PLC冲床课程设计

湖南工程学院课程设计

课程名称电气技术

课题名称冲床电气控制系统设计

专业班级XXXX班

姓名 X X 学号 123456789012 指导教师赖老师、刘老师

2011年11月25日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称电气技术

课题名称冲床电气控制系统设计

专业班级XXXX X 姓名 X X 学号 123456789012 指导教师赖老师、刘老师

审批老师、老师、老师

任务书下达日期2011年11月14日

课程设计完成日期2011年11月25日

课题：冲床电气控制系统设计

一. 冲床概况及控制要求

冲床运动过程示意图如图1所示。初始状态时机械手在最左边，左限位开关SQ4接通，冲头在最上面，上限位开关SQ3接通；机械手松开(YV1断开)。其运动过程如下：

图1 冲床运动过程示意图

1.按下起动按钮SB1，YV1接通，机械手夹紧工件并保持。

2.1S后YV2接通，机械手右行。

3.机械手右行到位，接通右限位开关SQ1，冲头下行(YV4接通)，加工工件。

4.工件加工后，下限位开关SQ2接通，冲头上行(YV5接通)。上行到位时，上限开关SQ3接通，冲头回到初始位置。

5.机械手左行(YV2接通)。

6.机械手左行到位，左限位开关SQ4接通，机械手松开 (YV1断开)，机械手回到初始状态。

冲床要求设置单周期和自动连续循环两种工作方式。

二.设计任务

1.设计和绘制电气控制原理图或PC I/O接线图、功能表图和梯形图，编写指令程序清单。

2.选择电气元件，编制电气元件明细表。

3.设计操作面板电器元件布置图。

4.上机调试程序。

5.编写设计说明书。

前言

可编程序控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。但由于PC 容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。

目录

第1章概论 (2)

1.1冲床电气控制系统概况及控制要求 (2)

第2章对控制系统总体设计方案论证 (3)

2.1可编程控制器(PLC) (3)

2.2PLC与单片机的区别 (3)

2.3PLC与继电器系统的异同 (3)

2.4小结 (3)

第3章控制系统的硬件设计 (4)

3.1控制主电路设计 (4)

3.2电气元器件的选择计算 (5)

3.3PLC I/O接线图设计 (6)

第4章控制系统的软件设计 (7)

4.1顺序功能图 (7)

4.2程序主思路 (8)

4.3梯形图程序设计 (9)

4.31 初始复位程序 (9)

4.32 启动程序 (9)

4.33 右行程序 (10)

4.34 下行程序 (10)

4.35 上行程序 (10)

4.36 左行程序 (11)

4.37 循环计数程序 (11)

4.38 急停程序 (11)

第５章控制系统的调试 (12)

第6章结束语 (13)

致谢 (14)

参考文献 (15)

附录 (16)

附录1程序梯形图 (16)

附录2程序语句表 (20)

第1章概论

1.1 冲床电气控制系统概况及控制要求

冲床机械手要求按照其指定的路线运动，并沿原路回到原点，运动路线主要靠限位开关来决定，运动方向分别通过PLC四个输出接口控制。控制过程中有必要的急停、预行等按钮来实现其不同的应用。

控制系统通过按钮实现不同的动作，其中它有三种工作模式：手动、连续和单周期运行。

冲压生产主要是针对板材的。能过模具，能做出落料，冲孔，成型，拉深，修整，精冲，整形，铆接及挤压件等等。各个领域均有应用，如我们用的开关插座，杯子，碗柜，碟子，电脑机箱，甚至导弹飞机……有非常多的配件都可以用冲床通过模具生产。

第2章对控制系统总体设计方案论证

2.1 可编程控制器(PLC)

可编程控制器是基于微处理器的一种工业控制计算机，编程简单且具有高可靠性，功能齐全，使用灵活方便等优点。

2.2 PLC与单片机的区别

(1). PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性。

(2). 单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。

(3). 对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高，可靠性好，手尾少，但成本较高。

2.3 PLC与继电器系统的异同

继电器接触器是以电磁开关为主体的低压电器元件，其构成的系统是用导线依一定的规律将它们连接起来，实现不同的控制功能。

从逻辑控制看，PLC与继电器系统的区别主要是:

◆组成器件不同

◆触点数量不同

◆实时控制的方法不同

◆工作方式不同

2.4 小结

综上，PLC在工控领域具有单片机和继电器无可比拟的优势，其稳定性和可靠性恰恰适应了本系统的要求，固系统采用PLC实现智能控制。