间联系的数据、掌握及状态总线构成， CPU单元仍包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于储备程序及数据，是PLC不行缺少的组成单元。储备器主要用于存放系统程序、用户程序以及工作数据。 PLC常用的储备类型有RAM、ROM、 EPROM、 EEPROM。运 行停止内部处理通信操作输入处理程序执行输出处理图 2 PLC 的工作原理PLC采纳循环扫描工作方式，在 PLC中，用户程序按先后次序存放， CPU从第一条指令开

16、头执行程序，直至遇到终止符后，又返回第一条，如此周而复始的不断循环。 PLC的扫描过程如图 2。这个工作过程分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。内部处理阶段， PLC检查 CPU模块的硬件是否正常，复位监视定时器等。同信操作服务阶段， PLC与一些智能模块通信，响应程序器键入的命令，更新编程器的显示内容。当 PLC处于停止状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、到程序输入、程序执行、程序输出，始终循环扫描工作。输入处理又叫输入采样。在此阶段，次序输入全部端子的通断状态，并将读入的信

17、息存入内存所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新，接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结也不会发生变化，只有在下一次扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。程序执行阶段依据PLC梯形图程序扫描原就，按先左后右，先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。循环扫描的工作方式是PLC的一大特点，也可以说PLC是串行工作的，这和传统的继电器掌握系统并行工作有质的区分。PLC的串行工作方式防止了继电器掌握系 统中触点竞争和时序失配的问题。由于 PLC采纳扫描工作过程，所以在程序的执行阶段即使发生

18、了变化，输入状态映象寄存器的内容也不会变化，要等到下一个周期的输入采样阶段才能转变。扫描周期是一个很重要的指标，小型PLC的扫描周期一般为十几毫秒到几十毫秒。PLC的扫描时间取决于I/O 扫描速度和用户程序的长短，以及程序使用的指令类型。毫秒级的扫描时间对于一般工业设备通常是可以接受的，PLC的影响滞后是答应的，但是对某些I/O 快速响应的设备，就实行相应的处理措施。如选用高速CPU，提高扫描速度，采纳快速响应模块、高速记数模块以及不同的中断处理等措施削减滞后时间。影响I/O 滞后的主要缘由：输入滤波器的惯性，输出继电器接点的惯性，程序执行的时间，程序设计不当的附加影响等。我们在此不必要具体分

19、析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制仍是应有足够的理解。 CPU的掌握器掌握CPU工作，由它读取指令、说明指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号掌握。运算器用于进行数字或规律运算，在掌握器指挥下工作。寄存器参加运算， 并储备运算的中间结果，它也是在掌握器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们打算着PLC的工作速度， IO 数量及软件容量等，因此限制着掌握规模。4 I/O模块PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O ）完成的。 I/O 模块集成了 PLC的I/O 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PLC系

20、统，输出模块相反。I/O 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。开关量是指，只有开和关（或1 和 0）两种状态的信号，模拟量是指，连续变化的量。常用的 I/O 分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、 110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（ 0-10V,0-5V,-10- 10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结除了上述通用I/O 外，仍有特殊I/O 模块，如热电

21、阻、热电偶、脉冲等模块。按 I/O 点数确定模块规格及数量，I/O 模块可多可少，但其最大数受CPU所能治理的基本配置的才能，即受到最大的底板或机架槽数限制。5 电源模块PLC电源用于为 PLC各模块的集成电路供应工作电源。同时，有的仍为输入电路供应24V 的工作电源。电源输入类型有：沟通电源（220VAC或 110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。6 底板或机架大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能拜访底板上的全部模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。7 PLC 系统的其它设备1） 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运

22、行、检查爱护不行缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及 PLC所掌握的系统的工作状况，但它不直接参加现场掌握运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由运算机（运行编程软件）充当编程器。2） 人机界面：最简洁的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由运算机（运行组态软件）充当人机界面特别普及。3） 输入输出设备：用于永久性的储备用户数据，如EPRO、M EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。8 PLC 的通信联网依靠先进的工业网络技术可以快速有效的收集、传送生产和治理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的

23、重要性越来越显著，甚至有人提出 网络就是掌握器 的观点说法。PLC具有通信联网的功能，它使PLC与 PLC之间、 PLC与上位运算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中掌握。多数PLC具有 RS-232 接口， 仍有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信，仍未实现互操作性，IEC 规定了多种现场总线标准， PLC各厂家均有采纳。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结全自动切割机掌握系统机械部分电气部分软件部送压卸小料料料车机机机机构构构构电工工分机作作电电电路路源P L C图 3 总体设计方案简图对于一个自动化工程 特殊是中大规模掌握系统 来讲，

24、挑选网络特别重要的。第一， 网络必需是开放的，以便利不同设备的集成及将来系统规模的扩展。其次，针对不同网络层次的传输性能要求，挑选网络的形式，这必需在较深化的明白该网络标准的协议、机制的前提下进行。再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。为实现自动化必需依据板材自动精准确割加工的工作特点及动作要求进行设计 , 因此本方案采纳了可编程掌握器来实现对自动切割机的掌握，设计思想如图 3 所示。3 自动切割机的 PLC掌握系统设计3.1 系统主电路设计1 设计进料机构 E用沟通电机带动送料皮带，传送皮带送料只向一个方向运动，只要求电机向一个方向旋转即

25、可，轻负载小工率电动机可直接起动，用熔断器和热继电器作短路、过载爱护。使待切割秸秆自动快速稳固的输送到剪切位置。2 设计压料机构 B压块 B 的作用是压紧秸秆，以利于切割刀切断秸秆，压块 B 又上升和下降两种运动， 要求带动压块的电动机具有正反转运动，掌握电路有联锁爱护、用熔断器和热继电器作短路、过载爱护。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4 电机正反转主电路所谓联锁掌握是指，凡是生产线上某些环节或一台设备的某些部件之间具有相互制约或相互协作的掌握均称为联锁掌握，联锁掌握包括：自锁掌握、互锁掌握、正常工作与点动的联锁掌握、实现按次序工作时的掌握。电机正反转就需要互锁掌握。3

26、切割刀剪切刀有两种运动，下行切断板料，然后上升复位，带动剪切刀机构的电动机也应具有正反转，用熔断器和热继电器作短路、过载爱护。依据电机掌握要求，其电机正反转主电路图如图4 所示，程序流程框图如图5 所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结34开头输出口初始化 ，关闭电机按下启动按钮 了吗？Y电机正转N松开启动按钮 了吗？Y关闭电机N正转到限了吗？Y关闭电机，延时8 秒N电机反转松开启动按钮 了吗？Y关闭电机N反转到限了吗？Y关闭电机， 延时8 秒NDCBA图 5电机正反转程序流程框图34电机正反转掌握 PLC设计争论：1） 电力拖动是指对电动机的掌握，采纳继电器- 接触器掌握，都

27、有自己的基本掌握电路。采纳 PLC掌握也应当有自己的基本掌握环节，为此而提出电机正反转掌握PLC设计争论， 查找其较好的掌握方案。2） 继电器 - 接触器电气掌握原理：继电器 - 接触器电气掌握原理如图6 所示。上、下两图比较，不管是电器元件、触点数量、连接导线的数量都是一样的，分别是5 只、 9 个、 13 条。按钮连线也是 6 根，但上图的按钮和接触器连线较集中，从修理的角度看要比下图优越。3） 元件的代号意义SB0带磨姑头急停按钮。5SB1、5SB2正反转启 / 停按钮。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5KM1正转接触器。5KM2反转接触器。其中的 5KM1和 5KM2要

28、求选用带机械联锁的沟通接触器。图 6继电器 - 接触器电气掌握原理4） 电器元件的工作情形正转启动揿 5SB1， 5KM1得电动作，其中一个触点自锁，另一个触点就用于互锁，即断开 5KM2的线圈回路。反转启动揿 5SB2，第一是 5KM1失电，其互锁触点复原闭合，才是5KM2得电动作，其中一个触点自锁，另一个触点就用于互锁，即断开5KM1的线圈回路。再次正转启动揿5SB1，第一是 5KM2失电，其互锁触点复原闭合，才是5KM1得电动作，其中一个触点自锁，另一个触点就用于互锁，即断开5KM2的线圈回路。4 设计小车送料装置为实现秸秆自动输送到下一工位并返回 , 可采纳沟通电通过带传动带动驱动轴

29、, 驱动行走轮来完成小车来回各机构的运动动力来自电机 , 依据掌握的特点和经济性要求 , 用沟通电机来实现进料、小车送料、托架下料，采纳伺服电机掌握挡料器精确定长。伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器掌握的 U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器依据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度打算于编码器的精度（线数）。沟通伺服驱动装置在传动领域的进展日新月异。而且永磁沟通伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有：1） 无电刷和换向器，因此工作牢靠，对爱护和保养要求低。2

30、） 定子绕组散热比较便利。3） 惯量小，易于提高系统的快速性。4） 适应于高速大力矩工作状态。伺服的额定速度比一般异步电机高的多，并且可以掌握转速和位移，而一般的变频器只侧重于转速掌握，适用于开环调速，而伺服可以做到精确定位，速度环掌握响应比变频器加外围速度掌握更直接，动态响应好。为了实现对沟通电机的掌握，采纳图7 所示主电路 , 掌握对象为 4 台电机和一个蜂鸣器。 KM1KM7为接触器， KM1是紧急停止接触器,KM2 掌握蜂鸣器 ,KM3KM7分别掌握送料、压块、剪切和小车电机。FR1FR5都采纳热敏电阻作为测量元件的热继电器,FR1、FR3 的设定值取送料和剪切电机上限温度的95%,当

31、到达此温度时进行闪光报警。该掌握系统需要完成对工作机构的掌握情形如下：1） 进料掌握 , 执行器件为进料电机 , 通过对进料电机的起停掌握, 实现进给机构输送秸秆， 停止输送秸秆的掌握。2） 刀具切割掌握 , 执行器件为电磁离合器和电磁制动器。通过掌握主电机传动路线中的电磁离合器 , 掌握传动机构带动刀具完成向下剪切秸秆, 撤回利用弹簧完成。为了防止惯性造成连续剪切需要掌握制动器切割一次制动一次。3） 小车来回运动及停止掌握, 执行器件为小车电机 , 通过掌握小车电机的起、停、正反转,掌握送料小车在切割机与下一工位来回送料。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 7掌握系统的主电路

32、图其中 ,1 ）执行机构都可采纳光电、开关量掌握。由于可编程掌握器是低压直流输出, 所以, 我们使用中间继电器作为掌握器输出的第1 级执行机构 , 通过继电器的触电掌握大功率接触器的通断 , 从而掌握沟通电机的起、停。执行机构中的电磁离合器、制动器需要采纳专用输出驱动掌握电路。系统原先采纳继电器接触器掌握, 但掌握系统较复杂 , 大量的硬件接线使系统牢靠性降低 ,也间接降低了设备的工作效率。采纳可编程掌握器较好的解决了这一问题 ,它不仅削减了系统的硬件接线,提高了工作牢靠性 ,而且在切割精度转变时,只需修改程序 ,就可适应新的加工要求,大大提高了工作效率。3.1.1 PLC掌握器的挑选在此设计

33、中，采纳日本松下公司生产的FP1 C24系列 PLC系统作为主机。日本松下电工公司的FP 系列 PLC是可编程掌握器市场上的后起之秀，它具有丰富的指令系统，即使是小型机也有近200 条指令。 CPU处理速度快，运行速度1.6 s/ 步。程序容量高达 2700 步/500步，小型机一般都达到3 千步左右，最高可达5 千步，而大型机最大也只有 60 千步。编辑工具的功能强大，无论是手持编程器仍是编程工具软件，其编程可监控才能都很强。强大、统一的编程工具, 是设计人员的正确挑选。网络通信功能强大，此系列的各种机型都供应了通信功能，松下电工供应了多达6 种的 PLC网络产品，在同一子网可编辑资料 -

34、- - 欢迎下载精品名师归纳总结中集成了几种通信方式，我们可依据需要挑选。FP1 属于小型机。产品型号以C字母开头代表主控单元或称主机，以E 字母开头代表扩展单元或称扩展机，后面跟的数字代表I/O 点数。该产品包括C14 C72 六款主控单元和E8 E40 四款扩展单元，主机有14.16.24.40.56.72点六种 , 仍有 8.16.24.40点四种扩展单元。主机上配有RS232C通讯口及机内时钟，形成系列化产品。图 8松下电工 FP1 C24 系列主机面板图图 9 FP1可编程序掌握器输入 / 输出电路的基本结构FP1 的指令系统特别强大，共有190 多条指令，除基本的规律运算，数据运算

35、、数据处理 数制转换指令之外，仍有中断、子程序调用、步进掌握、电子凸轮掌握、速度及位置掌握等特殊功能指令。另外，FP1 仍有功能完备的编程工具，利用这些工具，我们可以方便的进行编程和实现监控。即使是使用手持编程器, 也可以实现多种监控功能。由于FP1 具有结构紧凑、硬件配置全、软件功能强等特点，而且，它的某些功能甚至能与大型机媲可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结美，所以性能价格比高，较适合在中小企业中推广使用。FP1 虽属于小型 PLC，但却包含了大中型PLC 的很多功能，可以说它是“麻雀虽小五脏具全”他的特殊功能主要有以下几方面：1 高速计数功能 FP1 内置高速计数器，最高计

36、数频率可达10000 Hz 。2 脉冲输出功能 FP1 型 PLC 中晶体管输出型可输出频率可调脉冲，最高脉冲频率大5000Hz。3 可调输入延时滤波为提高牢靠性，在FP1 的输入端采纳了可调输入延时滤波，它可以削减应机械开关抖动带来得不行靠性。4 脉冲捕获功能在 FP1 的输入端增加了脉冲捕获功能，可以依据需要挑选。该功能可以使 PLC捕获到瞬时的窄脉冲，这在故障检测中特别有用。中断功能手动可调数值输入功能只要在小旋具或螺丝刀调剂面板上的螺杆的旋转角，即可从外部便利的转变其内部寄存器中所存的数值，数值范畴可在0 256 之间转变，在 FP1 中仍有其他一些特殊功能，如时钟日历、扫描时间设置、

37、口令爱护、看门狗等。FP1 C24 型可编程掌握器的主控单元外型图如图8 所示，主控单元的输入/ 输出点数为 16/8 ，其工作电压24V DC。主控单元和扩展单元的I/O 点数加起来最多可达152 个点。在主控单元内含有高速计数器，可输入的脉冲频率高达5000Hz，并能同时输入两路脉冲，晶体管输出型PLC 可输出频率可调的脉冲信号。主控单元仍具有8 个中断源的中断优先权治理等功能。同时通过PC机可对 PLC进行梯形图程序的编辑、状态监控等。除主控单元和扩展单元外，仍有A/D、D/A 单元，最多可掌握152 点加 4 通道 A/D,4通道 D/A，仍有 C-NET 链接单元等高级模块，可进行模

38、拟量处理，通过C-NET 网络模块可便利的将最多 32 台 PLC联成网络 , 距离达 1.2km ，可便利的工业现场PLC掌握网络。3.1.2 I/O端子安排1 输入设备限位开关 : SQ1, SQ2, SQ3,SQ4,SQ5, SQ6, SQ7系统的停止启动按钮 : SB1, SB22 输出设备一批秸秆切割完成并落入小车时,光电检测开关 SQ7合一次 , 计数器作减 1计数。本设计中假设小车可最多载40根秸秆。KM1掌握送料机构电机的接触器。KM2、KM2掌握压块电机的接触器，驱动电机的正反可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结转，掌握压块压紧和放松秸秆。KM3、KM3分别掌握剪

39、切电机的接触器，驱动电机的正反转，掌握切割刀上下运行。KM4和KM4掌握送料小车电机的接触器，驱动电机的正反转, 从而掌握小车的左行和右行。HL1为小车空载指示 , 依据需要 ,仍可增设其它信号指示。其输入输出端子安排如图 10所示。图 10自动切割机 PLC掌握系统 I/O 端子安排图把现场开关输入设备按编号接在PLC的输入端子上，相应的输出设备接在输出端子上。其端子的对应输入输出为：输入：SB1 X0SB2 X1SQ1 X2SQ2 X3SQ3 X4SQ4 X5 SQ5 X6SQ6 X7SQ7 X8输出：KM1 Y0KM2 Y1KM2 Y2KM3 Y3KM3 Y3 KM4 Y5KM4 Y6H

40、L1 Y73.2 系统的软件分析可知，本系统是一个多工步的次序掌握系统，运用模块化程序结构, 实现系统， 有结构简洁、编程便利等优点。利用PLC移位寄存器的移位功能，可实现步进次序掌握， 使每一步严格按次序动作。计数器对每车秸秆进行计数，其值由用户依据需要设定。3.2.1 系统的流程图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.2.2 掌握系统的流程次序如图11 所示：3.2.2系统的梯形图及其程序语句表1 系统的梯形图图 12系统的梯形图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 11掌握系统的流程图2 程序语句表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0STX31A

41、N/X12ANX53OTR04STR05ANX06OTR17STR18PUSH9AN/X710OTY711RDS12AN/X713AN/Y614OTY515POPS16ANX617OTR218STR219OTY020STR221ANX222OTR323STR324AN/Y225OTY126STR327ANX428OTR429STR4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结30AN/Y431OTY332STR433ANX834OTR535STR536AN/Y137OTY238STR539AN/Y340OTY441STR542AN/C10043OTR644STR545AN/C10046OT

42、R247STR648STR549CT10050K4051STR652AN/Y553OTY654STR655ANX356ANX557OTR04终止语58ED可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结自动切割机是一种精确掌握秸秆切割尺寸, 将长的秸秆进行自动循环切割加工, 并由送料车运输到下一工序的自动化加工设备，其整个工艺过程很符合次序掌握的要求，所以，在掌握过程中，采纳可编程掌握器对自动切割机进行掌握。可编程掌握器是一种将运算机技，自动掌握技术和通信技术结合在一起的新型工业自动掌握设备 , 不仅能实现对开关量信号的规律掌握, 仍能实现与上位运算机等智能设备之间的通信。它较好的解决了采纳继电器- 接触器掌握，掌握系统较复杂, 大量的接线使系统牢靠性降低 , 也间接的降低了设备的工作效率这一问题。因此, 将 PLC应用于该掌握 ,