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Cl500系统控制设计 摘要：在现代工业领域中，生产过程的自动化已经得到广泛的应用。随着现代工业的自动化控制进一步发展自动化控制系统已经成为现代工业企业中的重要部分无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。在工业焊接的过程中，人工焊接存在着焊接不均匀，效率不高等诸多问题，点焊机自动控制系统就在这样的背景下诞生了。点焊机作为一种重要的工业用具，在当今工业生产中占着举足轻重的位置。本课题应用新器件、新技术以及新的控制理论进行该产品开发设计，极大地提高固定点焊机焊接自动化水平，提高产品质量和加工效率。通过PLC和触摸屏来实现点焊机自动控制系统，其方便的人机界面可靠的控制性能将在工业生产中取得良好的效果。 关键词: 点焊机，PLC,触摸屏，自动控制系统 在当今社会的大规模生产过程中，人力的局限性无法跟上工业自动化时代的工作效率，所以企业为了提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，自 动化生产线也逐渐被企业所认同并采用。点焊机自动控制系统是按照给定程序、轨迹和要求实现自动移动、焊接的操作的自动控制装置。实现了自动化的工作并减少了很多不必要的人工劳动，极大的提高了生产的效率。 一，焊机自动控制系统的控制要求 （一）工作台的工作过程概述 系统设置有三种工作方式回原点工作方式、手动控制方式、自动运行方式选择 好工作方式开后按下对应开关工作台就能在指定方式下运行。工作台在最左边时为系统 原点状态也称初始状态把圆锯片从初始位置移动到焊接结束并返回原点的过程为点焊机的一个工作周期。对工作台工作循环的要求回原点工作方式按下回原点起动按钮后工作台执行返回原点动作这时原点条件满足、系统处于初始状态。手动控制方式要求对工作台的左行、右行、旋转等各动作执行手动操作。连续运行方式按下按钮后要求自动完成一个工作周期或者连续工作。设计中还应该具有远程控制和监视功能。根据以上要求采用可编程序控制器和触摸屏进行控制。设计中所有控制开关在触摸屏内模拟简化控制电路同时节约PLC输入点。由PLC实现工作台自动运行控制和工作状态的切换并把采集到的各工作状态数据信息送到触摸屏显示操作时可以通过触摸屏对工作台的运行进行设定和选择。 1.1 工作台示意图及工作流程图 （二）设计方案 PLC是一种新型的具有极高可靠性的通用工业自动化控制装置，抗干扰性强，可靠性高。 它以微处理器为核心，有机地将微型计算机技术、自动化控制技术及通信技术融为一体。其特点如下：高可靠性；丰富的I/O接口模块；采用模块化结构；编程简单易学；安装简单，维修方便。PLC有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，CRT模块。易于实现机电一体化。PLC的结构紧凑，体积小，重量轻，可靠性高，抗振防潮和耐热能力强，使之易于安装在机器设备内部，制造出机电一体化产品。而且PLC内部的电源是DC24V，因此，传感器等用外部电源驱动时，该外部电源必须为DC24V，这样外部元件可以不经过电源的处理就可以直接与PLC连接，省去了中间电路的转换。从满足点焊机自动控制系统的安全性、扩展性和可靠性、稳定性等方面考虑，结合点焊机自动控制系统的需要，选择西门子公司的S7-200系列可编程序控制器。S7-200系列PLC是松下公司生产的具有高性价比的小型可编程控制器，由于它具有控制能力强、体积小、抗干扰能力强等优点而得到广泛的应用 二、结果与讨论 （一）电机的运行要有一电子装置进行驱动 这种装置就是步进电机驱动器它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移或者说：控制系统每发一个脉冲信号，通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。所以，控制步进脉冲信号的频率，可以对电机精确调速；控制步进脉冲的个数，可以对电机精确定位目的。本课题选用常州伟通机电制造有限公司的 2M2046混合式步进电机驱动器，该驱动器有以下特点：采用脉宽调制控制原理，在控制方式上增加了全数字式电流环控制，两相正弦电流驱动输出，使两相混合式电机低速无爬行，无共振区，噪音小，温声低。具备短路、过压、欠压、过热等完善保护功能，可靠性高。具有细分、半流和掉电相位记忆功能。具有多种细分，电流选择设定灵活等优点，设置不同相电流可配置各种电机。广泛应用为雕刻机，中型数控机床，包装机械等分辨率较高的数控设备上。其适配电机有其生产的系列两相混合式步进电机 （二）．控制系统设计 控制系统设计控制系统采用可编程控制器PLC)与工业控制计算机(IPC)相结合的测控模式，PLC控制系统用于完成焊接过程的主控制，并使用触摸屏对其进行相应的控制操作，两者之间采用232总线通信；IPC测控系统完成数据采集以及状态检测等功能 电源转换电路 本系统采用AC380V和AC220V作为系统的