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    1.4 课题设计内容

    设计一个基于三菱FX2N PLC的自动钢板切割机控制系统,设计内容如下:

    在系统总体设计中,根据PLC的工作特点和设计思路,提出本设计的系统控制要求,作为接下来系统设计的依据;其次进行系统硬件设计,主要包括主电路和控制电路的相关参数确定和电气元件的选择,PLC外部接线图和I/O端口分配;然后根据总体设计和硬件设计结果进行系统软件设计,包括两方面内容,首先是手动工作方式和自动工作方式的程序设计,其次是计算脉冲数和落刀量与报警程序的设计,并完成程序流程图和梯形图;最后总体介绍该系统设计的特点。

    2 系统总体设计

    2.1 课题分析

    基于PLC设计的自动钢板切割机,是使用PLC作为钢板切割机控制电路的主控制器件,在系统软件程序控制下,PLC循环扫描输入的状态,按钢板切割机的工作程序进行运算处理,然后向输出发送响应的控制信号。整个工作过程可分为:自诊断,与外设通信,采集输入信号,执行用户程序,输出执行结果刷新这五个阶段,PLC完成这一系列阶段称为完成了一个扫描周期。之后PLC又开始重新执行上述过程。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度周而复始地执行上述阶段。

    2.2 设计思路

    本设计包括硬件配置和软件程序设计两大部分源^自·优尔{文·论[文'网]www.youerw.com 。在硬件设计中,对被控设备的工艺要求和所选用PLC的特点与性能有较全面的了解,设计出主电路和控制电路;软件设计时在对原继电器控制电路熟悉掌握的基础上,以步为核心,一步步设计,一步步修改直到完成整个程序的设计。

    对于PLC程序设计采取以下几部:

    (1)确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。

    (2)分配输入和输出设备,即确定哪些设备是发送信号给PLC的,哪些设备是接受PLC的信号的。同时需将PLC的输入输出点与之一一对应,对I/O进行合理分配,在此基础上确定PLC的机型。

    (3)根据原继电器电路和控制系统设计要求和所选PLC的I/O点的情况,用梯形图形式设计出用户程序。

    ①启动设备后钢板切割机上的送料机构能将钢板传输到预想的位置(注:钢板长度可达10米,宽度可达4米,精确度:毫米);

    ②送料完成,当钢板完全静止在切割机预定位置后,进行固定钢板,然后切割机自动进行切割,切割完成后,切割刀上升,切割刀电机停机;

    ③送料机构向接板机传送已切割完毕的钢板;

    ④送完后,等待下一块钢板的到来。

    (4)当自动控制系统出现故障时能够自动报警后停止工作。

    2.3 系统控制要求

    本设计的自动钢板切割机控制系统要达到一下控制要求:

    (1)控制系统有两种工作方式,手动和自动。手动控制时,需要人工手动按下按钮完成钢板传送,零位校准等工作。自动控制时,系统自动进行钢板切割。

    (2)在钢板切割之前,通过拨码盘设置钢板切割尺寸参数,可根据不同需求改变其参数。

    (3)若系统运行工作不正常,系统会自动停止工作并发出警告信号。

    (4)钢板切割的精度要在一定范围之内,切割尺寸2m,误差不超过1mm。

    3 硬件设计与分析

    3.1 原继电器控制电路与分析

    传统切板机的控制一般采用继电器来完成,其系统复杂,调整加工板材的具体参数也比较困难。系统中的存在的大量接线,大大降低了设备的可靠程度,不仅提高了设备的返修率,还降低了生产效率。切板机的原理结构

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