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 基于三菱PLC的自动钢板切割机的控制系统设计+梯形图(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_55869.html