文档介绍：摘要
本篇文章内容是基于西门子PLC的自动控制系统的设计，针对薄 片自动控制系统在工艺系统中的应用，从工艺要求、控制方案拟定控 制系统硬件设计和控制系统的软件设计进行了研究。
首选通过对系统的分析，确定了总体的设计方案；再根据的特点 和。通过人机界面上控制 开关的选则，配备两种工作方式，以供选择。如自动加工、点动加工 两种工作方式，工作过程分别为：
自动加工方式：工作准备—工作进给—冲压—剪切一►直到加 工完毕―停机。
点动加工方式：工作准备一►按一下动作开关一►工作进给一►冲压 f等待下一次动作按钮的按下。
如图2-1,由人机界面将要求加工的数据传给PLC,并将PLC传 送回来的信息显示出来；PLC作为核心控制器，进行数据的运算并发 送指令脉冲给伺服驱动器，伺服驱动器通过编码线使伺服电机运转实 现定位。传动结构由齿轮传动和皮带传动来实现，齿轮的传动比是 ,皮带的传动比是1/1,所以系统的传动结构的总传动比是
5/lo
触摸屏
西门子
S7-200
伺服驱动器
P
脉冲+方向
图2-1系统结构框图
如图2-2,图中的传感器的作用是确定工件初始位置，系统初始 化时，向伺服发送脉冲，当传送带带动板材运动到传感器位置时，令 PLC重新向伺服发送脉冲，脉冲距离为L1。脉冲送完后，板材位置初 始化完成。
其中 Ll=200mm, L2=400mmo
板材 °
图2-2板材的初始定位
第三章自动控制系统功能分析
3. 1自动控制系统各部分功能分析
本系统的控制部分主要由PLC、伺服模块和人机界面组成。每个 模块的功能个不相同，下面对各个模块的功能进行了简要的分析。
3. 1. 1 PLC功能分析
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC),它 采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑、顺序控 制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令并通过数字或模拟式输 入/输出控制各类型的机械或生产过程。
本系统以PLC作为系统的核心控制器，完成系统所需的输入输出 控制及内部的逻辑运算和信息传递。用PLC控制系统的启动、停止、 复位、功能键的选择、主要的伺服定位控制和冲头与切片的动作；经 过PLC内部的数字处理与逻辑运算，完成系统的顺序动作及其控制要 求。
伺服控制是指对物体运动的有效控制，即对物体运动的速度、位 置、加速度进行控制。本系统的伺服模块由伺服驱动器、伺服电动机 和传感器组成。
伺服模块是整个系统的运动核心，主要完成系统中工件的精确定 位，使系统的运动可靠性加强。伺服驱动器通过PLC外部输出的脉冲 频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，使 速度控制和位置控制都能达到系统所需的控制要求。
3. 1. 3人机界面功能分析
人机界面(Human Machine Interaction,简称HMI),是系统和 用户进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以 接受形式之间的转换。
人机界面在本系统中主要的功能是使系统的操作变得简单明了， 数据的编程变得容易，整体实现美观化和人性化的设计。与
PLC 一起 构成系统的控制部分，节省了 PLC的输入接口，完成与PLC的数据交 换，将系统所需要显示的内显示在界面上，让用户第一时间了解所需 信息，并根据信息做出正确的操作。
3. 2系统总体功能分析
如图3-2所示，本系统主要由PLC、人机界面、伺服系统、气缸 组成，主要完成的内容是加工的自动控制，冲头和切片采用气缸冲压 方式，利用PLC控制其电磁阀的吸合，完成冲头、切片气缸的伸缩， 即完成冲压动作。的自动送料及定位控制由PLC和伺服模块实现，根 据伺服驱动器和伺服电动机的参数进行计算，算出接受多少的脉冲伺 服电动机走多远的距离，然后根据人机界面上输入的移动数据进行计 算分析，再利用PLC内部自带的脉冲发生器，将指定的脉冲数目发送 给伺服驱动器，完成系统所要求的移动位置，实现自动送料和定位控 制。
图3-2系统总体控制框图
第四章自动控制系统功能硬件实现
1控制器PLC的选型
因为伺服电机的位移量与输入脉冲个数成正比，伺服电机的转速 与脉冲频率成正比，所以我们需要对电机的脉冲个数和脉冲频率进行 精确控制。且由于伺服电机具有无累计误差、跟踪性能好的优点，伺 服电机的控制主要采用开环数字控制系统，通常在使用时要搭配伺服 驱动器进行控制，而伺服电机驱动器采用了大规模集成电路，具有高 抗干扰性及快速的响应性。在使用伺服驱动器时，往往需要较高频率 的脉冲，所以就要求所使用的