基于PLC控制的自动打孔机【毕业作品】

BI YE SHE JI

(201 届)

基于PLC控制的自动打孔机

PLC Controlled Automatic Punching Machine

所在学院电子信息学院

专业班级电气工程及其自动化

学生姓名学号

指导教师职称

完成日期年月日

摘要

本次设计的自动打孔机是基于PLC控制的自动打孔机，该打孔机能实现精确打孔操作，并具有可调速功能。该打孔机是基于PLC、步进电机、触摸屏等技术控制，由于PLC可靠性好，抗干扰性强，编程简单，维护方便等。步进电机定位准确，能够达到精确打孔，非常适合用于打孔机的定位控制并且价格合理等优点。触摸屏可由管理员修改相应的数据参数，方便快捷，界面清晰。该打孔机可用于加工各种轴承及有角度偏转的打孔规律性打孔。它解决了传统的半自动半手动打孔机效率低下，精度不高等缺点。

关键词：自动打孔机； PLC；步进电机；触摸屏

Abstract

Automatic punching machine of this design is based on PLC controlled automatic punching machine, the punch function for precise punch operations, and has the speed control function.The punching machine is control by the PLC, stepper motor, touch screen technology, PLC reliability, strong anti-interference, simple programming and easy maintenance. Stepper motor positioning is accurate, able to achieve precise punch well suited for the position control of the punching machine and reasonable price advantages. The touch screen can be an administrator to modify the corresponding data parameters, convenient and clear interface. The punching machine can be used to processing all kinds of bearings and angular deflection of the regularity of punch punch. It solves the inefficiencies of traditional semi-automatic and semi-manual punching machine, the accuracy of the shortcomings.

Key Words : Automatic punching machine; PLC; Stepper motor; Touch screen

目录

1 引言 (1)

2自动打孔机的组成与工作原理 (3)

2.1整个系统的组成： (3)

2.1.1 钻头打孔部分 (3)

2.1.2 工件夹持部分 (3)

2.1.3 轴向移动部分 (4)

2.1.4 分度旋转部分 (4)

2.2实现的功能 (4)

2.3工作流程图 (4)

3 硬件设计 (6)

3.1硬件的选择 (6)

3.1.1 PLC的选择 (6)

3.1.2 触摸屏的选择 (6)

3.1.3 步进电机及驱动器的选择 (6)

3.1.4电磁阀的选择 (7)

3.2硬件接线 (7)

3.2.1系统总接线 (7)

3.2.2强电部分接线 (8)

3.2.3 PLC步进输出部分接线 (9)

3.2.4打孔+冷却部分接线 (9)

3.2.5升降与夹紧部分接线 (10)

3.2.6步进电机部分接线图 (11)

4 软件设计 (12)

4.1总体流程图 (12)

4.2脉冲计算 (13)

4.2.1自动部分脉冲计算 (13)

4.2.2 手动部分脉冲 (14)

4.3触摸屏部分 (16)

4.3.1界面介绍 (16)

4.3.2 触摸屏地址 (18)

5 系统调试 (19)

5.1硬件调试 (19)

5.2软件调试 (19)

5.2.1调试准备 (19)

5.2.2手动部分调试 (19)

5.2.3自动部分调试 (20)

6总结 (21)

致谢 (22)

参考文献 (23)

附录1 实物图 (24)

附录2 程序梯形图 (25)

1 引言

在现代科学技术的许多领域中，为了满足人类的需要，机电一体化起着愈来愈重要的作用，并且，随着生产和科学技术的发展，机电一体化的技术水平也越来越高[1]。目前，滚珠轴承采用人工打孔、开孔、扩孔等操作，工作效率低下，精确度不高，在这种情况下，如何提高生产效率和精确度，减少材料的浪费是一个急需解决的问题。在当今节能减排的大环境下，自动打孔机将在特定的行业中发挥着举足轻重的作用。

目前市场上有供应自动打孔机，该类打孔机由电机带动在金属材料上加工出孔的自动化设备。有自动钻孔机、自动扩孔机、自动铣孔机等几种[2]。该类自动打孔机由加工工作台，控制电脑，旋转电机，振动电机，加工工具头，气动装置，自动转盘，固定夹具等组成。主要用于铝制材料，不锈钢合金等材料，但不针对滚珠轴承的，正在研究自动打孔机的有天津市工业自动化仪表研究所、深圳市长亚科技有限公司、深圳科毅达电子科技有限公司等。每个公司研制的核心重点都不同，各有各的特色。深圳科毅达电子科技有限公司研究的重点是以工控机为核心控制器，价格比较昂贵。自动打孔机是适应制造业应用自动化设备替代人手的趋势而发展起来的，用来解决传统打孔、钻孔、扩孔、铣孔等加工环节中的人手打孔问题。随着自动化技术和网络技术的不断发展及应用，自动打孔机逐渐趋向无人值守和远程控制等方面的发展。

本设计基于PLC控制的自动打孔机系统就是采用机电一体化应用技术来实现功能的。机电一体化控制技术是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术[3]。它把一个本来由人来判断和手动操作的环节实现了机械自动化。形成一个整体系统构架，并且认真整理相应的资料，统筹方案，选择出最优化合理的方案。研发出的机械设备就大大提高了生产的效率，大大降低了人工量的投入，同时减少了人工