大专自动化专业毕业设计S7_200PLC薄钢板自动剪切控制系统方案

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1、1 课题的背景和意义自动剪切机是一种精确控制板材加工尺寸， 将大型板块进行自动剪切的设备。 传统 自动剪切机采用继电器作为控制器件，其控制系统较复杂，参数改变不灵活， 大量接线 使系统可靠性降低，维修率高，降低了生产效率。PLC以其灵活性、快速性、可靠性和性价比高等特点越来越受到企业或者团体设计者们的欢迎， 在各行各业的应用越来越广 泛。用PLC替代继电器设计自动控制系统，具有操作简单，运行可靠，抗干扰能力强， 编程方便，控制精度高的明显优势。基于以上 PLC特点，本课题主要研究如何应用 S7-200PLC设计一个薄钢板自动剪切控制系统，设计的关键是如何提高控制的精度。2 系统总体设计2.1

2、系统控制要求本设计的薄钢板自动剪切控制系统要达到以下控制要求： （1）控制系统分手动档自动档。手动档时，用点动的方式，人工完成钢板穿带， 零位校准。自动档时，系统自动完成薄钢板剪切工作。（ 2）通过拨码盘设置薄钢板剪切尺寸参数，可根据不同需求改变其参数。 （3）有配套的故障分析判断和电气保护装置，若运行不正常，系统自动停车并发 出警告信号。（4）钢板剪切的精度要在一定围之，剪切尺寸 2m误差不超过1mm2.2 系统结构和工作原理本设计薄钢板自动剪切控制系统设备组成如图 2.1 所示1- 开卷机； 2- 矫正机； 3- 光电开关； 4、 5- 限位光电开关； 6 光电编码器；7-测量辊； 8-动

3、力辊； 9-电机； 10-冲头； 11-传送带；12-行程开关； 13-光电开关； 14-小车； 15-套坑图2.1 钢板剪切结构组成图在图2.1中，PLC完成开卷机和矫正机同步传送，钢板位置检测采样，冲头控制，传送带运转控制，小车位置检测，小车装载钢板量检测等工作。 系统的基本工作原理是 这样的：一开始是手动控制，人工将钢带依次穿过矫正机、活套、测量辊和夹送辊一直 到冲头，钢带运动是通过点动矫正机和夹送辊（由动力辊和测量辊组成）进行的。用拨 码盘设定剪切尺寸参数，钢带头对好冲头，光电编码器处于零位，然后启动自动控制按 键，如果检测到装料小车到位，系统进入自动控制状态，将钢板剪切，传送到装料小

4、车 上。钢板经历加速，匀速，降速和爬行四个阶段后停车。如果钢板尺寸和设定一致，则 启动冲压系统进行剪切， 如果超出或者不够， 则电机反转或正转补充直到与设定值一致 再剪切，接着剪切下一块钢板，不断循环。套坑起着缓冲的作用，标号 3光电开关检测 套坑前是否有钢带，若没有系统停车；标号 4和5为一对限位光电检测开关，检测套坑钢 板量是否合适，若过少加快矫正机速度一段时间，或过多减慢矫正机速度一段时间； 标 号12为行程开关，若检测到小车没有到位，系统停车；标号 13为光电开关，若检测到小 车钢板已经满载， 系统自动停车并发出指示信息， 等待小车把钢板运到下一道工序回来， 系统继续开车。本设计的薄钢

5、板自动剪切控制系统简单分为控制部分， 输入模块和输出模块， 其结 构组成和工作原理可以用图 2.2 所示的框图表示。图 2.2 系统方框图3 系统硬件设计3.1 光电编码器3.1.1 光电编码器原理 光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字 量的传感器。这是目前应用最多的传感器， 光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。 光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同 轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装 置检测输出若干脉冲信号； 通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动 机的转速。

6、脉冲序列能正确地反映转速的高低， 但不能鉴别转向。 为了获得转速的方向， 可增加一对发光与接收装置使两对发光与接收装置错开光栅节距的 1/4 ，两组脉冲序列A和B的相位相差90度，如图3.1所示2。正转时A相超前B相；反转时B相超前A相（a）正转（b）反转图 3.1 区分旋转方向的 A、B 两组脉冲序列3.1.2 光电编码器的选择和安装选择合适的光电编码器， 对提高系统整体性能到头重要。 本设计选择欧姆龙的编码 器产品，型号E6B2-CWZ6C000P/R （中空型，电源电压 DC524V消费电力80mA以下， 输出形式NPN开路输出，最高响应频率100KHZ相位差A相、B相差90度），A相、

7、B 相信号经过脉冲处理电路后，编码器每旋转一周可得到4000个脉冲。中空型光电编码器的机械安装主要注意以下问题： 要避免与编码器刚性连接，应采用板弹簧； 安装时编码器应轻轻推入被套轴， 严禁 用锤敲击，以免损坏轴系和码盘；长期使用时，请检查板弹簧相对编码器是否松动；固 定编码器的螺钉是否松动。编码器在电气连接方面注意以下事项：接地线应尽量粗，一般应大于 3;编码器的输出线彼此不要搭接，以免损坏输出 电路；编码器的信号线不要接到直流电源上或交流电流上，以免损坏输出电路； 与编码 器相连的电机等设备，应接地良好，不要有静电;配线时应采用屏蔽电缆;避免在强电 磁波环境中使用。前面曾经考试过，为了方便

8、，不用外置电源，用PLC部电源给各种传感器和光电开 关提供电源。后来考虑到PLC的电源的稳定性，光电编码器的电源接外接直流电源5V,其它光电开关和传感器也一样单独接电源。3.2 拨码盘的应用3.2.1 拨码盘原理在工业控制中，输人设备必不可少。对PLC控制系统而言，人机交互的输人方式广 泛采用触摸屏、拨码盘、光电及电磁开关等 . 。由于拨码盘具有接口简单、数据锁存、 操作方便直观、便于安装等优点，因此在需要输人少量控制参数和数据的系统中， 经常 采用拨码盘作为输人部件5。本设计采用BCD码拨码盘作为数据输入部件。BCD拨码盘是十进制输入，BCD码(即210十进制)输出，又称为8421拨码盘。

9、如图3.3所示，每片BCD拨码开关可输入1位10进制数，N片BCD拨码开关拼接可 得N位10进制输入。每片BCD拨码盘后面有5个接点，其中C为输入控制线，另外 4根是BCD码输出信号线。拨码盘拨到不同的位置时，输入控制线C分别与4根BCD码 输出线中的某根或某几根接通。其接通的BCD码输出线状态正好与拨盘指示的10进制 数相一致，符合 2 10 进制编码关系。(a) 拨码盘外形(b)拨码盘接线端子图3.3 4位BCD拨码开关示意图拨码盘与PLC的连接一片只有一位十进制数输出的 BCD拨码盘与PLC连接非常简单，只要将4根BCD码 输出信号线分别与PLC的4个输入端相连，控制线C直接接高电平就可

10、实现数据输入。 如图 3.4 所示。图3.4 一片拨码盘与PLC连接本设计为了满足脉冲数设定需要使用了3片2位十进制数输出的BCD拨码盘，其PLC连接如图3.5所示，最大设定数为99999。图3.5 多片拨码盘与PLC连接在图 3.5 中， 3 片拨码盘分为 A、 B 、 C 三组，各组拨码盘的每个开关输出点都串入二级管， 利用二极管单向导电的特性来接通、断开拨码开关选通组和非选通组的输出信号。当需要读取A组拨码盘所设定的数据时,PLC的输出端Q1.2输出高电平，Q1.3和Q1.4输出低电平，贝U A组拨码开关所串联的8 个二极管处于正向接法，而拨码盘串联的 16 个二极管处于反向接法。虽然A

11、、B、C三组拨码盘输出是并联的，但从PLC的输入所读到的数是A组拨码盘所设定的数。依此类推，如果需要读取B或C组 拨码盘所设定的数时，只要令本身的控制端为高电平，其它两组的为低电平即可。 通过 编程，PLC依次读入A B C三组拨码盘设定的数3.3 检测开关的安装3.3.1 光电开关在自动控制系统中，往往应用到许多传感器， 检测生产过程的各个物理量，为控制 器做出合理的判断提供依据。光电开关是一种常用的传感器，光电开关（光电传感器） 是光电接近开关的简称， 它是利用被检测物对光束的遮挡或反射， 由同步回路选通电路， 从而检测物体有无的。 光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出， 接收器再

12、根 据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 在本设计中，用到了 4 对对射式光 电开关检测薄钢板在不同位置的信息，安装方式如图 3.6 所示。图 3.6 光电开关示意图假如选用DC 5V的光电开关，为了 PLC的运行稳定，电源不由PLC直流电流供电， 而是直接由外接电源供电。光电开关的 Ov按扭和PLC的输入公共端COM连接，光电开 关的输出端与PLC的输入端口连接。当光电开关输出高电平时表明光电开关发射器发射 的光源被遮挡， 光电开关接收器无法接收到光源， 即光电开关发射器和接收器间存在物 体。在系统运行时，正常情况下， 3 号光电开关一直检测到传送带上一直有钢板；若是 检测到钢带上

13、没有了钢板，PLC控制系统即判定为开卷机已经没有钢带， 发出停车指令。 相关电路图如图 3.7 所示。光电开关在本设计的薄钢板自动剪切控制系统中有着重要的作用， 光电开关实时检 测系统运行时钢板在各个位置的存在状况，为PLC提供系统是否能够正常运行的实时数 据，保证系统的安全。图3.7 光电开关与PLC连接3.3.2 行程开关行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。 在实际生产中， 将 行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时， 行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此， 行程开关是一种根据运动部件的行程位 置而切换电路的电器， 它的作用原理与

14、按钮类似。 行程开关广泛用于各类机床和起重机 械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控 制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。本设计的自动控制系统中有三个行程开关， 分别是检测剪切钢板的冲头上下位置各 一个，检测载物小车是否到位一个，其安装示意如图 3.8 所示。冲头上下位置开关给 PLC目前冲头位置信息，说明冲头是在原位还是已经下冲，或者下冲是否到位。若冲头 下冲到位，SQ2给PLC信息，说明钢板已经剪切成功，接着进行复位，SQ1给复位位置信号，复位不成功，系统不会开车。小车的位置检测行程开关SQ3既给PLC小车位置信息，又给下一道工序

15、控制系统小车位置信息。(a) 检测冲头位置行程开关(b)检测小车位置行程开关图 3.8 行程开关安装示意图3.4 变频器变频器的一般架构在本设计中， 需要对矫正机和夹送机构的转动速度和幅度进行有效控制， 为矫正机 和夹送机构提供动力的装置可以选择交流伺服系统， 比如用步进电机作为动力装置， 其控制精度比较高，使用也较方便，但是交流伺服系统的造价一般比较高。在PLC和变频器技术日趋成就的今天，选择PLC和变频器搭配，有效地控制三相异步电机转速和幅度， 从而控制系统传送机构启动，运行，降速和准确停车，达到的控制效果与交流伺服系统 相近，是一种比较高性价比的方案。目前市场上出现的变频器各类繁多，但基

16、本的架构一样，也为其使用提供了依据。 变频器的一般结构框图如图 3.11 所示。图 3.11 变频器的一般结构框图其中，直流供电电源输入一般为 24V直流电源；数字量输入和模拟量输入一般是 PLC输出端口和PLC扩展模拟量输出端口来控制；三相电输入为 50HZ三相交流电；制 动电阻用来制动时机； 三相变频输出是指经过变频后， 用于给被控制的时机提供的三相 电，其频率是根据速度信息得到的频率。3.4.2 变频器的选择本设计采用西门子的 MICROMASTER 42变0 频器。MICROMASTE42R0 变频器适合用于各种变速驱动装置，尤其适合用于水泵，风机和 传送带系统的驱动装置。它的特点是设

17、备性能面向用户的需求，并且使用方便。 它的电 源电压规格很多， 因而可在世界围应用。MICROMASTE42R0 变频器调试简单；模块化的结构， 因而组态具有最大的灵活性； 具有三个完全可编程的隔离的数字输入；一个可标定的模拟输入 （0V 至 10V） ；它也可以作为第 4 个数字输入来使用。；一个可编程的模拟输出 （0mA 至 20mA； 个完全可编程的继电器输出（30V，直流/5A，电阻负载或250V，交流/2A， 感性负载）；采用较高的开关频率时，电动机运行的噪声很小 （ 在脉冲的开关频率较高 的情况下，额定输出电流要降格使用 ）；完善的变频器和电动机保护功能。本设计主要用PLC的3个输

18、出端口通过 MICROMASTER 42变频器3个可自由编程的数字输入实现对变频器的控制。Q1.2、Q1.3、Q1.4、Q1.5、Q1.6、Q1.7的通断情况选择变频器的输出，其对应情况如表3-1所列表3-1变频器控制输入与三相输出对应表矫正变频器送送变频器控制端接通三相输出控制端接通三相输出Q1.2、Q1.3、Q1.450HZ向前Q1.5、Q1.6、Q1.750H Z向前Q1.2、Q1.340HZ向前Q1.5、Q1.640H Z向前Q1.3、Q1.440HZ向后Q1.6、Q1.740H Z向后Q1.420HZ向前Q1.720H Z向前Q1.2、Q1.420HZ向后Q1.5、Q1.720H Z

19、向后Q1.210H Z向前Q1.510H Z向前Q1.310H Z向后Q1.610H Z向后3.5主电路设计本设计的PLC薄钢板自动剪切控制系统主电路设计主要有两块，一是电机与变频器电气连接，二是冲头执行机构、指示灯电气连接，分别如图3.9和3.10所示。图3.9 主电路(a)在图3.9主电路(a)中，电源为三相市电输入，为了保护变频器和电机安全，串连 两个低电断路器QF1和QF2，串接了熔断器，三相异步电机 M1和M2接地。其中，M1 电机负责矫正机的传动，M2电机负责夹送机构和输送皮带的传动。变频器电源的通断 控制由PLC控制两个接触器开关KM1和KM2的通断来实现。一般情况下，把 QF1

20、和QF2 合上，在系统上电时，KM1和 KM2默认为断开。图 3.10 主电路 (b)另外，在图3.10主电路(b)中，单相市电接入串接熔断器 FU起保护作用。该电路 主要完成两个功能，一个是系统启动后， KM1和KM2闭合，L1和L2指示变频器已经正 常上电；二是接触器开关 KM3和 KM4分别控制冲头执行机构下冲或复位。3.6PLC控制系统选型西门子公司的S7-200 PLC是一种叠装式结构的小型 PLC它指令丰富，功能强大， 可靠性高，结构紧凑，便于扩展，性能价格比高。从CPU模块的功能来讲，S7-200系列PLC具有以下五种不同结构配置的 CPU单元 8。(1) CPU 221 有 6

21、 输入/4 输出，无扩展，存储容量较小，有一定的高速计数能力， 适合于点数少的控制系统。(2) CPU 222 有 8输出/10 输出，可以进行模拟量的控制和 2个模块的扩展，应用 更广泛的全功能控制器。(3) CPU224有14输入/10输出，存储容量扩大了一倍，有7个扩展模块，置时钟，有更强的模拟量和高速计数的处理能力，是S7-200系列中使用最多的产品。(4) CPU224XP最新推出的一款实用机型，最大的不同是主机上增加了2输入/1输出的模拟量单元和一个通信口，适合有少量模拟信号的系统中使用。(5) CPU226有24输入/16输出，增加了通信口的数量，通信能力大大增强，用于 点数较多

22、，要求较高的小型或中型控制系统。根据以上S7-200系列PLC不同CPU资源的了解，考虑到本设计的薄钢板自动剪切控制系统所要求的点数较多，故选择 CPU 226 DC/DC/DQ6ES7 216-1AD21-0XB0。设计涉及的CPU 226相关技术参数如表3-2所列。表3-2 CUP 226相关技术参数输入/输出24/16时间中断2个定时器总数256个高速计数器总数6个边沿中断4上升/4下降1ms4个单相计数器个数6个，30KHZ脉冲捕捉14个10ms16个两相计数器个数4个，20KHZ计数器总数256个100ms236个由表3-2可以看出，S7-200 CPU 226的资源是相当丰富的，基

23、本满足了本设计的 薄钢板自动剪切控制系统的端口要求和编程时所需要的功能要求。端口分配控制系统PLC的I/O点及地址分配如表3-3所列表3-3 I/O口信号代码和地址编号表名称代码地址编号名称代码地址编号启动按扭SB1I0.2正常灯指示L3Q1.0停止按扭SB2I0.3异常灯指示L4Q1.1手动/自动方式选择SAI0.4主电路电源通断KM1Q0.0矫正机前进SB3I0.5主电路电源通断KM2Q0.1矫正机后退SB4I0.6冲头下冲控制KM3Q0.2夹送辊前进SB5I0.7冲头复位KM4Q0.3夹送辊后退SB6I1.0拨码盘控制Q1.2Q1.4光电脉冲信号PSP1I0.0矫正变频器设疋Q1.21.

24、4光电脉冲方向DSP2I0.1夹送变频器设Q1.51.7疋光电开关3信号SQ111.1光电开关4信号SQ211.2光电开关5信号SQ3I1.3光电开关13信号SQ4I1.4冲头上限行程开关SQ511.5冲头下限行程开关SQ6I1.6小车位置行程开关SQ711.7拨码盘输入12.02.7本设计所选型号CPU 226 DC/DC/DC其电源接入和信号输出有直流电源也有交流 电源，而且各种电源的等级不尽相同，在接线时选择各种电源是独立分开的，互不干扰。系统所采用开按扭有两种，一种是能够锁存状态的按扭，即手动/自动方式选择按扭；另外一种是点动按扭，主要是在手动方式下对电机进行手动控制。特别值得注意的是

25、，本设计的系统中，由于要对光电编码器的脉冲进行高速计数， 使用了 CPU226勺某一个高速计数器。光电编码器的脉冲信号经光电脉冲电路处理后得 到两个信号，光电脉冲P和方向信号D,这两个信号接入PLC的端口不是随便的，而是 根据规定，P信号接10.0 （时钟），D信号接10.1 （方向），否则高速计数器将得不到 正确的信号。3.7变频分段调速与交流伺服系统不同，变频器和三相异步电机不可能在高速运行状态下迅速停车， 必须有一个降速和低速爬行的过程，才能保证定位点的准确，可以选择多档调速，控制精度更高，其运行曲线见图3.12。图 3.12 变频器定位运行降速控制规律另外，钢板剪切的长度与毛巾平网印花

26、机的花色间距不同， 它不是定值，而是从几 十毫米到数千毫米不等， 因此不可能采用同样的运行速度和同样的降速爬行距离。 否则， 变频器的定位停车会处于一种无序状态，剪切精度和生产效率也不能得到平衡和兼9。从图 3.12 可以看出，不同的剪切钢板尺寸，选择加速上升时间和匀速运行时间以 及降速运行时间不能够完全一样，假定所有的情况下到达定位目标前的爬行速度一样， 就要根经验保证爬行的距离基本一样，能很好保证钢板准确停车。本设计以剪切2m的薄钢板为例说明各段参数设定。已知所选的电动机为 4级，额定转速为 1500r/min ，减速箱的减速比为 20/1 ，测量辊周 长400mm额定辊速75r/min

27、，变频器固定频率输出有多档，女口 50HZ 40HZ 30HZ 20HZ 10HZ剪切2m的钢板，在加速到匀速段变频器选择输出 40HZ在降速段选择输出20HZ 进行降速，在爬行阶段选择10HZ输出，直到检测脉冲数和设定脉冲相等，变频器停机， 钢板准确停车。3.8 制动过程当系统开始减速时，电动机处于再生发电制动状态 。传动系统中所储存的机械能 变成电能并经变频器中的逆变器回馈到直流侧。 此时的逆变器处于整流状态， 中间回路 的滤波电容器的电压会因吸收这部分能量而提高，产生泵生电压。当电压值超过上限700V时，制动单元电路导通，电流流过与滤波电容器并联的制动电阻，从而将电能变 成热能消耗掉，泵

28、生电压随之下降，待下降到设定下限 680V值时断开。继续采样泵生 电压，制动单元将重复导通和截止，使系统完成动力制动。4 系统软件设计4.1 主流程本设计薄钢板剪切自动控制系统主要分为两大块， 一个是系统在手工操作方式下运行，一个是系统在自动方式下运行。主流程如图 4.1 所示。图 4.1 主流程图在主流程图中，先进行PLC初始化，读拨码盘值，然后按启动按扭，主电路通电， 接着按选择条件选择手动工作方式或者是自动运行工作方式。 若选择手动工作方式， 因 为其运行的次数比较少， 所以每执行一次手动子程序都将直接返回到工作方式选择。 自 动运行子程序相对比较复杂， 每次执行完之后， 进行一个判断，

29、如果工作方式没有改变， 则直接返回自动子程序，若工作方式已经改变，返回到工作方式选择。因此，在主流程 图中，有两个主体，一个是手动控制流程，一个是自动控制流程。这两个主体的切换， 因为使用了顺序控制继电器指令而变得相对方便。在自动控制子流程图中， 进入自动控制状态后， 在满足小车到位和小车没有满载条 件下，才启动变频器。因为矫正机负载不稳定，可能造成和夹送辊速度不同步，造成套 坑钢带量不合适。 4和 5光电开关检测套坑里面的钢带量是否合适，如果过多或者过少 都会引进系统的振荡和故障，正常状态下 4 光电开关为开， 5 号光电开关为开，若 5 号 光电开关为闭，说明套量过多，矫正变频器减速一小会

30、再跟夹送变频器同步速度，若 4 为开，说明套量过少，矫正变频器加速一小会再跟夹送变频器同步速度。到达变速点， 变频器进行降速爬行输出， 最后判定高速计数器的值等于拨码盘的设定值后， 发出冲压 信号。由于其它原因造成停车后实际板长与设定的板长不符合，调用停车异常子程序， 经过微小调整，再进行判断，实际值等于设定值后，发冲压信号。4.2 手动控制流程 手动控制子流程比较简单，即四个按扭分别控制矫正机和夹送辊的前进或者后退， 以便在系统进行自动运行方式前，人工将钢带穿过矫正机和送辊一直到达冲头的位置。 手动控制流程如图 4.2 所示。在图4.2中，手动方式下四个按扭SB3/SB4/SB5/SB6均是

31、点动式按扭，分别对应了 矫正机和夹送辊的前进和后退。按下相应的按扭，PLC根据指令的编程，控制输出端Q1.2、Q1.3、Q1.4的通断组合情况，控制矫正变频器脉冲方向输出和频率输出，实现 控制矫正机前进和后退的目的；控制输出端Q1.5、Q1.6、Q1.7的通断组合情况，控制夹送变频器脉冲方向输出和频率输出， 实现控制夹送辊前进和后退的目的。 值得注意的 是，电机前进和后退控制按扭控制电机运行的效果是矛盾的，为了避免出现混乱， 程序 编程采用了互锁的手段。图 4.2 手动控制流程电气控制电路中，各电器之间具有互相制约、互相配合的控制，称为联锁控制。在 顺序控制电路中，要求接触器 KM1得电后，接

32、触器KM2才能得电。在电动机正、反转控 制电路中，要求接触器KM1得电后，接触器KM2不能得电吸合。贝嚅将前者的常闭触点 串接在KM2线圈电路中。反之，也然。这种联锁关系称为互锁10。因此，手动控制流程编程中采用的互锁手段，增强了可靠性和安全性。4.3 编程软件 STEP7-Micro/WIN 3211编程软件是基本Windows的应用软件，由西门子公司专门为 SIMATlC2 S7-200系列PLC设计开发。该软件功能强大，界面友好，并有方便的联机 帮助功能。用户可利用该软件 PLC应用程序，同时也可实时监控用户程序的执行状态。 该软件是SIMATIC S7-200用户不可缺少的开发工具。5

33、 总结 经过几个月的准备和学习和网上查阅资料搜索相关知识， 终于完成了这份课题通过 设计，了解了 PLC的起源、发展历程和发展趋势，了解了薄钢板剪切行业概况，熟悉了 PLC在工业控制系统中的开发和应用。在大学所学知识的基础上，尝试了基于PLC的薄钢板自动剪切控制系统的设计， 并因此将所学知识系统化、 理论化、实用化。通过设计， 提高了使用自己知识和获取相关资料的能力，进一步培养了踏实、勤奋、 严谨的工作态 度。我在做这次设计的过程中要感指导老师老师和老师，他们对我有很大的帮助。由于客观条件的限制，没能将指令程序通过编程器送入 PLC进行模拟运行，也未进 行系统模拟调试和完善程序。另外，硬件系统

34、的安装，以及对整个系统进行现场调试和 试运行都无法完成，若以后条件允许，以上的不足之处有待完善。参考文献200920091 廖常初主编 S7-200PLC 基础教程（第二版） 机械工业2 增国主编 传感器与检测技术航空航天大学大学3 勇主编 电机拖动与控制机械工业 20094 吕汀主编 变频技术与原理 机械工业 20095 吴丽主编 电气控制与 PLC 应用技术 机械工业 2009附录PLC连线图f111 |卜Z O-1O*F 7-刖j 常 iH-l僧 MejstE 工ILTIIIrllT-* HnMTrsl$HL -2 =1 i HPu 6i i舉口1 t6n(Djn!二 in rp F一

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36、-VL*t*ACOir 4 MOV-ENFNHVUU-UtlvuzRMcwnIMOL 1 TMLJLOOO IN1OUT-VO7AUQI ZUrviuJLEZUIM1OUT X/DQACOiznADU.Ir MnACOINIOUT-AC1AC1IN21MDV.DWENENO VD7- IZOUT -ACOAUU ICKJc MOACZOIL rwINIl rwuOUT-AC1AC1IN2MOV.DWKNKNOVD8- IZOUT -ACOBK1ADDtr KinAUOINIOUT-AC1xxci 1 M2MOVDwENENO- INU MSLJB|ENOU IM4kCl /|OOt i INI

37、iOUT-ACOMOVLDWENENO /XCO-卜4PVLT - VP9! f SUJ%厂料Molofk. T 7OSBMOOX IO5K4U Uiu.eIU.*5.NZMoX 19 j去込他施emo oSMO OQO 3O QO 4 n 0 6 71 R 0 1 R o 1 R -u0 Q 0SCR JSMO OIIQO 3IIQO 410.4IISO 2 u -十、1 11 11L1 1Notwofk 23盃应或込氐佞；SMO O11SMOOQ0 300 411.111 4H 5H.7SO 3Netwock 22Z *1口 1JL 作衣EIAENotvoik 25SO J senhiet

38、wvoik 26冉C；i即話山i匸，三：巳=J二OZId口：f 屋$ 區.IA係EyRjgrjSMO.ONAtwMOfl 2R 应EP SO远弔SMQO$M00Q0 411 511 7GO4Netvof 30j伸序开g-S04I S-A INotvofk 31I梅当BT伍唾入ACOSMQOMOVLDWCNCMOSMD3G ZOU IAC.QNetwork 32SMO OII 3ACOI |*4000QI 2R )Q1 3RQI 4SINTON JCKJU-PT1 UlT32Z or work. 33SMO OT32QI 4Network 34Q1.3-C s )1T32T0I轿正机比夹送银便加

39、快焼正連度15M0.011.2Q1.2 s 5101 3C s )1T32INTONPTJ ms+3000|十时和If加一和灾3汪SMO 0Netwotk 34I新疋柯丄匕工伍血孔力n丫亠畑:11.2SMO OQI.2L-C A )Network 36SMO 010 3GO 3Met-voiH 3SMO 3Net/voiK 38自习力乂SM03Q0 4R 01.2Q1.2Qi.40Q1.0C冃)OQI.6 n )o1.7 8-GUTSMO42HSQEMEMOQ1 .2FU OQ1.3FU OQ1 4FM OQ1 0FH TITLE=PROGRAM COMMENTSNetwork 1/高速计数器

40、选择 HSC0工作模式4,允许更新当前值和预置值，清除当前值，建立中断 事件LD SM0.1MOVB 16#F8, SMB37HDEF 0, 4ATCH INT0, 12HSC 1Network 2LD SM0.0S S0.1, 1Network 3/ 程序段 S0.1 开始,功能是读拨码盘值LSCR S0.1Network 4/ 选通LD SM0.0S Q1.2, 1Network 5/ 拨码盘个十位LD Q1.2MOVB IB15, VB0Network 6LD SM0.0RQ1.2, 0SQ1.3, 1Network 7/ 拨码盘百位和千位LD Q1.3MOVB IB15, VB1Net

41、work 8LD SM0.0RQ1.3, 0SQ1.4, 1Network 9/ 拨码盘万位和十万位LD SM0.0MOVB IB15, VB2R Q1.4, 0Network 10/ 分离得到十位千位LD SM0.0MOVB VB100, AC0MOVB AC0, VB6SRB VB6, 4MOVB VB101, AC0MOVB AC0, VB7SRB VB7, 4Network 11/ 将相应位乘倍数LD SM0.0MOVB VB4, AC0MOVW +10, VW7MUL AC0, VD5 MOVB VB5, AC0MOVW +100, VW8MUL AC0, VD6MOVB VB6,

42、AC0MOVW +1000, VW9MUL AC0, VD7MOVB VB7, AC0MOVW +10000, VW10MUL AC0, VD8Network 12/ 得到最终拨盘码值，存在 VD8 LD SM0.0MOVB VB3, AC0MOVD VD5, AC1+I AC0, AC1MOVD VD6, AC0+I AC0, AC1MOVD VD7, AC0+I AC0, AC1MOVD VD8, AC0+I AC0, AC1 MOVD AC1, VD8MOVW AC1, AC0-I +4000, AC0MOVD AC0, VD9Network 13/ 程序段 S0.1 结束LD SM0.

43、0CSCRENetwork 14/ 在手动控制方式下，按启动按扭有效接通主电路 LD SM0.0LD I0.4AI0.2LDQ0.3AQ0.4OLDALD= Q0.3= Q0.4Network 15/ 工作方式选择，若 I0.4 闭合，则为手动控制方式LD SM0.0A I0.4A Q0.3A Q0.4S S0.2, 1Network 16/ 手动控制程序段 S0.2 开始LSCR S0.2Network 17/矫正机前进LDSM0.0AI0.5ANI0.6=Q1.4Network 18/矫正机后退LDSM0.0AI0.6ANI0.5=Q1.2=Q1.4Network 19/夹送辊前进LDSM

44、0.0AI0.7ANI1.0=Q1.7Network 20/夹送辊后退LDSM0.0AI1.0ANI0.7=Q1.5=Q1.7Network 21/ 停车控制LDSM0.0AI0.3RQ0.3, 0RQ0.4, 0RQ1.2, 0RQ1.3, 0RQ1.4, 0RQ1.5, 0RQ1.6, 0RQ1.7, 0SCRT S0.1Network 22/ 若工作方式没改变，返回工作方式选择LD SM0.0A Q0.3A Q0.4A I0.4SCRT S0.2Network 23/ 程序段 S0.2 结束LD SM0.0CSCRENetwork 24/ 自动方式选择LD SM0.0A Q0.3A Q0

45、.4A I1.1A I1.4A I1.5A I1.7S S0.3, 1Network 25/ 程序段 S0.3 开始LSCR S0.3Network 26/ 清高速计数器当前值，写入变速点预置值，开全局中断LD SM0.0MOVD +0, SMD38MOVD VD9, SMD42ENIHSC 1Network 27/启动变频器，以输出 40KZ运行LD SM0.0SQ1.2, 1SQ1.3, 1SQ1.5, 1SQ1.6, 1Network 28/ 程序段 S0.3 结束LD SM0.0CSCRENetwork 29LD SM0.0A Q0.3A Q0.4A I1.1A I1.4A I1.5A

46、 I1.7S S0.4, 1Network 30/ 程序段 S0.4 开始LSCR S0.4Network 31/ 将当前值读入 AC0LD SM0.0MOVD SMD38, AC0Network 32/ 矫正机比夹送辊快，放慢矫正速度 LD SM0.0A I1.3AW= AC0, +4000R Q1.2, 0R Q1.3, 0S Q1.4, 1TON T32, +3000Network 33/ 定时 3S 到，恢复和夹送辊同步速度 LD SM0.0A T32R Q1.4, 0S Q1.2, 1S Q1.3, 1R T32, 0Network 34/ 矫正机比夹送辊慢，加快矫正速度LDSM0.

47、0AI1.2SQ1.2, 1SQ1.3, 1TON T32, +3000Network 35/定时 3S 到，恢复与夹送辊同步速度LD SM0.0A T32R Q1.4, 0R T32, 0Network 36/停车控制LDSM0.0AI0.3RQ0.3, 0RQ0.4, 0RQ1.2, 0RQ1.3, 0RQ1.4, 0RQ1.5, 0RQ1.6, 0RQ1.7, 0SCRT S0.1Network 37/到达预定点，跳转到程序段 S0.5LDSM0.0AQ0.5RQ0.5, 0SCRT S0.5 Network 38 / 自动方式LD SM0.0A Q0.3A Q0.4A I1.1A I1

48、.4A I1.5A I1.7SCRT S0.4Network 39/ 程序段 S0.4 结束SCRE半黔9 0S釦者畐/屮omqn90S=910=S10=OQH =av ooiais an 鋪卫刑用钢土多劃/9” M0M2N9 0S IdOS9 JO = eio =02H MV 0 OOH ooSl/UOOd9UVOOIAISan 儿I0M10Nl/UOOsL 00d0OH =MV 0 GOV =MV ooiais anZV Momion09V 1LOV I-LOV(8aA aAOIAI06/私GIAIS aAOIAI ooiais an卑用聲甸四谟吐甸照乐母/沖屮0M2N9 0s dosn帥胚9 0S釦者畐/0” 屮 0MQNSCRETITLE=INTERRUPT ROUTINE COMMENTSNetwork 1 / 到变速点，改变高速计数器预置值LDSM0.0AQ0.0AQ0.1RIQ1.2, 0RIQ1.3, 0RIQ1.4, 0RIQ1.5, 0RIQ1.6, 0RIQ1.7, 0