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： 绝缘电压500V，发热电流16A。

2.3.4 PLC的选择

1. 可编程序控制器物理结构的选择

根据物理结构，可以将可编程序控制器分为整体式和模块式，整体式每一I/O点的平均价格比模块式的便宜，控制系统一般使用整体式可编程序控制器。

2. 可编程序控制器指令功能的选择

现代的可编程序控制器的指令功能越来越强，内部编程元件（如辅助继电器、定时器和计数器）的个数越来越多，任何一种可编程序控制器都可以满足开关量控制系统的要求。

如果系统要求完成模拟量与数字量的转换、PID闭环控制、运动控制等工作，可编程序控制器应有算术运算、数据传送等功能，有时甚至要求有开平方、对数运算和浮点数运算等功能。

3. 可编程序控制器I/O点数的确定

确定I/O点数时，应准确地统计出被控设备对可编程序控制器输入/输出点数的总需求，在此基础上，应留有10%～20%的裕量，以备今后对系统改进和扩充时使用。整体式可编程序控制器的基本单元、扩展单元的输入点数和输出点数的比例是固定的，如与系统要求的输入/输出点数的比例相差较大，可以选用只有输入点或只有输出点的扩展单元或扩展模块。

4. 存储器容量的选择

在初步估算时，对于仅需开关量控制的系统，将I/O点数乘以8，就是所需存储器的字数，这一要求一般都能满足。

在选择可编程序控制器的型号时不应盲目追求过高的性能指标，在I/O点数和存储器容量方面应留有一定的裕量。

综上所述，结合本设计的特点，考虑到设计裕量切割机控制系统选用FX2N-80MS可编程序控制器，因为切割机的工作频率较高且PLC所带的是交流负载，所以选择可控硅输出这种方式。

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基于PLC的静态切割机控制系统设计 第3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。

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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 手动程序设计

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

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基于PLC的静态切割机控制系统设计 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。

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。

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