机械手肋骨冷弯机PLC控制系统设计

论文总字数：14602字

摘 要

作为船舶制造期间的重要组成部分，肋骨冷弯加工伴随着造船技术和生产实际的发展，其技术和设备也得到了更高的要求，船坞的建造时长直接取决于肋骨加工的速度和质量。尽管继电器控制的传统系统具有良好的抗干扰能力，但由于使用了大量的的机械触点，导致了复杂的布线，并且在开关的开闭时容易受电弧的损害，可靠性达不到现代社会的要求。为了解决上述问题，本文在对国内外现有的机械手肋骨冷弯机进行研究的基础上，设计出一种基于PLC和触摸屏的机械手冷弯系统。本文首先研究了基于PLC控制的肋骨冷弯机，然后对机械手、PLC和触摸屏进行了简单的介绍，并且根据程序设计的要求，绘制出梯形图，最后根据设计要求进行调试。

关键字：PLC；机械手肋骨冷弯机；触摸屏；梯形图；调试

The Design Of PLC Control System For The Manipulator Frame Cold-bending Machine

Abstract

As an important part of the shipbuilding period, the ribs cold bending processing technology with shipbuilding technology and production of the actual development of its technology and equipment has also been higher requirements, the length of the construction of the dock depends directly on the speed and quality of rib processing. Although the conventional system controlled by the relay has good anti-interference ability, the mechanical wiring is used, resulting in complicated wiring, and it is easy to be damaged due to the discharge of the gas when the switch is opened and closed, and the reliability is less than that of the modern society The request. In order to solve the above problems, this paper designs a kind of manual cold bending system based on PLC and touch screen on the basis of studying the existing mechanical manipulator rib bending machine. In this paper, we first study the rib bending machine based on PLC control, and then introduce the manipulator, PLC and touch screen, and draw the ladder diagram according to the requirements of the program design, and finally debug according to the design requirements.

Keywords: PLC; The Frame Cold-bending Machine With Mechanical Hands; Touch Screen; Ladder Diagram;Debugging

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 国内外机械手冷弯机的发展现状 1

1.2 采用PLC控制的原因 1

1.2.1 PLC的发展历史 1

1.2.2 PLC工作过程 1

1.2.3 发展趋势 1

1.2.4 与其他典型控制系统的区别 2

1.3设计报告文本工作 3

第二章 机械手肋骨冷弯机的基本原理和工作原理 4

2.1 机械手肋骨冷弯机的简介 4

2.2 工作原理 5

2.3 装置及特点 5

2.4 发展前景及趋势 5

第三章 机械手控制程序及方法 7

3.1 机械手肋骨冷弯机的分类及PLC控制的运行方式 7

3.2 程序控制工艺流程 7

3.3 机型的选择 7

3.4 输入/输出点分配 8

3.5 系统的电气原理图 9

3.6 触摸屏 10

3.6.1 简介及作用 10

3.6.2 触摸屏的选择 10

3.6.3 组态软件的主要功能 10

第四章 机械手肋骨冷弯机PLC系统的软件研究开发 12

4.1 软件设计流程图 12

4.2 系统的电气布置图 13

4.3 系统的梯形图 13

4.4 触摸屏操作系统设计 14

第五章 系统的调试 15

第六章 结论与展望 18

致 谢 19

参考文献（References） 20

附录-PLC梯形图 21

1. 绪 论

1.1 国内外机械手冷弯机的发展现状

肋骨冷弯机是一种用于加工钢件如肋骨和纵骨的机械设备。在早期阶段，冷弯机的送料装置与机器本身无关，其成形效果需要用模板或逆线性法进行校验。新型程控肋骨冷弯机相较于传统方式，在生产环境、自动化程度、加工质量以及生产效率上得到了极大地提高。我国冷弯机的发展分为三个阶段：手动控制冷弯机，程控冷弯机，数控冷弯机。

国内外典型的肋骨冷弯机：（1）英国Hugh mills数控机架冷弯机；（2）日本富士工厂采用逆直线法检测的冷弯机；（3）瑞典肋骨冷弯机；（4）德国IMG开发采用激光检测成型的肋骨冷弯机机；（5）上海船舶工业研究所；（6）日本公司提出并成功研究出数控冷弯机的适应控制法。

1.2 采用PLC控制的原因

1.2.1 PLC的发展历史

从首台PLC问世到现在，已有将近半个世纪。从原来的只能完成继电器控制功能到具备通信和联网功能，再随着计算机和通信技术的飞升，PLC在内部性能和可实现功能上都远远的超过了之前。现如今，全球共有300多种PLC，随着国际标准的完善，PLC也进入到了不断开放和标准化的发展时代。

1.2.2 PLC工作过程

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