全自动剪板机的PLC控制系统设计
目录
引言 1
一、剪板机介绍 2
二、自动剪板机总体设计方案 3
（一）系统控制要求 3
（二）控制系统分析 3
（三）运行步骤 3
三、所需硬件 4
（一）检测开关 4
（二）PLC 5
（三）变频器选用 8
四、全自动剪板机的控制系统设计 9
（一）进料机构E 9
（三）剪切刀 10
（四）小车送料装置 10
（五）主电路图 10
（六）PLC控制系统I/O端子分配 11
(七)PLC程序 12
总结 13
致谢 14
参考文献 15
引言
自动化是指机器设备能在尽量少的人为影响的情况下，按照之前设定好的要求自动运转，自动化水平往往代表着一个国家的科学技术水平，所以我们要大力发展自动化技术。涉及的范围也很广泛，如银行办公、卫生管理、电力系统、电网调度、火力发电厂、水力发电站、供电系统 、水库管理、气象观测、照明系统等。
钣金行业的自动化水平也在不停的提高，经过对现阶段剪板机的观察，钣金行业的自动化主要体现在机器上，就是每个工序的机器越来越先进，自动化水平越来越高，而剪板机就是其中的一个靠前的工序。剪板机总共有两个刀片，一个刀片固定不动，另一个刀片作上下直线运动，它们中间有合适的间隙，当活动的刀片下去后，板材断裂。
剪板机是钣金生产过程中不可缺少的一道工序，主要作用按照生产要求对板材进行剪切，在生产过程中我们称之为下料，还有一个作用就是对废弃的和难以处理的大型板料进行剪切，使其便于处理。剪板机往往是钣金生产过程中的第一道工序，也是不可缺少的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
一道工序，在生产车间由一个专门的人员负责。现在的剪板机一般下都是数控的，上手简单，便于操作。通常所见到的剪板机是一种半自动化的剪板机，它在加工过程中需要人为不停的进行推送板料，这样会耗费大量人力和时间，而且加工过程中由于人为的原因可能造成将板料推斜以至于影响产品的质量。所以，本篇论文就在于解决这个问题，将它改进成一种高度自动化的机器，只需在输入数据和上料的过程中需要人参与，其余加工过程完全可以自行完成。
本篇论文的采用了PLC控制，PLC又叫可编程逻辑控制器，简称PC，可编程器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的基础上开发出来的。
论文中应用了可编程控制器，也就是PLC对自动剪板机进行控制，通过对自动剪板机的工作原理的分析，提出总体设想，对自动剪板机的工作原理和结构作一个简单的描述，并初步设计了电气传动部分和PLC的控制程序流程图。
一、剪板机介绍
剪板机的结构原理是上下两个刀片，下面的一个刀片被固定住，上面的刀片往下运动再返回上升，上下两个刀片之间有一个适当的间隙。剪板机一般情况下采用伺服电机和液压驱动，控制剪切尺寸的挡板由伺服电机驱动，精度非常高，由于剪板机所加工的多是厚重的金属板材，所以上面的刀片采用液压驱动，给板材施加较大的剪切力，保证加工过程的顺利进行。
很多板材的加工都会用到剪板机，在设计全自动剪板机时需要注意几个方面，有剪切板料的性能、稳定性和效率。
很多方面影响着剪板机的种类，比如剪板机可剪的板料长度、厚度和板料类型。
一般剪板机的缺点：
1.误差大
其中一个因素是因为传统的剪板机是用卷尺手动测量出来的，所以误差影响有时会很大；另一个因素是传动结构本身的原因，传统的剪板机是链条带动挡板移动，所以误差很大，而且板材的尺寸越大，所造成的误差也会很大。
2.机器使用起来较麻烦，易造成操作失误
传统的剪板机需要操作人员全程参与，人走机器就不动了，机械式的结构必定造成操作上的复杂性，占用大量人力的同时也容易造成操作上的失误。
3.耗电量高，速度慢
普通剪板机不是由伺服电机带动，而是由异步电机带动，在生产时需要不断的运动，所以耗电量较高，速度慢。
随着社会经济的发展，对各种通信机柜、电气柜等的需求越来越大，对生产加工的工艺要求也是不断增加。20世纪末21世纪初，科学技术的迅速发展，带动了工业生产的变革，剪板机也不例外，不仅在加工精度方面有了很大的改善，而且生产效率上也有了大幅提高。这就是现在使用的由伺服电机驱动的数控剪板机，一些大公司直接购买最先进的数控剪板机，而一些中小型的公司，因为资金问题，只能通过改造设备来解决自身的需求，所以将传统的剪板机进行技术上的革新，减小误差和提高加工速度，减少能源损耗，还是有很多的市场有待开发。
通常所见到的剪板机是一种半自动化的剪板机，它在加工过程中需要人为不停的进行推送板料，这样会耗费大量人力和时间，而且加工过程中由于人为的原因可能造成将板料推斜以至于影响产品的质量。所以，本篇论文就在于解决这个问题，将它改进成一种高度自动化的机器，只需在输入数据和上料的过程中需要人参与，其余加工过程完全可以自行完成。
二、自动剪板机总体设计方案
图2-1 自动剪板机原理图
见图2-1，自动剪板机是一种能将金属板材按照要求的尺寸自动剪切，并且有送料小车自动将剪下的板料送走的机器。
（一）系统控制要求
1.机器运行后，开始检测各部分状态，使各部分返回原点。
2.送料，送料机构开始输送板材。
3.输入所要剪切的尺寸，挡料板由伺服电机控制，可保证尺寸的准确性。
4.压块压紧和剪切,等到剪切尺寸设定好之后，按开始按钮运行机器，待送料机构将板料输送到位后，压块先压紧板料，接着剪切刀落下，剪切板料完成。
5.板料落入送料车内，送料车开动，卸完板料后回复原来位置。
6.具备计数功能以及每车板料数的设定。
7.可以做到断电保护作用。
8.加工时能实现自动化，参数能够显示出来，做到系统自检。
（二）控制系统分析
见图2-1所示，总共有7个限位开关，起到检验各部分的工作状态。SQ1检验板料是否到达挡料板；SQ2和SQ3检验压块是否压到位；SQ4检验剪切刀A的运行情况；SQ5确保小车到达指定位置；SQ6判断小车有没有装板料；SQ7为光电接近开关，检测有无板料落入小车。各部分的运行均由一台电动机带动。
（三）运行步骤
1.输入所要剪切的尺寸、数量等参数，按开始按钮，系统开始运转
7.下车返回，开始循环。
三、所需硬件
（一）检测开关
在自动化控制系统中，一定会用到许多的检测开关，用来检测各部分的运行状态，给控制器输送数据，以确保控制器做出反应。如果把一个自动化系统比喻成为人的话，控制器就好像我们的大脑，而检测开关就好像我们的五感，用来收集信息来，给大脑以判断的依据。
1.光电开关
光电开关是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体的有无。对所检测物体的要求是能反射光线。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，然后送到接收器，接收器会对是否有物体进行判断。
引言 1
一、剪板机介绍 2
二、自动剪板机总体设计方案 3
（一）系统控制要求 3
（二）控制系统分析 3
（三）运行步骤 3
三、所需硬件 4
（一）检测开关 4
（二）PLC 5
（三）变频器选用 8
四、全自动剪板机的控制系统设计 9
（一）进料机构E 9
（三）剪切刀 10
（四）小车送料装置 10
（五）主电路图 10
（六）PLC控制系统I/O端子分配 11
(七)PLC程序 12
总结 13
致谢 14
参考文献 15
引言
自动化是指机器设备能在尽量少的人为影响的情况下，按照之前设定好的要求自动运转，自动化水平往往代表着一个国家的科学技术水平，所以我们要大力发展自动化技术。涉及的范围也很广泛，如银行办公、卫生管理、电力系统、电网调度、火力发电厂、水力发电站、供电系统 、水库管理、气象观测、照明系统等。
钣金行业的自动化水平也在不停的提高，经过对现阶段剪板机的观察，钣金行业的自动化主要体现在机器上，就是每个工序的机器越来越先进，自动化水平越来越高，而剪板机就是其中的一个靠前的工序。剪板机总共有两个刀片，一个刀片固定不动，另一个刀片作上下直线运动，它们中间有合适的间隙，当活动的刀片下去后，板材断裂。
剪板机是钣金生产过程中不可缺少的一道工序，主要作用按照生产要求对板材进行剪切，在生产过程中我们称之为下料，还有一个作用就是对废弃的和难以处理的大型板料进行剪切，使其便于处理。剪板机往往是钣金生产过程中的第一道工序，也是不可缺少的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
一道工序，在生产车间由一个专门的人员负责。现在的剪板机一般下都是数控的，上手简单，便于操作。通常所见到的剪板机是一种半自动化的剪板机，它在加工过程中需要人为不停的进行推送板料，这样会耗费大量人力和时间，而且加工过程中由于人为的原因可能造成将板料推斜以至于影响产品的质量。所以，本篇论文就在于解决这个问题，将它改进成一种高度自动化的机器，只需在输入数据和上料的过程中需要人参与，其余加工过程完全可以自行完成。
本篇论文的采用了PLC控制，PLC又叫可编程逻辑控制器，简称PC，可编程器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的基础上开发出来的。
论文中应用了可编程控制器，也就是PLC对自动剪板机进行控制，通过对自动剪板机的工作原理的分析，提出总体设想，对自动剪板机的工作原理和结构作一个简单的描述，并初步设计了电气传动部分和PLC的控制程序流程图。
一、剪板机介绍
剪板机的结构原理是上下两个刀片，下面的一个刀片被固定住，上面的刀片往下运动再返回上升，上下两个刀片之间有一个适当的间隙。剪板机一般情况下采用伺服电机和液压驱动，控制剪切尺寸的挡板由伺服电机驱动，精度非常高，由于剪板机所加工的多是厚重的金属板材，所以上面的刀片采用液压驱动，给板材施加较大的剪切力，保证加工过程的顺利进行。
很多板材的加工都会用到剪板机，在设计全自动剪板机时需要注意几个方面，有剪切板料的性能、稳定性和效率。
很多方面影响着剪板机的种类，比如剪板机可剪的板料长度、厚度和板料类型。
一般剪板机的缺点：
1.误差大
其中一个因素是因为传统的剪板机是用卷尺手动测量出来的，所以误差影响有时会很大；另一个因素是传动结构本身的原因，传统的剪板机是链条带动挡板移动，所以误差很大，而且板材的尺寸越大，所造成的误差也会很大。
2.机器使用起来较麻烦，易造成操作失误
传统的剪板机需要操作人员全程参与，人走机器就不动了，机械式的结构必定造成操作上的复杂性，占用大量人力的同时也容易造成操作上的失误。
3.耗电量高，速度慢
普通剪板机不是由伺服电机带动，而是由异步电机带动，在生产时需要不断的运动，所以耗电量较高，速度慢。
随着社会经济的发展，对各种通信机柜、电气柜等的需求越来越大，对生产加工的工艺要求也是不断增加。20世纪末21世纪初，科学技术的迅速发展，带动了工业生产的变革，剪板机也不例外，不仅在加工精度方面有了很大的改善，而且生产效率上也有了大幅提高。这就是现在使用的由伺服电机驱动的数控剪板机，一些大公司直接购买最先进的数控剪板机，而一些中小型的公司，因为资金问题，只能通过改造设备来解决自身的需求，所以将传统的剪板机进行技术上的革新，减小误差和提高加工速度，减少能源损耗，还是有很多的市场有待开发。
通常所见到的剪板机是一种半自动化的剪板机，它在加工过程中需要人为不停的进行推送板料，这样会耗费大量人力和时间，而且加工过程中由于人为的原因可能造成将板料推斜以至于影响产品的质量。所以，本篇论文就在于解决这个问题，将它改进成一种高度自动化的机器，只需在输入数据和上料的过程中需要人参与，其余加工过程完全可以自行完成。
二、自动剪板机总体设计方案
图2-1 自动剪板机原理图
见图2-1，自动剪板机是一种能将金属板材按照要求的尺寸自动剪切，并且有送料小车自动将剪下的板料送走的机器。
（一）系统控制要求
1.机器运行后，开始检测各部分状态，使各部分返回原点。
2.送料，送料机构开始输送板材。
3.输入所要剪切的尺寸，挡料板由伺服电机控制，可保证尺寸的准确性。
4.压块压紧和剪切,等到剪切尺寸设定好之后，按开始按钮运行机器，待送料机构将板料输送到位后，压块先压紧板料，接着剪切刀落下，剪切板料完成。
5.板料落入送料车内，送料车开动，卸完板料后回复原来位置。
6.具备计数功能以及每车板料数的设定。
7.可以做到断电保护作用。
8.加工时能实现自动化，参数能够显示出来，做到系统自检。
（二）控制系统分析
见图2-1所示，总共有7个限位开关，起到检验各部分的工作状态。SQ1检验板料是否到达挡料板；SQ2和SQ3检验压块是否压到位；SQ4检验剪切刀A的运行情况；SQ5确保小车到达指定位置；SQ6判断小车有没有装板料；SQ7为光电接近开关，检测有无板料落入小车。各部分的运行均由一台电动机带动。
（三）运行步骤
1.输入所要剪切的尺寸、数量等参数，按开始按钮，系统开始运转
7.下车返回，开始循环。
三、所需硬件
（一）检测开关
在自动化控制系统中，一定会用到许多的检测开关，用来检测各部分的运行状态，给控制器输送数据，以确保控制器做出反应。如果把一个自动化系统比喻成为人的话，控制器就好像我们的大脑，而检测开关就好像我们的五感，用来收集信息来，给大脑以判断的依据。
1.光电开关
光电开关是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体的有无。对所检测物体的要求是能反射光线。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，然后送到接收器，接收器会对是否有物体进行判断。
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