自动滚压堆码设备的plc控制系统设计(附件)
了解实际的生产过程和工艺要求，了解产品的长度，宽度以及台车的高度，产品的生产速度等控制要求；其次确定机械元件，电气元件等输入输出设备；然后选用PLC及编程软件，做好输入输出点分配，画出电路图；紧接着设计和完善流程图，梯形图以及监控界面；最后软硬件结合然后将各模块的程序根据硬件有机的搭建起来，运用上位机仿真调试。按照本方案，本次设计能够完成自动堆码设备的PLC系统设计，实现硬件设计要求确定系统实现方案，整个控制系统的硬件组态；软件设计，主要是针对工艺要求进行输入输出点分配、PLC程序编写以及监控界面设计及程序编写。关键词 自动堆码，PLC，WINCC监控
目录
1 引言 2
1.1课题背景及意义 2
1.2 国内外研究现状 3
1.3 系统设计目标及技术要求 5
2 方案选择 5
2.1 可编程控制器选择 6
2.2软件的选择 6
3 硬件配置 10
3.1 整体工艺流程 9
3.2 s71200 CPU1214C介绍 12
3.3 主电路图 14
3.4 I/O分配 15
3.5 输入输出接线 17
4 软件程序 18
4.1 程序设计思路 18
4.2 程序设计 19
5 监控界面介绍 25
5.1自动画面（主画面） 25
5.2 手动监控界面 26
5.3 参数设定界面 26
5.4 I/O列表界面 28
5.5 安全界面 29
5.6 报警查看界面 29
6 综合调试 30
6.1 主界面调试 30
6.2 报警画面调试 31
6.3 伺服电机调试 32
7 未来方向和问题 33
7.1 未来方向 33
7.2 发展问题 34
总 结 36
致 谢 37
参考文献 38 1 引言
汽车车窗饰条是通过卡扣，双面胶条或螺栓安装在汽车车窗四周边缘上，能够起保护， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
装饰作用的汽车外饰件。汽车外饰件需考虑产品的成本，工艺，外观，及性能等方面的要求。
汽车车窗饰条质量管理的重要指标有尺寸，外观，膜厚，耐酸耐碱性等。在生产工程中，滚压过程将直接影响到产品尺寸，也将直接决定后续工艺，因此滚压过程作为汽车外饰件生产的第一步工艺具有非常重要的作用。传统的滚压办法是通过人工手段，安排人员测量尺寸，人工确定尺寸大小后切割，挤压成型，贴膜，其后让相应工人采取措施将产品堆放在对应台车上，有物流人员运送至下一道工艺。此种方式对产品尺寸具有很大的影响同时带来了很大的不确定性，同时需要耗费很大的人工成本。随着生产自动化的普及，在生产过程中PLC的应用带来的便利也在不断提高。
1.1课题背景及意义
滚压线生产工艺主要由滚压成型及堆放产品两大部分组成。由于滚压成型工艺有节约材料、生产效率高、增加产品强度等优点，除了在螺纹紧固件行业应用，自行车、汽车等工业部门也采用滚压成型工艺。尤其在汽车行业一些较为复杂的零部件生产作为部件生产的第一步来确定产品基本形状且不易变形，因此在汽车外饰件生产方面有着广泛的应用。随着生产的发展和技术的进步，由于滚压变形是线接触，所以所需变形力较小，在一个行程中可生产一个甚至几个工件，同时可以连续逐步地进行，在生产中的应用也越来越广泛。滚压成型工艺和切削、磨削工艺相比，它具有生产效率高、节约材料的特点，同时其产品强度高、质量稳定，这种工艺特别适于加工的特长短难于切削的工件，尤其对年产上数量巨大的产品，采用滚压成型工艺经济效益也最为可观。
到目前为止，在滚压成型工艺完成后，产品初步成型一般都由两到三人人工流水取出堆放在生产台车上，待人工物流将其运往下一个生产工艺。所以，代替工人完成自动滚压堆码也是自动化生产过程的一部分，对于年产上百万件大批量的零件部件，自动堆码设备不仅仅节约了人工成本，同时也大大提高了生产速率及产品的整齐率，同时确保了精确定位到产品尺寸，为下一步工艺提供更好更整齐的原材料。随着汽车轻量化以及产品结构的高端化的要求越来越高，所以对工艺生产的自动化和精密化要求也已经越来越高。机械设备操作流水化在工厂生产有着很大的优势，同时为生产节省人力物力，大大提高了生产效率。随着产业链一体化的逐步发展，为了满足生产自动化要求，PLC将在未来的标准及非标设备中得到更大的应用以满足生产需要。
1.2 国内外研究现状
1.2.1国内自动滚压工艺研究现状
当前国内自动化生产正以超快速增长的趋势成为现代社会，尤其是制造业不可或缺的部分，PLC作为典型控制应用，在塑料机械、纺织机械、食品机械、包装机械、机床和化工机械等诸多领域被广泛应用。我国工业发展及自动化应用水平与发达国家相比有几十年的滞后，按照目前的形势来看，我国正迎来一个PLC市场快速生长的时期。
从改革开放开始，最开始是在引进设备中使用了可编程控制器，随后不断扩大了PLC在各种企业的生产设备及产品中的应用。以下是国内研究比较成熟的几个实例。
贵州大学机械制造及其自动化专业的赵飞麒研究了基于PLC的冷拉伸滚压成型机的控制系统，该系统根据冷拉伸滚压成型机的功能要求，分别对PLC系统，拉伸系统及滚轮系统进行详细的软硬件设计，针对冷拉伸滚压成型机的控制需要，通过对常规PID控制方法进行深入的研究，在详细地分析了传统PID控制方法的基础上，利用三菱Q系列PLC设计了应用于冷拉伸滚压成型机上的PID控制器。[4]该系统结合了PLC与传统的PID控制有效的解决了拉力控制问题，同时实施简单，节约原材料的成本，促进生产。
南京理工大学自动化系的于欣研究了基于PLC的滚压自动控制系统设计，滚压机主要是基于车床的基础,加工过程比较简单, 现有的设备为20多年前德国生产的机床, 现已不能正常工作, 市面上也没有相同机型, 需重新设计相同的机床 。 所以机床的设计不仅能够完成工件的加工, 还需能自动控制整个加工过程, 提高机床的效率及达到加工的精度要求 。它可以取代大部分传统控制面板、按钮开关 、 数字设定及指示 灯等装置, 并且能实现远程监控、明确显示重要信息, 有利于操作人员正确掌握机器状况, 避免出现错误 。 这一点可以通过触摸屏的组态软件设实现自动、手动、机床参数、工件加工参数、PLC 监控等多个画面, 完成了对机床 的监控系统部分的设计 [2]。该系统实现了PLC与数控系统的控制与联系，大大提高了现场调试的效率，有效的改善了调试速度，增强了可靠及稳定性。
1.2.2 国外自动滚压工艺研究现状
目录
1 引言 2
1.1课题背景及意义 2
1.2 国内外研究现状 3
1.3 系统设计目标及技术要求 5
2 方案选择 5
2.1 可编程控制器选择 6
2.2软件的选择 6
3 硬件配置 10
3.1 整体工艺流程 9
3.2 s71200 CPU1214C介绍 12
3.3 主电路图 14
3.4 I/O分配 15
3.5 输入输出接线 17
4 软件程序 18
4.1 程序设计思路 18
4.2 程序设计 19
5 监控界面介绍 25
5.1自动画面（主画面） 25
5.2 手动监控界面 26
5.3 参数设定界面 26
5.4 I/O列表界面 28
5.5 安全界面 29
5.6 报警查看界面 29
6 综合调试 30
6.1 主界面调试 30
6.2 报警画面调试 31
6.3 伺服电机调试 32
7 未来方向和问题 33
7.1 未来方向 33
7.2 发展问题 34
总 结 36
致 谢 37
参考文献 38 1 引言
汽车车窗饰条是通过卡扣，双面胶条或螺栓安装在汽车车窗四周边缘上，能够起保护， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
装饰作用的汽车外饰件。汽车外饰件需考虑产品的成本，工艺，外观，及性能等方面的要求。
汽车车窗饰条质量管理的重要指标有尺寸，外观，膜厚，耐酸耐碱性等。在生产工程中，滚压过程将直接影响到产品尺寸，也将直接决定后续工艺，因此滚压过程作为汽车外饰件生产的第一步工艺具有非常重要的作用。传统的滚压办法是通过人工手段，安排人员测量尺寸，人工确定尺寸大小后切割，挤压成型，贴膜，其后让相应工人采取措施将产品堆放在对应台车上，有物流人员运送至下一道工艺。此种方式对产品尺寸具有很大的影响同时带来了很大的不确定性，同时需要耗费很大的人工成本。随着生产自动化的普及，在生产过程中PLC的应用带来的便利也在不断提高。
1.1课题背景及意义
滚压线生产工艺主要由滚压成型及堆放产品两大部分组成。由于滚压成型工艺有节约材料、生产效率高、增加产品强度等优点，除了在螺纹紧固件行业应用，自行车、汽车等工业部门也采用滚压成型工艺。尤其在汽车行业一些较为复杂的零部件生产作为部件生产的第一步来确定产品基本形状且不易变形，因此在汽车外饰件生产方面有着广泛的应用。随着生产的发展和技术的进步，由于滚压变形是线接触，所以所需变形力较小，在一个行程中可生产一个甚至几个工件，同时可以连续逐步地进行，在生产中的应用也越来越广泛。滚压成型工艺和切削、磨削工艺相比，它具有生产效率高、节约材料的特点，同时其产品强度高、质量稳定，这种工艺特别适于加工的特长短难于切削的工件，尤其对年产上数量巨大的产品，采用滚压成型工艺经济效益也最为可观。
到目前为止，在滚压成型工艺完成后，产品初步成型一般都由两到三人人工流水取出堆放在生产台车上，待人工物流将其运往下一个生产工艺。所以，代替工人完成自动滚压堆码也是自动化生产过程的一部分，对于年产上百万件大批量的零件部件，自动堆码设备不仅仅节约了人工成本，同时也大大提高了生产速率及产品的整齐率，同时确保了精确定位到产品尺寸，为下一步工艺提供更好更整齐的原材料。随着汽车轻量化以及产品结构的高端化的要求越来越高，所以对工艺生产的自动化和精密化要求也已经越来越高。机械设备操作流水化在工厂生产有着很大的优势，同时为生产节省人力物力，大大提高了生产效率。随着产业链一体化的逐步发展，为了满足生产自动化要求，PLC将在未来的标准及非标设备中得到更大的应用以满足生产需要。
1.2 国内外研究现状
1.2.1国内自动滚压工艺研究现状
当前国内自动化生产正以超快速增长的趋势成为现代社会，尤其是制造业不可或缺的部分，PLC作为典型控制应用，在塑料机械、纺织机械、食品机械、包装机械、机床和化工机械等诸多领域被广泛应用。我国工业发展及自动化应用水平与发达国家相比有几十年的滞后，按照目前的形势来看，我国正迎来一个PLC市场快速生长的时期。
从改革开放开始，最开始是在引进设备中使用了可编程控制器，随后不断扩大了PLC在各种企业的生产设备及产品中的应用。以下是国内研究比较成熟的几个实例。
贵州大学机械制造及其自动化专业的赵飞麒研究了基于PLC的冷拉伸滚压成型机的控制系统，该系统根据冷拉伸滚压成型机的功能要求，分别对PLC系统，拉伸系统及滚轮系统进行详细的软硬件设计，针对冷拉伸滚压成型机的控制需要，通过对常规PID控制方法进行深入的研究，在详细地分析了传统PID控制方法的基础上，利用三菱Q系列PLC设计了应用于冷拉伸滚压成型机上的PID控制器。[4]该系统结合了PLC与传统的PID控制有效的解决了拉力控制问题，同时实施简单，节约原材料的成本，促进生产。
南京理工大学自动化系的于欣研究了基于PLC的滚压自动控制系统设计，滚压机主要是基于车床的基础,加工过程比较简单, 现有的设备为20多年前德国生产的机床, 现已不能正常工作, 市面上也没有相同机型, 需重新设计相同的机床 。 所以机床的设计不仅能够完成工件的加工, 还需能自动控制整个加工过程, 提高机床的效率及达到加工的精度要求 。它可以取代大部分传统控制面板、按钮开关 、 数字设定及指示 灯等装置, 并且能实现远程监控、明确显示重要信息, 有利于操作人员正确掌握机器状况, 避免出现错误 。 这一点可以通过触摸屏的组态软件设实现自动、手动、机床参数、工件加工参数、PLC 监控等多个画面, 完成了对机床 的监控系统部分的设计 [2]。该系统实现了PLC与数控系统的控制与联系，大大提高了现场调试的效率，有效的改善了调试速度，增强了可靠及稳定性。
1.2.2 国外自动滚压工艺研究现状
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