PLC剪板机课程设计报告书
基于PLC实现对剪板机自动控制的设计
基于PLC实现对剪板机自动控制的设计剪板机是一种常见的机械设备，广泛应用于金属加工行业。
传统的剪板机需要由操作员手动控制，存在操作繁琐、效率低下、安全风险高等问题。
为了提高剪板机的自动化程度，可以利用PLC（可编程逻辑控制器）对剪板机进行自动控制。
PLC是一种专门用于实现工业自动化控制的电子设备，具有可编程性、可靠性强、稳定性好的特点。
通过PLC控制系统，可以实现对剪板机的自动控制，提高生产效率和产品质量。
剪板机自动控制系统的设计首先需要确定控制策略，即确定剪切厚度、切割长度、切割速度等参数。
然后，根据控制策略设计PLC程序。
PLC程序主要包括输入模块、输出模块、中央处理器和编程软件。
输入模块负责读取外部信号，如传感器检测到的材料厚度、长度等信息；输出模块负责向执行机构发送控制信号，如控制剪刀的开合、工作台的前进后退等；中央处理器负责处理输入信号并执行控制算法，根据输入信号的变化改变输出信号，从而实现对剪板机的自动控制。
编程软件用于编写PLC程序，通常采用类似于 ladder diagram（梯形图）的图形化编程语言。
对于剪板机的自动控制，PLC程序的关键任务是根据输入信号实时监测剪板机的状态，并根据预先设定的控制策略做出相应的控制。
当传感器检测到材料厚度超过设定值时，PLC程序可以自动调整剪刀的压力，确保材料在剪切过程中不会变形或损坏。
PLC程序还可以根据实时输入信号调整切割速度，确保切割精度和效率的平衡。
在实际应用中，剪板机的自动控制还需要考虑安全因素。
PLC程序中需要加入安全控制逻辑，如急停装置、紧急切断装置等，以保障操作人员和机器的安全。
基于PLC实现对剪板机自动控制的设计可以大大提高剪板机的自动化程度，提高生产效率和产品质量，减少人工操作，降低安全风险。
随着科技的不断发展，PLC技术将在工业自动化控制领域中得到更广泛的应用。
剪板机控制系统课程设计
剪板机控制系统课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习剪板机控制系统的相关知识，使学生掌握剪板机的基本结构、工作原理以及控制系统的设计与维护。
在知识目标方面，要求学生了解剪板机的历史发展、基本构造、工作原理以及安全操作规范；掌握剪板机控制系统的组成、功能及其设计方法。
技能目标方面，要求学生能够独立完成剪板机的操作，具备基本的故障排查与维修能力。
情感态度价值观目标方面，培养学生对机械制造行业的兴趣，增强安全意识，注重实践操作的规范性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四个方面：剪板机的基本结构与工作原理、剪板机控制系统的组成与功能、控制系统的设计与维护以及安全操作规范。
首先，介绍剪板机的历史发展及其在工业生产中的应用，然后详细讲解剪板机的基本结构，包括刀片、刀架、液压系统等，并分析其工作原理。
接着，介绍剪板机控制系统的组成，包括电源、控制器、执行器等，并讲解其功能。
最后，讲解控制系统的设计方法及其维护要点，同时强调安全操作规范。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，采用讲授法，系统地讲解剪板机控制系统的相关理论知识。
其次，通过案例分析法，分析实际工程案例，使学生更好地理解和掌握知识。
此外，利用实验法，让学生亲自动手操作剪板机，提高其实际操作能力。
在教学过程中，鼓励学生积极参与讨论，提出问题，培养其解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：教材《剪板机控制系统》，用于系统地讲解相关理论知识；参考书，提供更多的理论支持和案例分析；多媒体资料，包括图片、视频等，用于直观地展示剪板机的结构和工作原理；实验设备，包括剪板机模型及其控制系统，用于实际操作和验证。
通过丰富多样的教学资源，提高学生的学习体验，达到更好的教学效果。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
基于PLC的自动剪板机控制系统设计
基于PLC的自动剪板机控制系统设计自动剪板机是一种广泛应用于工业领域的设备，其主要功能是对板材进行剪切加工。
随着工业自动化的不断发展，基于PLC的自动剪板机控制系统设计成为了一种常见且有效的解决方案。
本文将从系统设计的背景、系统结构、控制策略、硬件选型和软件开发等方面进行深入研究和探讨。
第一章：引言随着工业领域对高效、精确加工设备需求的不断增长，自动剪板机作为一种重要的生产设备，被广泛应用于钢铁、建筑等行业。
然而，在传统手动操作下，生产效率低下且存在安全隐患。
因此，基于PLC的自动剪板机控制系统设计成为了解决这些问题的有效手段。
第二章：系统结构设计基于PLC（可编程逻辑控制器）技术进行自动剪板机控制系统设计是目前较为常见和成熟的解决方案之一。
本章将介绍该系统结构设计中各个组成部分及其功能。
2.1 输入模块输入模块主要用于接收各种传感器信号，如压力传感器、光电传感器等，以实时监测剪板机工作状态和板材位置等信息。
2.2 输出模块输出模块用于控制剪板机的各个执行机构，如电动切割刀、送料装置等，以实现对板材的精确切割。
2.3 PLC控制器PLC控制器是整个系统的核心部件，负责接收输入模块的信号，并根据预设的控制策略进行逻辑运算和决策，并通过输出模块对执行机构进行精确控制。
2.4 人机界面人机界面是用户与系统进行交互和信息显示的接口设备，通过触摸屏或键盘等方式实现对系统参数设置、工作状态监测等功能。
第三章：控制策略设计自动剪板机需要根据具体需求进行不同的切割操作。
本章将介绍基于PLC的自动剪板机控制系统设计中常用的几种控制策略，并分析其优缺点。
3.1 定长切割策略定长切割策略是指根据预设参数对板材进行固定长度的切割操作。
该策略适用于需求相对固定的生产场景，具有操作简单、生产效率高的优点。
3.2 定宽切割策略定宽切割策略是指根据预设参数对板材进行固定宽度的切割操作。
该策略适用于对板材宽度要求较高的场景，可以保证切割出的板材具有一致的宽度。
自动剪板机的PLC控制系统设计
⾃动剪板机的PLC控制系统设计2010年05期（下）⾃动剪板机是⼀种精确控制板材加⼯尺⼨，将⼤块⾦属板材进⾏⾃动循环剪切加⼯，并由送料车运送下⼀⼯序的⾃动化加⼯设备，其结构原理如下图所⽰：1.⼯作过程1.1当系统启动时，输⼊板料的加⼯尺⼨、每车板料的加⼯数量等参数，按下⾃动开关，系统运⾏。
1．2检查限位开关SQ6的状态，若⼩车空载，起动送料⼩车，直⾄碰到SQ5，使其闭合，⼩车停车。
1．3起动送料结构，带动板料右移，直⾄碰到SQ1时，送料停⽌。
1．4压块电机启动，使压块B 压下，上限开关SQ2闭合。
当压块到位，板料压紧时，下限开关SQ3闭合。
1．5剪切⼑电动机起动，带动剪⼑下落。
SQ4闭合，直⾄剪断的板料落⼊⼩车并计数⼀次后，剪切⼑复位。
1．6当⼩车上的板料够数时，控制⼩车的电动机带动⼩车右⾏，将切好的板料送⾄下⼀⼯序。
卸下后，⼩车再左⾏到位，进⾏下⼀⼯作循环。
2.PLC 控制系统设计2.1I/O 端⼦分配图通过市场调研，该设计采⽤⽇本松下公司⽣产的FP1—C24系列PLC 系统作为主机。
2.2梯形图3.结束语⾃动剪板机的⼯艺过程很符合顺序控制的要求，所以采⽤PLC 对其进⾏控制，较好的解决了继电器控制系统中因⼤量接线使可靠性降低的问题。
因此应⽤PLC 控制系统，具有操作简单、运⾏可靠、编程⽅便，控制精度⾼的特点。
控制过程中，每车板料数及加⼯板料的尺⼨可根据实际需要修改，⽽且利⽤光电接近开关检测板料状态⾮常准确。
【参考⽂献】［1］PLC 应⽤技术（三菱）.中国劳动社会保障出版社.［2］王炳实.机床电⽓控制[M].机械⼯业出版社.［3］潘新民,王燕芳.微型计算机实⽤系统设计[M].⼈民邮电出版社.科●⾃动剪板机的PLC 控制系统设计张玲（滨州技术学院⼭东滨州256603）【摘要】当前我国机械制造业⼤量的通⽤设备在继电器控制基础上，采⽤单⽚机控制、PLC 控制等新的控制技术来提⾼⾃动化程度。
对于PLC 控制⽽⾔，具有编程灵活，安装维修⽅便，抗⼲扰能⼒强等优点。
基于西门子PLC全制动剪切机毕业设计
摘要自动剪板机是一种可按加工要求，将金属板材剪开、自动计数、并由送料车送到下一工序的顺序控制的设备,它要求其控制设备具有很强的抗干扰能力。
PLC 是近几年发展起来的一种新型工业控制器,由于它把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广泛等优点与控制器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，在工业程控中的应用越来越广泛。
加之PLC以其在硬件设计中采用了屏蔽、滤波、光电隔离等技术，在软件设计中采用了故障检测、信息保护与恢复等措施，进一步提高了PLC的可靠性。
故本文采用了以工业顺序控制过程中广泛使用的可编程控制器（PLC）对自动剪板机进行控制。
通过对自动剪板机的工作原理的分析，提出总体设想，初步设计了电气传动部分的设计方案和PLC控制的程序流程图。
过去的控制方法是采用继电器-接触器控制，但控制系统较复杂,大量的接线使系统可靠性降低,也间接地降低了设备的工作效率。
为实现自动化必须根据板材自动精确剪切加工的工作特点及动作要求进行设计,因此本方案采用了可编程控制器来实现对自动剪板机的控制。
采用可编程控硬件制器较好地解决了这一问题。
它是一种将计算机技术、自动控制技术和通信技术结合在一起的新型工业自动控制设备,不仅能实现对开关量信号的逻辑控制,还能实现与上位计算机等智能设备之间的通信。
因此,将PLC应用于该控制,完全能满足技术要求，且具有操作简单、运行可靠、工艺参数修改方便、自动化程度高等优点。
目录1 绪论 (3)1.1概述论文现状及意义 (4)1.2 论文的系统控制要求 (5)1.3剪板机结构及工作原理 (5)2．0 电气总的设计方案 (10)2.1 PLC简介 (11)2.2 总体设计方案 (14)3．0 自动剪板机的PLC控制系统设计 (15)3.1 系统主电路设计 (15)3.1.1 设计进料机构E (15)3.1.2 设计压料机构B (16)3.1.3 剪切刀 (18)3.1.4 设计小车送料装置 (18)4 PLC控制器的选择 (20)4.1 PLC控制器的选择 (20)4.2 I/O端子分配 (23)4.3 系统的软件 (24)4.4 系统的流程图 (24)4.5 系统的梯形图及其仿真图 (25)结束语 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 概述目前,我国机械制造业存在大量的通用设备,在发展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;用可编程控器改造通用机床、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,这样可以把计算机功能完备、编程灵活、适应性强的优点和继电器控制简单、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，这是一条低成本、高效益，符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。
基于PLC的自动剪板机控制系统设计
基于PLC的自动剪板机控制系统设计摘要随着工业自动化的不断发展，自动控制系统越来越受到人们的关注。
自动剪板机控制系统作为重要的制造业自动化设备，其控制系统设计和优化已成为面临的一个重要课题。
本文基于PLC控制系统，通过对自动剪板机控制系统相关设备进行详细的分析和研究，设计出一种可靠的自动剪板机控制系统，并对其进行实验验证，取得了良好的控制效果。
关键词：PLC；自动剪板机；控制系统设计；优化AbstractWith the continuous development of industrial automation, automatic control systems have been receiving increasing attention from people. As an important manufacturing automation equipment, the control system design and optimization of automatic shearing machine have become an important problem to be addressed. Based on the PLC control system, this paper analyzes and studies the relevant equipment of automatic shearing machine, designs a reliable automatic shearing machine control system, and verifies its control effect through experiments.Keywords: PLC; automatic shearing machine; control system design; optimization1. 引言自动剪板机是一种重要的制造业自动化设备，其控制系统在制造和加工过程中起着至关重要的作用。
基于PLC的全自动剪板机系统设计
基于PLC的全自动剪板机系统设计.doc基于PLC的全自动剪板机系统设计浅谈PLC的自动剪板机控制系统设计摘要：本文主要内容是剪板机实现自动化根据板材自动精确剪切加工的工作特点及动作要求，通过了解PLC的基本概念及基本原理，而进行可编程控制器来实现对自动剪板机的控制设计，文章中采用了以工业顺序控制过程中广泛使用的可编程控制器（PLC）对自动剪板机进行控制，通过系统主电路设计、电机正反转控制plc设计、 i/o端子分配、系统的软件等方面设想论述PLC实际应用性能。
关键词：可编程控制器；全自动剪板机；自动控制；顺序控制Abstract： This paper mainly for plate shears automated according to plank automatic precise shearing processing work characteristics and movement request, through understanding the basic concept and PLC and basic principle, programmable controller to achieve automatic plate shears control design,through the system's primary circuit design, motor positive&negative control PLC design, I/o terminals distribution, system software aspects of PLC application performance.Keywords：Programmable controller ; Full-automatic board cutting machine; Automatic control; The order is controlled.引言：目前，PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
基于PLC的钢板定长剪切控制系统设计_……
大学毕业设计题目：基于PLC钢板定长剪切系统设计学生：学生学号：院系名称：专业班级：机械设计制造及其自动化指导教师：2014 年06 月18 日毕业设计任务书专业机械设计制造及其自动化班级机械下发日期2013-11-28指导教师评语在为期三个月的毕业设计中，该同学能在老师的严格要求下顺利完成整个毕业设计工作和论文的撰写。
程序能正确的运行，界面安排合理，论文符合要求。
在整个毕业设计的过程，态度端正，学习也比较认真，时间安排也很合理，能按时到实验室，不存在无故早退或迟到的情况。
能基本在每个阶段完成相应的任务，还能主动加班，做到时间上前紧后松。
当然，在这其间也存在一些不足和需要提高的地方。
例如，知识面不够广，处理问题和运用知识的能力还有待提高，不能积极主动的和老师交流工作的进程。
希望该同学在以后的工作或学习中注意这些问题，争取更大的提高和进步，取得更好的成绩。
指导教师:毕业设计评阅意见表注：1. 请按照A级标准，评出设计（论文）各项目的具体得分，并填写在相应项目的评分栏中；2. 计算出总分。
若总分<60 分，“设计（论文）质量” <24 分，建议不能提交论文评阅乃至答辩。
该设计（论文）须限期修改合格后重新申请答辩。
3. 评阅意见栏不够可另附页。
答辩委员会评语摘要随着科学技术的飞速发展，现代工业控制系统越来越复杂，传统控制面临着新的挑战。
PLC以其体积小、功能齐全、价格低廉和可靠性高等方面独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。
PLC的使用大大提高了控制系统的可靠性和自控程度，为企业提供了更可靠的生产保障。
如何在PLC自动控制领域发挥PLC的优势是目前自动控制学科的重要课题之一。
为实现钢板定长剪切生产线的安全、高精度、可靠和高效的自动控制，全面分析了钢板定长剪切生产线的结构、工作原理及控制特点，提出了一种基于可编程控制器的钢板定长剪切生产线PLC 控制系统。
该系统以PLC（可编程控制器）为控制核心, 采用光电编码器测量钢板长度，光电编输出与转速成一定关系的脉冲信号，通过PLC 高速计数器记录脉冲的个数用，间接测量出钢板的长度，待钢板长度达到在高速计数器中预先设定的数值时，主电动机制动且剪切机动作，即实现定长切割。
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PLC剪板机课程设计
学生：闫忠全
专业班级：09电气自动化2指导教师：闫运巧
完稿日期：2011/12/22
目录
摘要 (2)
一设计方案 (4)
1.设计任务 (4)
2.设计思路 (5)
3.设计流程 (5)
二硬件设计 (5)
1．选择PLC型号和I/O点数 (5)
2．I/O分配表 (6)
3．外部接线图 (6)
4．电气原理图 (7)
三软件设计 (8)
1．功能表图 (8)
2．梯形图 (10)
3．指令表图 (11)
四体会和收获 (12)
参考文献 (13)
错误!未找到引用源。
PLC剪板机课程设计
摘要文章对我国发展低成本自动化的重要性等方面进行了研究。
根据实际需要和市场的需求，在常规的可编程控制器（PLC）和单片机控制中，选择了以可编程控制器为主的控制方案。
由于自动剪板机是一种可按加工要求，将金属板材剪开、自动计数、并由送料车送到下一工序的顺序控制的设备。
由于它把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广泛等优点与控制器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，在工业过程控制中的应用越来越广泛。
加之PLC以其在硬件设计中采用了屏蔽、滤波、光电隔离等技术，在软件设计中采用了故障检测、信息保护与恢复等措施，进一步提高了PLC的可靠性。
关键词：可编程控制器自动剪板机自动控制顺序控制
一设计方案
1.设计任务
如图所示，开始时压钳和剪刀在上限位，限位开关X0和X1为ON，板料的右端在压钳和剪刀交接处的下方。
按下起动按钮X10，首先板料右行(Y0为ON)至限位开关X3动作，然后压钳下行(Y1为ON)；压紧板料后，压力继电器X4为ON，剪刀开始下行(Y2为ON)，剪断板料后，X2变为ON，压钳和剪刀同时上行(Y3和Y4为ON，Y1和Y2为OFF)，它们分别碰到限位开关X0和X1后，分别停止上行，均停止后，又开始下一周期的工作，剪完12块料后停止工作并停在初始状态。
控制压钳下行和上行的液压缸的是双线圈电磁阀，本身有记忆功能。
图1-1 剪板机设计要求图
2.设计思路
根据题目的设计要求，可以采用多种方案进行时序控制， PLC因其具有极高的稳定性以及很好的抗干扰的能力可以保证控制工作进行运动时有很好的保障。
并结合本题目的要求，故决定使用PLC来控制工作的运动。
操作中，有可能会出现一些由于人为疏忽及其他的不可控因素而引发的不安全事件或机器失控状况，在此情况下，需要紧急切断电源，立刻停止机器运行，保证人身及生产设备安全。
因此需要一个急停按钮来进行此操作。
在操作过程中如果部件未处于原点位置，为了设备安全不发生碰撞等事故，需要先回原点，因此需要考虑回原点操作。
开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关X0和X1为ON。
按下启动按钮X10剪板机启动→Y0为ON,板料右行→限位开关X3→Y1为ON并保持,压钳下行→压紧板料后压力继电器X4为ON→Y2为ON,剪刀下行剪断板料→限位开关X2为ON →Y3和Y4 ON,Y1和Y2 OFF压钳和剪刀同时上行→分别碰到限位开关X0和X1→开始下一周期，循环12次
3.设计流程
根据题目的设计要求，工作的工作流程如下
➢工作开机后首先检查是否处于原点位置，若未处于原点工作通过会按钮返回原点，然后等待下一步指示操作。
➢按自动方式进行相应的动作，板料右行（Y0为ON）至限位开关SQ3动作，然后压钳下行（Y1为ON并保持），压紧板料后，压力继电器KY为ON，压钳保持压紧，剪刀开始下行（Y2为ON）。
剪断板料后，SQ2变为ON,压钳和剪刀同时上行（Y3和Y4为ON，Y1和Y2为OFF），它们分别碰到限位开关SQ0和SQ1后，分别停止上行。
都停止后，又开始下一个周期的工作，剪完12块板料后停止工作并且停止在初始状态。
➢无论在哪种情况下当急停按钮X12按下时立刻停止操作。
二硬件设计
1．选择PLC型号和I/O点数
（1）PLC的型号选择
在设计I/O分配中有8个输入口，输出口为5个，故选用的是三菱的FX2N-24MR，继电器输出，输入电压为24V。
（2）限位开关的厂家型号选择。
选用ABB的型号为LS31P41B11行程开关。
（3）继电器的选择
压钳的下限位不能用行程开关来控制，所以选择压力继电器来控制压钳的下限位；同时电路中的继电器为标准配置。
2．I/O分配表
根据设计任务中的要求，需要4个行程开关，3个按钮和一个压力继电器，3
图2-1 I/0分配表
3、外部接线图
系统设置了4个限位开关，分别用于检测各部分的工作状态。
其中，SQ0 检测压钳的状态。
SQ1、SQ2 分别检测剪刀的状态，KY检测压钳是否压紧已到位的板料；SQ3 检测板料是否到位；系统未动做时, 压钳及剪切刀的限位开关SQ0和SQ1均开, SQ2和KY是断开的。
KM1控制送料电机的接触器；KM2、KM4控制压钳电机的接触器，驱动电机的正反转，控制压钳压紧和放松板料；KM3、KM5分别控制剪切电机的接触器，驱动电机的正反转，控制剪切刀上下运行；其输入输出端子分配如图所示：
图2-2输入输出端子接线图
4、电气原理图
用交流电机带动送料皮带，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可，轻负载小功率电动机可直接起动，用熔断器和热继电器作短路、过载保护。
使待剪板料自动快速稳定地输送到剪切位置。
压钳的作用是压紧板料，以利于剪切刀切断板料，压钳有上升和下降两种运动，要求带动压钳的电动机具有正反转运动，控制电路有联锁保护、用熔断器和热继电器作短路、过载保护。
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、过载保护。
图2-3 电气原理图
三软件设计
1．功能表图
通过设计任务分析，画出控制系统功能图，如图所示：
图3-1 控制功能图2．梯形图
从功能标图写出程序的梯形图，如下图所示：
图3-2 梯形图
图3-3 梯形图续
3．指令表图
通过对梯形图的分心，上机输入指令，并检测程序的正确性，指令表如图所示：
图3-3指令表
通过上机调试程序运行正常。
四 体会和收获
一周的课程设计在紧而又繁忙中结束了，这次的课程设计让我对PLC 技术又有了更深的认识。
需要我运用多学科的理论知识与技能，分析和解决工程问题。
刚开始准备着手做课程设计时还是怀着好奇的心理,积极性还是很高的，但是过了一两天积极性就没有这么高了，因为那几天一个劲的忙找这找那的，整天也是忙的布不亦乐乎，然而由于没有过这方面的经验，所以一点头绪都没有，根本就没有不知道怎么做。
通过老师的悉心指导和自己的认真学习，刻苦分析，查
阅相关资料，最终做完了课程设计。
首先找到与我的设计有关的资料，分析并制定了设计总计划，然后选电气元件制作梯形图编写程序等等。
在老师的指导和自己的努力下，顺利完成了课程设计的任务和要求，使自己得到更进一步的发展。
课程设计虽已结束，但我们钻研的精神不能结束，为把自己培养成对社会有用的人才而不断努力。
参考文献
[1]阮有德.《电工技能考核指导（中级电工）》.北京：机械工业，2004
[2]廖常初.《PLC基础及应用》.北京：机械工业
[3]史国生.《电气控制与可编程控制器技术》.北京：化学工业，2004
[4]崇凯.《机械制造技术基础》.化学工业，1993
[5]黄如林.《切削加工简明实用手册》.化学工业，2004。