s7300plc的车门包边机控制系统设计【字数：11982】
摘 要近几年我国汽车行业的发展突飞猛进，几乎每个家庭都有车。随着人们生活水平的提高，对汽车外形的要求也越来越高，而车门包边这项工艺很大程度上影响了汽车的外形，在汽车制造过程中还是很重要的。本文是基于S7-300 PLC的车门包边机控制系统的设计，采用S7-300中型PLC为控制核心，WINCC组态软件为上位机，结合液压泵、传送电机、各液压缸和传感器等，对车门包边机控制系统进行了设计。通过读取液压站的温度、液位和压力与设定报警值比较，监控液压站的状态，进行高温报警、低液位报警、高压和低压报警。此系统具有短路保护、过载保护、急停保护、同时原位到位保护等多种保护措施，安全性较高。使用WINCC监控运行状态和参数设定，使用直观、方便。
目 录
1. 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 研究现状 1
1.3 主要内容与章节安排 2
2. 总体方案 3
2.1 车门包边机简介 3
2.1.1 包边机的概述 3
2.1.2 包边机的原理 3
2.2 设计方案的分析 3
2.2.1 控制系统的分析 3
2.2.2 液压装置的分析 4
2.3 系统整体方案 4
3. 硬件设计 6
3.1 硬件总体框架 6
3.2 PLC选型和配置 7
3.2.1 PLC选型 7
3.2.2 PLC硬件配置 7
3.3 PLC的I/O分配 8
3.4 系统电气原理图设计 10
3.4.1 主回路设计 10
3.4.2 控制电路设计 11
3.4.3 PLC模块设计 14
3.5 元器件清单 17
4. 软件设计 18
4.1 控制程序流程图设计 18
4.2 PLC内部使用地址 19
4.3 梯形图程序设计 21
5. 组态设计 27
5.1 WINCC简介 27
5.2 建立项目 27
5.3 建立变量 27
5.4 组态画面 32 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
6. 调试与分析 36
6.1 硬件调试 36
6.2 程序调试 36
6.3 组态调试 39
7. 总结与展望 48
参考文献 49
致 谢 50
附 录 51
附录1：电气原理图 51
绪论
1.1 研究背景与意义
2009年中国汽车的销量就已经超过日本，成为世界第一，2013年起，连续几年蝉联销量第一。但是与国外一些世界级的大型汽车生产企业相比，中国企业的技术和规模差得很多，这就导致人均汽车普及率仍然很低。但是如今经济势头很猛，可以预计，明年我国汽车普及率或将超越美国。很明显，中国汽车市场的潜力巨大，未来市场需求和库存将继续增长。
近几年，我国经济发展迅速，人民的生活水平提高，对汽车的需求量越来越多，质量要求越来越高，汽车行业的竞争也越来越大。在这种大环境下，汽车行业的发展如火如荼。如今，汽车行业已成为国民经济增长的支柱型产业。
在汽车制造过程中有四大核心工艺，分别是冲压、焊接、涂色和总装，其中冲压是最重要的。车门包边在装配制造中是一项特殊的工艺，是汽车装配的一个重要环节，包边质量直接决定了汽车的整体质量，所以其在汽车制造业中有着举足轻重的地位。在此背景下，本文采用了PLC技术，用WINCC组态软件作为状态监控和运行控制的媒介，构成可靠的自动控制系统。
1.2 研究现状
目前国外的车门包边机生产技术采用的是中型PLC分布式控制，采用PROFIBUSDP现场总线技术和分布式I/O技术相结合。这样的话不仅降低了车门包边机的成本，大大减少了电缆线的使用，而且将其添加到工业网络只需要通过一些简单的设置和编程，劳动力大量减轻，生产效率提高不少。
与国际相比，我国汽车行业起步相对较晚，但是我国汽车行业发展速度非常快，势头非常强劲，这得益于我国的人口基数和国家的扶持。作为我国支柱型产业，关于汽车制造的企业非常多。目前，由于涉及到车门包边机的方方面面的要求很高，其设计难度很大，普通的包边设备已经跟不上时代的步伐。
在众多车门包边装置中，最常见的莫过于台式车门包边机，因为其具有体积小、成本较低、自动控制等特点，但是也存在PLC集中控制，速度慢，效率低，电缆敷设难度大，不符合现代生产需求等缺点，这就需要很多专业人员到现场操作控制。
1.3 主要内容与章节安排
本文主要完成的是车门包边机控制系统的设计，主要内容可以分为下列几点：
（1）简单介绍本课题的研究背景和发展现状；
（2）研究包边机的总体功能，分析课题的控制要求，理顺设计思路；
（3）按照系统要求设计硬件部分，对主要的硬件进行选型；
（4）按照系统要求设计软件部分，编写梯形图程序；
（5）设计WINCC组态软件，并与PLC进行通信；
（6）对控制系统进行调试并分析；
（7）总结整个设计过程。
总体方案
2.1 车门包边机简介
2.1.1 包边机的概述
其实车门包边，就是将车门的外板折叠起来，再将内板包住，使之成为一个完整的车门，从而提高车门的强度和硬度，进一步提高整个汽车的安全性能。
包边有四种方式，包括手工包边、机器人包边、液压机包边以及台式包边机包边。手工包边生产的产品成本高，不合格率高，效率低，不符合现代大规模生产。机器人包边比较灵活，损坏的设备更换方便，适用于小批量、多种类生产的场合，但是速度比较慢。液压机包边要设计对应的模具，其成本高，中小型企业很少会使用。台式包边机包边成本小，劳动强度低，很多企业都会使用这种设备。
2.1.2 包边机的原理
首先将待包边的车门放到上料台，由传送机构和举升机构送入模腔，模腔内设有树脂模支架，防止车门的薄弱部分变形。车门送入模腔之后，定位机构立即通过定位销等对车门定位并加紧。
目 录
1. 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 研究现状 1
1.3 主要内容与章节安排 2
2. 总体方案 3
2.1 车门包边机简介 3
2.1.1 包边机的概述 3
2.1.2 包边机的原理 3
2.2 设计方案的分析 3
2.2.1 控制系统的分析 3
2.2.2 液压装置的分析 4
2.3 系统整体方案 4
3. 硬件设计 6
3.1 硬件总体框架 6
3.2 PLC选型和配置 7
3.2.1 PLC选型 7
3.2.2 PLC硬件配置 7
3.3 PLC的I/O分配 8
3.4 系统电气原理图设计 10
3.4.1 主回路设计 10
3.4.2 控制电路设计 11
3.4.3 PLC模块设计 14
3.5 元器件清单 17
4. 软件设计 18
4.1 控制程序流程图设计 18
4.2 PLC内部使用地址 19
4.3 梯形图程序设计 21
5. 组态设计 27
5.1 WINCC简介 27
5.2 建立项目 27
5.3 建立变量 27
5.4 组态画面 32 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
6. 调试与分析 36
6.1 硬件调试 36
6.2 程序调试 36
6.3 组态调试 39
7. 总结与展望 48
参考文献 49
致 谢 50
附 录 51
附录1：电气原理图 51
绪论
1.1 研究背景与意义
2009年中国汽车的销量就已经超过日本，成为世界第一，2013年起，连续几年蝉联销量第一。但是与国外一些世界级的大型汽车生产企业相比，中国企业的技术和规模差得很多，这就导致人均汽车普及率仍然很低。但是如今经济势头很猛，可以预计，明年我国汽车普及率或将超越美国。很明显，中国汽车市场的潜力巨大，未来市场需求和库存将继续增长。
近几年，我国经济发展迅速，人民的生活水平提高，对汽车的需求量越来越多，质量要求越来越高，汽车行业的竞争也越来越大。在这种大环境下，汽车行业的发展如火如荼。如今，汽车行业已成为国民经济增长的支柱型产业。
在汽车制造过程中有四大核心工艺，分别是冲压、焊接、涂色和总装，其中冲压是最重要的。车门包边在装配制造中是一项特殊的工艺，是汽车装配的一个重要环节，包边质量直接决定了汽车的整体质量，所以其在汽车制造业中有着举足轻重的地位。在此背景下，本文采用了PLC技术，用WINCC组态软件作为状态监控和运行控制的媒介，构成可靠的自动控制系统。
1.2 研究现状
目前国外的车门包边机生产技术采用的是中型PLC分布式控制，采用PROFIBUSDP现场总线技术和分布式I/O技术相结合。这样的话不仅降低了车门包边机的成本，大大减少了电缆线的使用，而且将其添加到工业网络只需要通过一些简单的设置和编程，劳动力大量减轻，生产效率提高不少。
与国际相比，我国汽车行业起步相对较晚，但是我国汽车行业发展速度非常快，势头非常强劲，这得益于我国的人口基数和国家的扶持。作为我国支柱型产业，关于汽车制造的企业非常多。目前，由于涉及到车门包边机的方方面面的要求很高，其设计难度很大，普通的包边设备已经跟不上时代的步伐。
在众多车门包边装置中，最常见的莫过于台式车门包边机，因为其具有体积小、成本较低、自动控制等特点，但是也存在PLC集中控制，速度慢，效率低，电缆敷设难度大，不符合现代生产需求等缺点，这就需要很多专业人员到现场操作控制。
1.3 主要内容与章节安排
本文主要完成的是车门包边机控制系统的设计，主要内容可以分为下列几点：
（1）简单介绍本课题的研究背景和发展现状；
（2）研究包边机的总体功能，分析课题的控制要求，理顺设计思路；
（3）按照系统要求设计硬件部分，对主要的硬件进行选型；
（4）按照系统要求设计软件部分，编写梯形图程序；
（5）设计WINCC组态软件，并与PLC进行通信；
（6）对控制系统进行调试并分析；
（7）总结整个设计过程。
总体方案
2.1 车门包边机简介
2.1.1 包边机的概述
其实车门包边，就是将车门的外板折叠起来，再将内板包住，使之成为一个完整的车门，从而提高车门的强度和硬度，进一步提高整个汽车的安全性能。
包边有四种方式，包括手工包边、机器人包边、液压机包边以及台式包边机包边。手工包边生产的产品成本高，不合格率高，效率低，不符合现代大规模生产。机器人包边比较灵活，损坏的设备更换方便，适用于小批量、多种类生产的场合，但是速度比较慢。液压机包边要设计对应的模具，其成本高，中小型企业很少会使用。台式包边机包边成本小，劳动强度低，很多企业都会使用这种设备。
2.1.2 包边机的原理
首先将待包边的车门放到上料台，由传送机构和举升机构送入模腔，模腔内设有树脂模支架，防止车门的薄弱部分变形。车门送入模腔之后，定位机构立即通过定位销等对车门定位并加紧。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1137.html
