plc的汽车保险杠冲孔机控制
摘 要可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），广泛应用于冶金、石油、化工、交通运输、轻工、电力、汽车、通用机械、智能建筑等各个领域，是目前一种应用场合最多的工业控制器，在工业自动化中起着举足轻重的作用。而汽车是人们生活中不可或缺的工具之一。目前，控制生产汽车配件多数诗意PLC来控制。本文主要介绍汽车冲孔机如何工作，并用西门子S7–300系列PLC来做一个汽车保险杠冲孔的设计，然后采用西门子公司的工控组态软件WinCC flexible与siemens S7-300软件配合使用实现S7-300与工控组态软件WinCC flexible之间通讯控制。
目 录
1绪论 1
1.1课题研究的现状和背景 1
1.2课题在国内外的情况 1
1.3课题研究内容 2
1.4设计的总体框架 2
2 硬件电路设计 3
2.1主电路设计 3
2.1.1主电路元器件选型 3
2.1.2开关电源作用和接线 4
2.1.3断路器介绍 4
2.2 控制电路设计 5
2.2.1 控制电路元器件选型 5
2.2.2 续流二极管作用 6
2.2.3 Wincc flexible触摸屏的作用和接线 7
2.2.4光栅的作用和接线 8
2.2.5 感应器的原理 9
2.2.6 真空发生器介绍 11
2.3 PLC输入输出模块的设计 12
2.3.1 PLC选型 12
2.3.2 冲孔机的I/O分配 14
2.3.3 PLC输入输出模块接线 15
3 软件程序设计 19
3.1 冲孔机工作流程 19
3.2 基准点复位程序设计 20
3.2.1 基准点复位指示灯程序设计 22
3.3 蒙皮检测程序设计 22
3.4 真空吸附程序设计 24
3.5 冲头动作程序设计 25
3.5.1 一号冲头动作程序设计 25
3.5.2 二号冲头动作程
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
序设计 26
3.5.3 DB块的调用 27
3.6 报警程序设计 27
3.6.1 报警复位程序设计 29
4 人机界面设计 30
4.1人机界面的组成及工作原理 30
4.2 WinCC flexible介绍 30
4.3 WinCC flexible创建和连接 30
4.4 变量的生成与属性设置 32
4.5 WinCC flexible画面的生成与组态 33
4.6 组态离散量报警 35
4.7仿真调试 36
结语 41
参考文献 42
附录 43
附录一 硬件接线图 43
附录二 PLC程序 48
附录三 冲孔机实物图 68
致谢 69 1绪论
1.1课题研究的现状和背景
因为冲孔机冲孔的能力和精度,对雷达,灯的安装和后续作业的效率有着显著的影响。所以，有关冲孔机的研究在国内外一直受到广泛的关注和高度的重视。进年来，随着汽车规模的不断扩大，冲孔机规格也呈现大型化发展。在冲孔机向大型化发展同时，冲孔机的安全可靠也越来越重要。
本课题设计的汽车保险杠冲孔机，由wincc flexible触摸屏用以太网与PLC通讯，实行手自动来控制PLC输入输出，从而实行远程控制汽车保险杠的冲孔。这样不仅简单方便，可视化，管理化，又可确保作业中员工的人生安全。
汽车保险杠冲孔机是用来在保险杠上冲孔以便安装雷达,报警装置等；也可以冲切汽车转向灯。
其冲孔机动作灵敏,冲切快速,无毛边;而且可以更换冲头，调节距离，所以可以使用于多种汽车保险杠上
每个冲头都可以单独控制，冲孔机多处安装传感器，保护光栅等，确保了人身安全和机器的正常工作。
汽车改善生活、技术改变汽车.我们国家已是世界最大汽车市场，汽车拥有量突破亿，而且还在快速增加,汽车与我们的生活密切相关。
自上世纪九十年代以来，汽车就慢慢进入我们的生活，到现在的二十一世纪汽车已经进入我们家家户户，然而这在20年前这是根本无法想象的。随着汽车的不断发展，汽车的性能也越来越好，越来越人性化；不仅给人们带来了速度上快感，也大大加强了汽车的安全性能。轿车前保的防撞雷达，测速雷达；后保的倒车雷达等等。汽车保险杠也以非常完美的与汽车结合在一起，浑然成一体，拥有很好的装饰性，作为装饰轿车外型的重要构件。
汽车零件作为汽车行业的根基，是支持汽车行业持续发展的重要元素。尤其在当前汽车工业正在大张旗鼓开展的独立开拓与研发，更加需要一个强大的零件机构来支撑。
1.2课题在国内外的情况
汽车保险杠冲孔机,它使用于在保险杠上开孔以便安装各种雷达,雷达安装在汽车前后保险杠上。在冲孔时，一定要注意冲孔的高低，角度以及冲孔分布的距离等，这样不仅美观也不会相互影响雷达的探测结果。所以对于汽车保险杠冲孔机的冲孔精度非常高；我国则多数采用人机界面来控制驱动器，采用阀控制气缸来带动冲头动作实现冲孔。虽然这种技术在国内的市场有不错的反应。但是制造出来的机器工程量浩大，体形胖大，在材料上浪费巨大，在运输等方面也不方便。
由于中国和德国关系一直友好，所以在国内汽车零部件加工工厂里，经常会看见德国人制造的机械手来代替庞大的冲孔机，机械手的动作灵活、减省人员、提高效率、降低成本、提高产品品质、安全性好等优势，赢得了国内市场。
1.3课题研究内容
本课题是基于PLC可编程控制器的汽车保险杠冲孔机控制, 由S7300PLC构建硬件控制系统, WinCC flexible组态软件实行人机界面来远程监控驱动器完成保险杠冲孔。在这次的设计中主要内容有：
①进一步了解电气元器件的原理，和使用方法（如开关电源，光栅，传感器等）。
②进一步研究学习并掌握S7300PLC的工作原理、程序编程方法。
③进一步深入研究并掌握WinCC flexible触摸屏的使用方法。
④根据课题要求，完成PLC控制系统的构建S7300程序编程以及和WinCC flexible项目连接。
⑤设计基于WinCC flexible的主界面，在控制画面中能反映冲孔机的运行状况，控制机器动作。
目 录
1绪论 1
1.1课题研究的现状和背景 1
1.2课题在国内外的情况 1
1.3课题研究内容 2
1.4设计的总体框架 2
2 硬件电路设计 3
2.1主电路设计 3
2.1.1主电路元器件选型 3
2.1.2开关电源作用和接线 4
2.1.3断路器介绍 4
2.2 控制电路设计 5
2.2.1 控制电路元器件选型 5
2.2.2 续流二极管作用 6
2.2.3 Wincc flexible触摸屏的作用和接线 7
2.2.4光栅的作用和接线 8
2.2.5 感应器的原理 9
2.2.6 真空发生器介绍 11
2.3 PLC输入输出模块的设计 12
2.3.1 PLC选型 12
2.3.2 冲孔机的I/O分配 14
2.3.3 PLC输入输出模块接线 15
3 软件程序设计 19
3.1 冲孔机工作流程 19
3.2 基准点复位程序设计 20
3.2.1 基准点复位指示灯程序设计 22
3.3 蒙皮检测程序设计 22
3.4 真空吸附程序设计 24
3.5 冲头动作程序设计 25
3.5.1 一号冲头动作程序设计 25
3.5.2 二号冲头动作程
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
序设计 26
3.5.3 DB块的调用 27
3.6 报警程序设计 27
3.6.1 报警复位程序设计 29
4 人机界面设计 30
4.1人机界面的组成及工作原理 30
4.2 WinCC flexible介绍 30
4.3 WinCC flexible创建和连接 30
4.4 变量的生成与属性设置 32
4.5 WinCC flexible画面的生成与组态 33
4.6 组态离散量报警 35
4.7仿真调试 36
结语 41
参考文献 42
附录 43
附录一 硬件接线图 43
附录二 PLC程序 48
附录三 冲孔机实物图 68
致谢 69 1绪论
1.1课题研究的现状和背景
因为冲孔机冲孔的能力和精度,对雷达,灯的安装和后续作业的效率有着显著的影响。所以，有关冲孔机的研究在国内外一直受到广泛的关注和高度的重视。进年来，随着汽车规模的不断扩大，冲孔机规格也呈现大型化发展。在冲孔机向大型化发展同时，冲孔机的安全可靠也越来越重要。
本课题设计的汽车保险杠冲孔机，由wincc flexible触摸屏用以太网与PLC通讯，实行手自动来控制PLC输入输出，从而实行远程控制汽车保险杠的冲孔。这样不仅简单方便，可视化，管理化，又可确保作业中员工的人生安全。
汽车保险杠冲孔机是用来在保险杠上冲孔以便安装雷达,报警装置等；也可以冲切汽车转向灯。
其冲孔机动作灵敏,冲切快速,无毛边;而且可以更换冲头，调节距离，所以可以使用于多种汽车保险杠上
每个冲头都可以单独控制，冲孔机多处安装传感器，保护光栅等，确保了人身安全和机器的正常工作。
汽车改善生活、技术改变汽车.我们国家已是世界最大汽车市场，汽车拥有量突破亿，而且还在快速增加,汽车与我们的生活密切相关。
自上世纪九十年代以来，汽车就慢慢进入我们的生活，到现在的二十一世纪汽车已经进入我们家家户户，然而这在20年前这是根本无法想象的。随着汽车的不断发展，汽车的性能也越来越好，越来越人性化；不仅给人们带来了速度上快感，也大大加强了汽车的安全性能。轿车前保的防撞雷达，测速雷达；后保的倒车雷达等等。汽车保险杠也以非常完美的与汽车结合在一起，浑然成一体，拥有很好的装饰性，作为装饰轿车外型的重要构件。
汽车零件作为汽车行业的根基，是支持汽车行业持续发展的重要元素。尤其在当前汽车工业正在大张旗鼓开展的独立开拓与研发，更加需要一个强大的零件机构来支撑。
1.2课题在国内外的情况
汽车保险杠冲孔机,它使用于在保险杠上开孔以便安装各种雷达,雷达安装在汽车前后保险杠上。在冲孔时，一定要注意冲孔的高低，角度以及冲孔分布的距离等，这样不仅美观也不会相互影响雷达的探测结果。所以对于汽车保险杠冲孔机的冲孔精度非常高；我国则多数采用人机界面来控制驱动器，采用阀控制气缸来带动冲头动作实现冲孔。虽然这种技术在国内的市场有不错的反应。但是制造出来的机器工程量浩大，体形胖大，在材料上浪费巨大，在运输等方面也不方便。
由于中国和德国关系一直友好，所以在国内汽车零部件加工工厂里，经常会看见德国人制造的机械手来代替庞大的冲孔机，机械手的动作灵活、减省人员、提高效率、降低成本、提高产品品质、安全性好等优势，赢得了国内市场。
1.3课题研究内容
本课题是基于PLC可编程控制器的汽车保险杠冲孔机控制, 由S7300PLC构建硬件控制系统, WinCC flexible组态软件实行人机界面来远程监控驱动器完成保险杠冲孔。在这次的设计中主要内容有：
①进一步了解电气元器件的原理，和使用方法（如开关电源，光栅，传感器等）。
②进一步研究学习并掌握S7300PLC的工作原理、程序编程方法。
③进一步深入研究并掌握WinCC flexible触摸屏的使用方法。
④根据课题要求，完成PLC控制系统的构建S7300程序编程以及和WinCC flexible项目连接。
⑤设计基于WinCC flexible的主界面，在控制画面中能反映冲孔机的运行状况，控制机器动作。
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