《基于单片机的自动切料生产线控制系统设计（附程序梯形图）》9300字.docx

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基于单片机的自动切料生产线控制系统设计

摘要

自动切料生产线可以满足用户需要把母料切割成目标大小的需求。相比于手工切割，自动切料生产线使用自动化的生产方式，大大提高了切割母料的精准性、产品产出的合格率和工厂的生产效率，满足现代工业的要求，具有十分广阔的前景。

本文根据设计要求和实际情况为一条全自动的切料生产线设计了控制系统，其中所做的工作主要有以下几点：

一、本文设计了一条以PLC为控制核心的自动切料生产线，并且详细介绍了自动切料生产线中各个组成部分的选用以及其功能。

二、根据设计要求对控制系统中的PLC进行硬件设计，画出控制系统的流程图，并根据控制需求设计程序。实现自动切料生产线可以一键启动和一键停止，并且在全自动的情况下完成母料的切割、物料的分拣以及废料的收集。

三、对设计的程序进行调试，包括在实验室模拟调试和使用软件进行仿真调试。实验室调试是根据实验室工作台上的开关来模拟PLC信号，并通过PLC上相关二极管的灯亮和灯灭来显示输出状态。软件调试是通过系统执行输出强制为ON或OFF进行调试。

经过多次调试验证，本文设计的控制系统可以很好地实现设计之初的目标需求。相较于前人设计，创新点在于改用不同型号PLC，以及加入了废料收集模块，使得设计的自动切料生产线可以降低材料的浪费，为保护环境做出贡献。同时也具有操作简单安全的优点，大大提高了工厂的生产效率，降低了工人们的劳动强度，节省了社会资源。

关键词：PLC；自动切料生产线；控制系统

目次

TOC\o1-3\h\z\u摘要 I

Abstract I

1绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2课题研究目的和意义 2

1.3国内外发展现状 2

1.3.1国外研究动态 2

1.3.2国内研究动态 3

1.4课题研究内容 3

2自动切料生产线 4

2.1整体结构与工作原理 4

2.2各个组成部分的选型 5

3控制系统的设计 8

3.1控制系统的要求及结构 8

3.2控制系统硬件设计 8

3.2.1PLC的I/O点分配 9

3.2.2PLC的硬件连接 10

3.3控制系统软件设计 10

3.3.1程序结构设计 10

3.3.2程序设计 12

4实践验证 14

4.1PLC程序调试 14

4.2现场调试 15

结论 16

参考文献 18

附录 19

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1绪论

1.1课题研究背景

中国的自动化生产线相比较于美国、德国、日本等发达国家来说算是起步比较晚的，但随着新中国的成立，我国的生产技术水平赢来了巨大的跨越。

新中国成立后，特别是改革开放这些年来，人们的知识不断丰富，同时科学技术也是不断进步，我们与这些发达国家的差距也在一步一步的缩小，生产技术水平也是逐步往前追赶。现如今，中国正在进行生产技术的调整和升级，这大大刺激了将过去传统生产方式改良成自动化生产线的需求，也对自动化生产线的精密化，自动化等提出了更高的要求。但是由于产品技术升级的不及时，很多企业还在使用过去传统的生产方式。或者因为技术落后无法跟上市场发展的脚步，从而造成了社会资源的不必要浪费。比如说过去有采用手工切割物料的工厂，生产效率低且有造成了很多的浪费，但采用自动化的生产线就能解决这样的问题。因此自动化的切料生产线是有很大的发展前景的。

在以往的工业生产中，我们通常采用继电器作为控制核心来控制整个系统，但是继电器有着它不可避免的缺点。比如说它的体积一般情况下比较大，可靠性也并不高，而且需要大量的线路，接线也特别复杂，这就给以后的查找和排除故障添加了很大的麻烦。相比较而言，PLC控制是使用程序储存到PLC内部，优势就十分明显了。PLC在设计之初是为了代替一些机械开关，现如今的PLC不仅可以在有大量开关触点以及按钮的场合中充分发挥自己的优势，满足有大量开关的控制系统，它还拥有众多可以扩展的特殊模块，能搞满足用户的各种需求。PLC的核心是CPU，它的集成度非常高，所以有着很高的可靠性，在需要稳定可靠的系统中要比继电器更适合。不仅如此，PLC还有着许多其他的优势，在一定环境下比单片机更适合作为控制系统，所以选用PLC作为控制核心是未来发展的趋势。随着未来需求的变化以及工业技术的快速发展，自动化的需求会越来越多，PLC作为控制系统也会被重用，研究PLC在自动切料生产线上的应用是具有很大的现实意义。

1.2课题研究目的和意义

本文研究的目的是在前人的基础上，将一条自动切料生产线改造，并对其控制系统进行设