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基于S7-300PLC的剪板机电气控制设计
一、 选题简介、意义
我国是一个发展中国家，今年是改革开放40周年，在改革开放40年间，我国经济得到飞速发展，在如火如荼的国家经济建设中，钢铁是不可或缺的，我们知道钢铁无论是板材还是钢管，钢筋都需要进行裁剪以后才能用于实际的生产中使用，本文的设计要求是剪板机的控制系统设计，在我国发展初期剪板机采用传统的继电器接触器控制系统设计，这样要靠人职守看护，自动化程度较低，同时人在长期看护时容易疲劳所以难免会出错，影响钢板的剪切质量。所以研究一套钢板的自动剪切系统有着其迫切性和必要
性。研究剪板机控制系统的意义；随着科学技术的发展我们的生产设备越来越智能化，越来越自动化，由于剪板机传统的控制系统存在着很多缺点，故障率较高，随着工业4.0，中国制造2025的提出，我们为响应国家号召，研究剪板机的自动控制系统很有意义，研究剪板机的控制系统力求简单实用的原则，我们知道PLC随着其发展，其功能越来越强大，不仅抗干扰能力强同时编程简单，同时具有通讯功能为未来实现设备的智能控制留有接口。所以本课题选择西门子S7-300PLC作为其控制系统有着其优越性。同时也能
加强我们学生对PLC的硬件和软件系统的了解。为我们踏上工作岗位起到铺垫作用。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
课题主要研究的内容利用西门子S7-300PLC进行剪板机电气控制系统设计。
本设计介绍了剪板机的工艺控制过程，在了解了剪板机控制工艺以后，然后确定本次设计I/O点数。根据其工艺复杂情况选择PLC的型号。I/O控制模块也就确定了。同时本次设计中除了PLC以及其硬件控制模块的选择，还要对传统的低压元器件进行选型。
电气控制元器件硬件元件选择完绘制控制电气原理图，设计控制柜尺寸以及安装板尺寸，在电气图纸绘制完以后编写控制梯形图并且进行仿真测试。
要解决的问题：本次设计要解决的问题如何进行PLC的选型，电气控制柜的规划梯形图的编写，如何使用操作STEP7软件，如何根据工艺要求编写调试出满足生产需要的控制程序最为关键。
预期目标：本次设计的剪板机控制系统的目标是要达到设计出一套能根据工艺要求运行的PLC程序，同时了解电气控制元器件的选型，能利用CAD绘制控制原理图和电气安装图。本次设计的剪板机控制系统具有单周期控制功能，同时也可以按照自己设定的张数进行自动控制，操作员在触摸屏上设置相应的张数以后剪板机在剪完所设定的张数以后自动停止，同时发出报警信息提示操作人员生产完成。
研究方法和措施：根据这几个任务进行分析，然后展开进行一步一步的研究学习，首先上网查阅资料研究剪板机电气控制系统的控制要求，了解S7-300PLC的控制原理和指令使用，同时要熟悉S7-300PLC编程软件的使用，和操作方法着手查找资料然后进行电器元器件的选型工作，完成电器选用过程，完成PLC以及输入输出模块的选型和电气接线图的绘制工作。再用CAD画出控制电气原理图，在画出电气原理图过后，以及电气元器件选型过后对电气元器件的外部尺寸进行了解，确定电气控制柜的尺寸，最后编写PLC的控制程序，然后对控制柜进行安装，最后进行程序的调试工作满足使用要求。
目录
摘要
第一章剪板机控制系统设计任务分析 1
1.1剪板机控制系统设计背景 1
1.2剪板机控制系统任务分析 1
1.3剪板机控制方案设计的选择 1
1.4气动机械手电气控制系统许完成任务 3
第二章剪板机硬件电气元器件选型介绍 4
2.1300PLCCPU以及模块结构的选型 4
2.2低压元器件的选型 5
2.3控制系统熔断器的选型 6
2.4开关电源及其控制电路 6
2.5剪板机限位开关的选型 6
第三章剪板机控制电路设计 8
3.1主回路控制图 8
3.2剪板机PLC硬件配置图设计 9
3.3剪板机PLC输入模块电气工程图设计 10
3.4剪板机PLC输出模块图电气工程图设计 11
3.5剪板机电气柜设计 11
第四章剪板机PLC软件设计 13
4.1剪板机控制流图程设计 13
4.2剪板机I/O分配表设计 14
4.3项目的创建和硬件组态介绍 14
4.4基于300PLC控制的剪板机梯形图程序设计 16
4.4.1手动程序 16
4.4.2机械手自动程序 17
4.4.3主程序OB1的编写 20
第五章PLC梯形图仿真验证 22
5.1软件的仿真操作方法 22
5.2程序仿真监视操作 23
5.2.1手动程序的仿真测试 23
5.2.2自动程序的仿真测试 25
答谢辞 30
参考文献 31
参考文献
[1]南雷英，戚春晓，孙友松.冲压生产自动送料技术的现状与发展概况[J].锻压装备与制造技术，2006,41(02):18-21.
[2]杨叔子，丁汉，李斌.高端制造装备关键技术的科学问题[J].机械制造与自动化，2011,40(01):1-5.
[3]刘冠麟.柔性生产线的设计理论研究与应用[D]吉林大学.2014.06.
[4]许鹏辉.工业机器人在机械制造中的应用[J].中外企业家，2015,(09):5-6.[5]张冠武.自动冲压生产线的发展趋势[J].金属加工，2012,(05):5-5.
[6]李龙昌，高军礼，丁梓建，等.自动冲压生产线设计[J].可编程控制器与工厂自动化,2014,(05):67-69.
[7]许健健.不锈钢板料冲压线的自动化改造[D].华中科技大学，2012.01.[8]林敏.自动化控制系统工程设计[M].北京:高等教育出版社.2014.
[9]王炜.干粉砂浆生产线控制系统开发[D]南京理工大学.2009.6.
[10]李刚.年产20万吨干粉砂浆生产线控制系统研究与开发[D]南京理工大学.2011.6.[11]陈立新.工业机器人在冲压自动化生产线的应用闭.机械设计与制造.2010.10:1-3.
[12]朱金权.机器人自动生产线的工艺分析与总体设计[J].中国新技术新产品，2014,(16):1-3.
[13]陈皓.冲压自动化机器人上料工艺的优化方法[D].上海交通大学，2011.
[14]彭国庆.电饭锅锅身自动冲压生产线的研究与开发[D]华中科技大学.2011.1.[15]封苏伟.自动化控制系统设计实例手册[M].北京:中国建筑工业出版社.2011.
[16]梅雪川.冲压设备上下料机器人开发与研究[D].华南理工大学，2012.[17]付豪.冲压自动生产线控制系统的研究与开发[D].重庆大学，2012.
[18]逢启寿，赣州.分布式控制系统在工业机器人中的应用[J].工业控制计算机,2005,18(10):13-14.
[19]张士超，仪垂杰，郭健翔，等.集散控制系统的发展及应用现状[J].微计算机信息,2007,23(01):94-96.
[20]许果.基于MODBUS总线的分布式机器人控制系统[D].华中科技大学，2005.
[21]邯朝辉，廖雪超.基于Profibus-MODBUS总线桥的SiemensS7系列PLC与MODBUSRTU的通讯[J].电气自动化，2006,28(5):41-42.
[22]胡建国.多工位传递模伺服送料机械手的研制[J].锻压技术，2012,37(05).
[23]董盛听.开关阀控双作用式气动阀门定位器控制研究[D].哈尔滨工业大学，2013.[24]聂彤.多机械手气动系统的设计方法[J].液压与气动，2001(3):13-15.
[25]杨帆.基于RS485的小型PLCMODBUS总线通信与实现[J]，广东轻工职业技术学院学报，2013,11(4):20-23.
[26]新定型的磨床电气S7300PLC控制设计与实现李健-《大学生论文联合比对库》-2017-04-27
[27]新定型的钻床电气S7300PLC控制设计与实现金吉-《大学生论文联合比对库》-2017-04-28
[28]新定型的钻床电气S7300PLC控制设计与实现金吉-《大学生论文联合比对库》-2017-05-02
[29]孟红军.汇川人机界面,PLC在双面研磨机上的应用[J].可编程控制器与工厂自动化，2013(01):80-82.