基于PLC的切割机系统设计 丽水学院2011届学生毕业论文
2.3.3 电气元件的配置
1. 刀开关QS1：刀开关QS1串接控制主电路的单相电源，选用规格HD11-100/28型单投双极刀开关1只。主要技术参数：
额定交流电压220V，额定交流电流100A。通断能力100A，1S短时耐受电流6kA，动态稳定电流峰值15kA。
2. 熔断器FU4：选用RT18K-25型，主要技术参数：
壳架等级额定电流25A，额定电流2A，额定电压AC 220V，额定断路分断能力：220V/50kA。 3. 按钮SB1、SB2、SB5、SB15：选用NP4-20BN/2型，颜色为绿色，按钮SB3、SB10、SB11、SB12、SB13、SB14：选用NP4-20BN/4型，颜色为红色，按钮SB4、SB6、SB7、SB8、SB9：选用NP4-20BN/6型，颜色为蓝色。NP4系列按钮其主要技术参数如下：
额定绝缘电压380V，额定交流工作电压AC 220V，约定发热电流10A，额定交流工作电流4.5A。额定直流工作电压24V,额定直流工作电流2.5A。
4. 行程开关SQ1～SQ4：选用YBLX-K3/20HS/Z型，其主要技术参数：
额定交流电压AC 380V，额定直流电压DC 220V，额定控制容量交流200VA直流50W,含1对常开和1对常闭触点，动作最大行程3mm，最大差程1.2mm，最大操动力30N，最小回复力5N,最大全行程6.0mm。
5. 信号指示灯：选用ND16-22B/4型，其主要技术参数： 额定交流电压220V，额定电流≤20mA，指示灯选红色。 6. 接触器：选用NCH 8-20型，其主要计数参数：
额定绝缘电压500V，额定工作电压AC 230V，约定发热电流20A，额定工作电流20A，控制功率4Kw
7. 接近开关：选用E2E-X20DM8，其主要技术参数：
检测距离20mm±10%，设定距离*1：0～16mm，应差距离：检测距离的10%以下，标准检测物体：铁54×54×1mm，应答频率*2：0.1kHz，电源电压（使用电压范围）：DC12～24V 脉动(p-p)10％以下 （DC10～30V）。
8. 拨盘开关：选用A7CN型，其主要技术参数：
开关负载容量（阻性负载）：1mA～0.1A、DC5～30V，连续通电电流：1A，接触电阻，200mΩ以下，操作力：4.41N以下。
9. 转换开关：选用LW5D16F/5型，其主要技术参数：
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绝缘电压500V，发热电流16A。
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第三章 软件设计
3.1 系统的软件设计概述
为了满足生产需要，很多工业设备要求设置多种工作方式，如手动和自动（包括连续、单周期、单步等、自动返回初始状态）工作方式。手动程序比较简单，一般采用经验法设计，复杂的自动程序一般根据系统的顺序功能图用顺序控制法设计。
具有多种工作方式的控制系统的梯形图总体结构如图3.1所示。选择手动工作方式时手动开关X1为ON，将跳过自动程序，执行公用程序和手动程序。选择自动工作方式时X1为OFF，将跳过手动程序，执行公用程序和自动程序。
图3.1 自动／手动程序
3.2 公用程序设计
公用程序（见图3.2）用于自动程序和手动程序互相切换处理，当系统处于手动工作方式时，必须将除初始步以外的各步对应的辅助继电器（M20~M24）复位，同时将表示连续工作状态的M7复位，否则当系统从自动工作方式切换到手动工作方式，然后又返回自动工作方式时，可能会出现同时有两个活动步的异常情况，引起错误动作。
公用程序的作用是控制带锯的启动，磨刀的启动和台面的刹车，控制的要求是台面机构前/后运动时，带锯电机必须已启动，而带锯电机停止时，台面机构前/后运动应立即停止，磨刀必须在刀片旋转时才能工作。
当切割机处于原点状态（M5 ON），开始执行用户程序（M8002为ON）、系统处于手动状态或回原点状态（X1或X2为ON）时，初始步对应的M0将被置位，为进入单步、单周期和连续工作方式做好准备、如果此时M5为OFF状态，M0将被复位，初始步为不活动步，系统不能在
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单步、单周期、和连续工作方式工作。
图3.2 公用程序
3.3 手动程序设
图3.3手动操作时用X17～X24对应的6个按钮控制切割机的抬刀、落刀、台面向前、台面向后、刀架停止、台面停止。为了保证系统的安全运行，在手动程序中设置了一些必要的联锁，例如抬刀与落刀之间，台面向前与台面向后之间的互锁，以防止功能相反的两个输出继电器同时为ON。根据控制要求，台面机构前/后运动时，带锯电机必须已起动，而带锯电机停止时，台面机构前/后运动应立即停止。所以控制带锯的Y0线圈与控制台面向前/后的Y3和Y4线圈串联。当按下总停按钮，X25的常闭触点断开，不执行MC到MCR的指令，刀架、台面的动作立即停止。磨刀必须在刀片旋转时才能工作，所以在控制磨刀的Y1线圈串联Y0的常开触点。
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图3.3 手动程序
3.4 自动程序设计
在自动程序的过程中是切割机自动的对泡沫材料进行切割，自动判断切片的厚度，切割刀片的切割深度，切片的深度是由测速齿轮和计数器共同完成，在刀架下移的过程中测速齿轮也在跟随转动，每转动一圈向计数器发送5个脉冲并判断切割的厚度。在自动程序中首先是要对切割厚度进行设置，厚度是由拨盘开关设定的，在落刀时，当材料的完成的落刀量达到设定值刀架停止移动，继而台面前移，对材料进行切割。
3.4.1 自动控制程序
图3.4是切割机控制系统自动程序的顺序功能图。
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