Programmable Controller（PC）。

PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。

1.4 本设计的主要内容

此次控制系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。 硬件方面：系统采用PLC为中心控制器，通过旋转编码器测得各方向电机的旋转频率并转换为高速计数脉冲送入PLC中进行计数运算可获得刀锯或水平台行进的精确位移量，将其与设定的初值相比较，当达到设定值时PLC复位相应的方向电机线圈使其停车，输出高电平使切割电动机工作以实现精准切割。系统的操作控制、实时数据的采集和动作过程的监视、各种参数的显示和设定，由挂接在PLC上的人机界面来实现。

软件方面：根据设计的思想进行了实现系统功能的梯形图的设计，并利用S7-200的STEP-Micro/WIN32编程软件进行编程，它可以方便地

在Windows环境下对PLC进行编程、调试、监控，且编程方便、快捷。

第二章 系统硬件设计

2.1 系统的设计思想与结构流程图

系统的控制要求是实现玻璃的定尺寸切割，即要求驱动流水线横向运动的电动机M1在达到设置尺寸后停止运动，光电编码器与横向运动电动机M1同轴连接，电动机的水平驱动位移与光电编码器的脉冲数输出成比例关系，光电编码器的输出与S7-200 CPU的高速计数器输入相连接，利用高速计数器实时计算光电编码器输出脉冲数，通过计算即可测量出横向运动的长度。TD200实现长度宽度尺寸的设置和显示功能，人机界面将设置的相关参数传递给S7-200 CPU的寄存器，执行用户程序计算当前横向移动距离和设置值的关系，切割机构根据限制尺寸实现切割，待切割完成后，电动机M3驱动切割机构实现纵向位移，光电编码器测量纵向位移的尺寸，当设置尺寸和测量尺寸相等时，垂直电动机M2驱动切割机构垂直位移，行程开关限制垂直电动机行程位置，切割机构垂直运动达到设置行程后，完成一次完整的控制任务，控制系统再次驱动电机进行流水线横向运动。实现以上控制任务，控制系统应包括三大部分：主电路、控制部分和显示部分。因此可以设计出控制系统的结构流程图。系统结构流程图如下：

TD200旋转编码器西门子S7-200M1行程开关M2M3旋转编码器

图2.1 系统结构流程图

2.2 控制系统主要构造及动作过程

主电路表示系统执行机构，包括电动机、光电编码器、TD200人机界面、行程开关和激光切割束。

执行机构切割过程：启动机器，先将切割机构回原点，将玻璃板材放置在台面上，行程开关检测到玻璃后，垂直电动机M2正转驱动切割机构下行直到预设位置，根据设置宽度参数驱动纵向电动机M3实现定宽度尺寸，然后启动横向电动机M1驱动生产线水平运动，达到设置长度后纵向电动机M3反转实现定长切割，然后会原点。当设定值等于预置值时，断开进给电机的接触器，电磁离合制动器的离合分离，刹车起作用以消除推进系统的惯性，从而实现精准定位。因此控制系统包括三大部分：横向电动机运动，纵向电动机正反转运动和垂直电动机正反转运动。控制系统动作流程图如下图所示：

开机刀具下降刀具纵向定宽生产线横向运动刀具定宽切割刀具定长切割刀具上升 图2.2 控制系统动作流程图

2.3 电气元件的选型

2.3.1 电动机选型

电动机是主要的动力机械，它的应用是非常广泛的，所以就其全国电动机的总耗电量来说，它是极为可观的。因此，合理选择电动机是相当重要的，它直接关系到生产机械的运行安全和投资效益。电动机的选择内容包括电动机种类、外壳型式、额定电压、额定转速、额定功率、