利用PLC S7-200自动绕线机控制系统设计
毕业设计(论文)-绕线机PLC
毕业设计（论文）- 绕线机PLC引言绕线机是一种常见的机械设备，用于在电子产品制造过程中将导线快速且精确地绕绕在组件上。
在过去的几十年中，随着自动化技术的不断发展，传统的手工绕线方式已被自动绕线机所取代。
自动绕线机不仅可以提高生产效率，还可以提高产品质量和一致性。
在自动绕线机的控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）起着至关重要的作用。
本文将研究和设计一种具有高可靠性和稳定性的绕线机PLC控制系统。
研究目标本文的研究目标是设计一种高可靠性和稳定性的绕线机PLC控制系统，以提高绕线机的生产效率和产品质量。
具体的研究目标如下：1.研究绕线机的工作原理和传统控制系统的局限性；2.设计一种基于PLC的绕线机控制系统，实现精确的线圈绕制；3.优化控制算法，提高绕线机的生产效率；4.实现控制系统的可靠性和稳定性，以保证连续长时间的运行；5.进行实验验证，评估控制系统的性能和效果。
研究方法本文将采用以下研究方法来实现研究目标：1.文献调研：通过查阅相关文献和资料，了解绕线机的工作原理和传统控制系统的局限性，为后续的研究提供理论基础。
2.系统设计：根据绕线机的工作原理和要求，设计基于PLC的控制系统，包括硬件和软件的设计。
3.控制算法优化：通过对绕线机的运行过程进行分析和优化，提高绕线机的生产效率，并确保线圈绕制的精度。
4.可靠性和稳定性设计：通过设计合理的硬件结构和软件逻辑，实现控制系统的可靠性和稳定性，以保证绕线机的长时间稳定运行。
5.实验验证：设计并进行实验，评估控制系统的性能和效果，与传统控制系统进行对比分析。
预期结果通过本文的研究，预期可以实现以下结果：1.设计出一种高可靠性和稳定性的绕线机PLC控制系统，能够提高绕线机的生产效率和产品质量。
2.优化控制算法，提高绕线机的线圈绕制精度。
3.实现控制系统的可靠性和稳定性，保证绕线机连续长时间运行。
4.通过实验验证，评估控制系统的性能和效果，并与传统控制系统进行对比分析。
自动缠绕机的PLC
自动缠绕机的PLC自动缠绕机是缠绕机中自动化程度比较高的机器，这款机器的主要控制系统，我们公司采用的是PLC控制，我们知道这种变成是比较麻烦的，因此对于客户的使用也是相对比较繁琐的，但是我们的机器在出厂之前都是经过调试的，客户可以放心的进行购买使用，自动缠绕机安装方法也是需要同时了解的。
PLC编程是较麻烦的，若用手持编程器通过助记符编程则更麻烦。
但若用计算机与PLC 联网，再使用相应的编程软件，则可使用梯形图或流程图语言编程.甚至还可用其它髙级语言编程，较方便。
用计算机编程，还可对所编的程序进行语法检査，便于发现与査找程序错误。
同时，计算机编程还可对输人点的状态进行强制置位或复位，可模拟现场情况运行程序，进而可发现与解决程序中语义方面的问题。
此外，计算机编程还可存储、打印程序或把程序写人ROM中等，便于程序的移植及重用。
所以，与计算机联网进行PLC编程已是一个趋势。
有的厂家的高级PLC编程器，实质_ 就是笔记本式个人计算机。
它与PLC相连，实际就是一种链接的体现。
工业现场的普通开关量及模拟童输人、输出等装置都是通过信号线与PLC的I/O点相连，直接由PLC管理。
而智能装置，包括智能设备、智能仪表、智能传感器、条形码扫描器及其它设备等，都有自身的CPU、内存及通信接口。
自身可采集或使用数据。
可通过通信接口与PLC (也应配有相应的接口）联网。
PLC可用通信交换数据的方法实施对这些装置的管理，以提髙控制的及时性、精度、抗干扰能力，以及推进控制的远程化、信息化。
只是这些智能装置价格较髙。
一般系统是不用的。
有的PLC配备有远程诊断与维护系统。
可通过联网，甚至互联网利用厂家提供的通信模块与专用软件实施远程数据采集与故障诊断，并实施相应维护，如下载新版本的硬件驱动程序等。
基于PLC的卷绕机控制系统设计及优化
基于PLC的卷绕机控制系统设计及优化卷绕机是一种用于将材料卷取成卷筒形的设备，在很多工业领域中广泛应用。
为了提高生产效率和产品质量，现在市场上普遍使用基于可编程逻辑控制器（PLC）的卷绕机控制系统。
本文将针对基于PLC的卷绕机控制系统的设计和优化进行详细介绍。
首先，基于PLC的卷绕机控制系统的设计需要考虑以下几个方面。
首先是系统的硬件设计。
在卷绕机控制系统中，PLC是核心控制设备，需要选择适合的PLC型号和配置合适的输入输出模块。
同时，还需要选用合适的运动控制器、传感器、驱动器等外部设备，以实现对卷绕机的精确控制。
其次是系统的软件设计。
在卷绕机控制系统中，PLC的软件程序负责对整个卷绕机进行控制和监控。
软件设计首先需要根据卷绕机的工作原理和要求，确定控制算法和逻辑，编写PLC的程序代码。
其次，需要设计人机界面（HMI）以提供操作和监控界面，允许操作员对卷绕机进行设置和监控，并能够及时的获取生产过程中的各种数据。
此外，系统的安全性和可靠性也是设计时需考虑的重要因素。
在卷绕机控制系统中，需要考虑安全保护装置，如急停按钮、安全门等，以保障操作人员的安全。
另外，还需要设计系统的异常处理机制，例如对传感器故障、电源故障等进行检测和及时的处理。
当卷绕机控制系统设计完成后，为了进一步提高系统的性能和效率，可以进行优化。
具体优化的方式如下：1. 优化控制算法。
通过对控制算法的优化，可以提高卷绕机的控制精度和速度。
例如，可以采用闭环控制算法，引入PID控制器等，以提高卷绕机运动的稳定性和准确性。
2. 优化运动控制参数。
通过对驱动器和运动控制器的参数进行调整和优化，可以提高卷绕机的运动速度和稳定性。
例如，调整加速度和减速度参数，优化运动曲线等。
3. 优化系统的安全性和可靠性。
在系统运行中，通过对系统的诊断和监测，及时检测和处理系统的故障和错误，提高系统的可靠性和安全性。
此外，定期进行维护和检修，保障设备的正常运行。
S7_200PLC程序的设计举例
S7_200PLC程序的设计举例S7-200是一款西门子公司推出的小型可编程逻辑控制器(PLC)，广泛应用于工业自动化控制系统中。
它具有编程灵活、功能强大、性能稳定等特点，可用于控制各种设备和过程。
下面将通过一个具体的举例来说明S7-200PLC程序的设计思路和步骤。
假设我们要设计一个自动化控制系统，控制和监测一个简单的流水线加工过程。
该流水线有一个进料输送带、一个加工工位和一个出料输送带。
整个过程需要按照以下步骤进行控制：1）启动进料输送带；2）当物料到达加工工位时，启动加工工位；3）当物料加工完成后，停止加工工位并启动出料输送带；4）当物料离开出料输送带时，停止出料输送带。
首先，我们需要对整个流程进行拆分，确定各个步骤所对应的PLC程序。
按照上述步骤，我们可以将整个流程拆分为以下几个部分：进料输送带控制、加工工位控制、出料输送带控制。
接下来，我们逐一来设计每个部分的PLC程序。
1.进料输送带控制：我们需要一个输入信号来检测物料是否到达起始位置，可以使用一个光电开关来实现。
建立一个标记位用于记录物料是否到达起始位置，当光电开关感应到物料时，标记位置为1；当物料离开起始位置时，标记位置为0。
此外，我们还需要一个输出信号来控制输送带的启停，设为Q0.0。
进料输送带的PLC程序可以如下设计：-PLC程序设计-I:1.0/0---，-----+当输入I:1.0/0检测到物料到达起始位置时，输出O:0.0/0为1，启动输送带；当检测到物料离开起始位置时，输出O:0.0/0为0，停止输送带。
2.加工工位控制：加工工位需要一个输入信号来检测物料是否到达工位，同样可以使用光电开关来实现。
建立一个标记位用于记录物料是否到达工位，当光电开关感应到物料时，标记位置为1；当物料离开工位时，标记位置为0。
此外，我们还需要一个输出信号来控制工位的启停，设为Q0.1、加工工位的PLC程序可以如下设计：-PLC程序设计-I:1.0/1---，-----+O:0.1/0---+-----+-()当输入I:1.0/1检测到物料到达工位时，输出O:0.1/0为1，启动工位；当检测到物料离开工位时，输出O:0.1/0为0，停止工位。
基于S7—200 SMART PLC的多步进电机控制系统设计
基于S7—200 SMART PLC的多步进电机控制系统设计作者：吴宝春杨亚宁孙炎辉丁纪峰来源：《智能计算机与应用》2017年第02期摘要：本文以静电纺丝设备中纺丝喷头的三维运动装置作为研究对象，以S7-200 SMART系列 PLC作为核心控制器，结合多步进电机以及人机界面设计开发纺丝喷头的三维运动控制系统。
详细介绍控制系统的结构组成、硬件设计以及软件调试。
运用STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件完成PLC控制程序的编写，借助SIMATIC WinCC flexible 2008完成了人机界面开发，运用以太网通信实现通过人机界面对多步进电机的运动控制。
关键词： S7-200 Smart PLC；步进电机；人机界面；运动控制中图分类号：TP273+.5文献标志码：A文章编号：2095-2163（2017）02-0113-03Abstract：This paper designs a three-dimensional motion control system for three-dimensional motion device controlling electrostatic spinning nozzle on electrospinning apparatus. The three-dimensional control system consists of Siemens S7-200 SMART PLC as the control core， multi-stepper motors， and a HMI control interface. The paper focuses on the overall architecture of the control system， hardware design and software debugging. The programs of PLC are developed in STEP 7-Micro/WIN SMART. The HMI control interface is developed with SIMATIC WinCC flexible 2008. The HMI control interface realizes motion control for multi-stepper motors via Ethernet communication.Keywords：S7-200 Smart PLC；stepper motor；HMI；motion control0 引言随着静电纺丝技术的发展，静电纺丝设备的研发进入了新的发展阶段，开发高度智能化和自动化的静电纺丝设备是目前研究的热点问题。
自动缠绕机的PLC控制系统介绍
自动缠绕机的PLC控制系统介绍PLC我们应该并不陌生，现在很多包装机械上面都是使用的这种控制系统，其中自动缠绕机就是使用的PLC控制，这样才能保证我们机器的自动化程度。
关于自动缠绕机的电气系统，我们之前也是简单介绍过得，今天麦格小编主要据介绍他的操作系统：(1）中央处理单元CPU它是PLC的运算、控制中枢，它按照PLC系统程序賦予的功能接收并存储从编程器输入的用户程序和数据：检査电源、存储器、I/O以及蝥戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
常用的CPU有通用微处理器、单片机和位片式微处理器：对于小型PLC.大多采用8位微处理器或单片机；对于中型PLC，大多采用16 位微处理器或单片机：对于大型PLC,大多采用高速位片式处理器。
总之• PLC的档次越高，所用的CPU的位数也越多，运算速度也越快，功能越强。
为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统或采用三CPU 的表决式系统•这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
(2)存储器PLC配有系统存储器和用户存储器两种存储器。
在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序.包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等•由制造厂商将其固化在EPROM中.用户不能直接存取。
它和硬件一起决定了该PLC的性能。
用户存储器用来存放用户编制的控制程序。
存储器常用类型有ROM、RAM、EPROM 和EEPROM。
(3)输入/输出单元输入/输出单元又称I/O模块或接口，PLC通过I/O单元与工业生产过程现场相联系。
为了保证能在恶劣的:Dlk环境中使用，I/O接口都有光电隔离装置，使外部电路与PLC内部之间完全避免了电的联系.有效地抑制了外部干扰源对PLC的影响，还可防止外部强电窜入内部CPU:在PLC电路电源和丨/0电路中设置有多种滤波电路.有效抑制高频干扰信号。
(D开关量输入接口。
PLC输入接口采用的光电稱合器为电流输入型.能有效地避免输入端引线可能引入的电磁场干扰和辐射干扰•在光敏输出端设置RC滤波器，是为了防止用开关类触点输入时触点振颤及抖动等引起的误动作，因此使得PLC内部约有10ms的响应滞后。
S7-200 PLC的系统设计与应用new
第4章 S7-200 PLC的系统设计与应用4.1 系统设计方法1.系统设计的原则任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象的要求，以提高生产效率和产品质量。
在可编程序控制器的系统设计时也应该把这个问题放到首位。
PLC系统设计应当遵循以下原则。
（1）满足要求最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计控制系统的首要前提。
这也是设计中最重要的一条原则。
这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究。
收集控制现场的资料，收集控制过程中有效的控制经验，收集与本控制系统有关的先进的国内、国外资料，进行系统设计。
同时要注意要和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场工程操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。
（2）安全可靠控制系统长期运行中能否达到安全、可靠、稳定，是设计控制系统的重要原则。
这就要求设计要考虑控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行。
为了能达到这一点，要求在系统设计上，器件选择上，软件编程上要全面考虑。
比如说，在硬件和软件的设计上应该保证PLC 程序不仅在正常条件下能正确运行，而且在一些非正常情况下（如突然掉电再上电，按钮按错），也能正常工作。
程序能接受并且只能接受合法操作，对非法操作程序能予以拒绝等等。
（3）经济实用经济运行也是系统设计的一项重要原则。
一个新的控制工程固然能提高产品的质量，提高产品的数量，从而为工程带来巨大的经济效益和社会效益。
但是，新工程的投入、技术的培训、设备的维护也会导致工程的投入和运行资金的增加。
在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。
这就要求，不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护即方便又低成本。
（4）适应发展社会在不断地前进，科学在不断地发展，控制系统的要求也一定会不断地在提高、不断地在完善。
因此，在控制系统的设计时要考虑到今后的发展、完善。
这就要求在选择PLC机型和输入/输出模块要能适应发展的需要，要适当留有余量。
基于PLC技术的自动化卷绕控制系统设计与实现
基于PLC技术的自动化卷绕控制系统设计与实现自动化卷绕控制系统是基于PLC技术的一种重要应用，它在卷绕工艺中实现了高效、稳定的生产过程。
本文将就基于PLC技术的自动化卷绕控制系统的设计与实现进行详细介绍。
一、系统概述自动化卷绕控制系统主要由PLC控制器、人机界面、传感器、执行机构、电机等组成。
其工作流程如下：首先通过传感器实时监测卷绕过程中的各项参数，然后将数据传递给PLC控制器进行分析与处理，PLC控制器根据设定的控制规则输出控制信号，最后通过执行机构和电机完成卷绕过程中的各项控制动作。
二、系统设计与实现1. 硬件设计：a. PLC控制器的选择：在选择PLC控制器时，需要根据系统的实际需求，考虑其输入输出点数、通信功能、运行速度等因素。
为了保证卷绕控制系统的稳定性和可靠性，建议选择具备较高性能的PLC控制器，如西门子S7系列或三菱Q系列。
b. 人机界面的设计：人机界面可采用触摸屏或工控机等设备，用于实现人机交互功能。
界面设计应简洁易懂，操作便捷。
通过界面，操作人员能够实时监测卷绕过程中的状态信息，及时调整系统参数。
c. 传感器的选择：传感器一般包括转速传感器、压力传感器、温度传感器等。
在选择传感器时，需根据实际应用需要选择合适的型号和精度，保证传感器的准确性和可靠性。
d. 执行机构和电机的选择：根据卷绕对象的特性和要求，选择适合的执行机构和电机。
例如，对于卷绕大型纸张、布料等卷绕对象，可采用液压卷绕机构；对于卷绕钢线、线绳等卷绕对象，可选用电机传动方式。
2. 软件设计：a. PLC程序设计：根据卷绕控制流程，编写PLC程序。
程序主要包括输入信号的采集与处理、控制逻辑的实现、输出信号的控制等。
其中，对于卷绕过程中的各项参数，如张力、速度、角度等，需要设定相应的控制算法，以实现精确控制。
b. 人机界面设计：通过人机界面，操作人员可以实时监测和控制卷绕过程中的各项参数。
界面应该包括主要的工作状态显示、参数设置、报警提示等功能。
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学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得XXXXXXXX或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计（论文）作者（签字）：年月日摘要针对传统变压器绕线机械结构复杂的缺点，提出一种主轴与排线分离驱动的新型控制模式，实现绕线参数的柔性化调整。
一方面，系统采用PLC为控制核心，送线轴恒张力变频驱动，步进驱动器配合卷绕主轴控制步进电机高精度排线。
另一方面，系统提供了方便的人机界面,实现了绕线工艺的可编程化；同时，采用PLC驱动执行器和接收控制信号，提高了系统的可靠性。
事实证明上述控制系统应用于绕线机具有操作简单, 运行可靠, 工艺参数修改方便, 自动化程度高等优点。
本课题来源于工程实际。
所以，本设计从实际出发，从系统的安全、可靠、经济等多方面考虑。
我们主要从对系统硬件的选型、搭配，软件的设计与调试等方面进行设计和论证。
在本设计中力求可靠、稳定、直观、易于操作。
本自动绕线控制系统采用西门子S7-200系列PLC与台达DOP-A57GSTD型触摸屏，并配以现场信号传感器和执行机构构成该系统。
应用step7软件包和台达触摸屏软件开发PLC控制、组态程序，实现绕线机运行自动化。
通过仿真调试，本系达到了任务设计的要求，可以达到较好的生产效果，满足产品质量的要求。
关键词：变压器自动绕线 PLC 触摸屏ABSTRACTAiming at a serious of shortcomings such as the complicated structure of the traditional transformer winder, a new control mode of transformer winder that have a separate drive between principle axies and the machine for arranging the wires was given to realize the flexible adjustment of the winding parameter. On the one hand, the system adopts PLC as the control S core, applies converter to realize the constant value of winding tension that caused by send shaft, stepping drive with winding spindle control step-motor high-precision row line. On the other hand, the system provides convenient human-machine interface, and programmability ofcoiling process is realized. as the same time, the system adopting PLC drive actuators and receive control signal, improve the system reliability. The practice proves that this control system can be employed well in coiling machine for having advantages of operating easily, high automatization degree. Process parameters can be modified conveniently.This topic comes from the actual project. Therefore, this design embarks from the reality, from system's security, reliable, economy and so on various consideration. We mainly from to system hardware's shaping, matching, aspects and so on software's design and debugging carry on the design and the proof. Makes every effort reliably, stable, direct-viewing, the simplify operation in this design. This winds thread the control system to use Simens S7-200 automatically series PLC and Taiwan reaches DOP-A57GSTD the touch-screen, and matches by the scene signal sensor and the implementing agency constitutes this system. Reach the touchscreen software development PLC control, the configuration procedure using the step7 software package and Taiwan, realizes the winding machine movement automation.The system basically reached the scene of the production technology requirements by the simulation tests. It achieved better production results, meet the requirements of product quality.Keywords: transformer；Automatic Winding；PLC；touch-screenⅡ目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 绕线机的现状和发展 (1)1.3 本课题的任务要求 (2)2 绕线机的工作原理.................................. 错误!未定义书签。
2.1 卷绕机构工作原理............................ 错误!未定义书签。
2.2 排线机构工作原理............................ 错误!未定义书签。
3 设计方案.......................................... 错误!未定义书签。
3.1 绕线机设计方案.............................. 错误!未定义书签。
3.2 绕线机控制流程.............................. 错误!未定义书签。
3.3 绕线机各机构组成及作用...................... 错误!未定义书签。
4 硬件设计.......................................... 错误!未定义书签。
4.1 硬件的选型.................................. 错误!未定义书签。
4.2 各部分硬件介绍.............................. 错误!未定义书签。
4.3 PLC电气原理图............................... 错误!未定义书签。
4.4 PLC系统硬件接线及控制面板图................. 错误!未定义书签。
5 数据处理.......................................... 错误!未定义书签。
5.1 PLC控制变频器的数据处理..................... 错误!未定义书签。
5.2 PLC接收张力传感器信号的处理................. 错误!未定义书签。
5.3 PLC接收光电编码器信号的处理................. 错误!未定义书签。
6 绕线机程序设计.................................... 错误!未定义书签。
6.1 STEP 7-MicroWIN V4.0 SP3编程软件............ 错误!未定义书签。
6.2 西门子PLC S7-200程序设计................... 错误!未定义书签。
6.3 台达触摸屏程序设计.......................... 错误!未定义书签。
6.4 软件的调试.................................. 错误!未定义书签。
总结.............................................. 错误!未定义书签。
致谢.............................................. 错误!未定义书签。
参考文献............................................ 错误!未定义书签。
附录1 系统程序与编址表............................. 错误!未定义书签。
附录2 PLC电气原理图................................ 错误!未定义书签。
附录3 PLC硬件接线及控制面板图...................... 错误!未定义书签。
如有需要QQ联系9241099231 绪论1.1 引言随着我国经济的发展，西部开发的实施，各种绕线电机的需求量不断增加。
但是，传统的手工绕线工艺制约着电机产量的增加，并且在交流电机的生产中，绕线的质量决定了电机的好坏。
电机绕组是电机的重要部件，绕组的好坏直接影响到电机的运行性能和可靠性。
所以绕组的美观、稳定、准确、灵活、快速等特点已经成为电机产品领域提高竞争力降低成本必不可少的生产条件。