PLC应用系统设计及编程大赛
（2011年度）
设计方案报告
项目中文名称：基于PLC的自动焊接系统
项目英文名称： Based on PLC automatic welding system 参赛类别：PLC
参赛队员：樊力刘刚管海斌
指导教师：许其清
参赛院系：工程基础实验与训练中心
日期：2011年5月22日
项目实现构思
在焊接机控制系统中,提供了焊接工作模式设置,伺服系统开启、停止、重启，继续和回零等输入控制端口通过这些控制端口,PLC可以对焊接机进行上述的控制。

同时,也提供了焊接机器人所处的运行模式,伺服系统的开、停、就绪、报警和急停等状态输出端口,通过读取这些端口的状态,PLC就能获知焊接机的焊接基本状态。

设计构思
在x，y平面上，工件由x，y方向的两个交流伺服电机来驱动丝杠，对所需加工的零件进行精确定位，等x，y平面内定位完毕，z轴方向的交流伺服电机开始工作，运动到焊接位置，再由步进电机组成的送丝机构向高频加热器的线圈内送焊丝，焊丝通过加热融化即可对所需加工零件进行焊接，焊接时，温度由非接触式温度传感器检测，保证工作过程中的温度要求，焊接完成后，x，y，z轴方向的交流伺服电机反转，并回到起始位置，准备下一个工件的加工。

设计原理
整个焊接过程中需要三种操作控制：
1．焊接零件的配送及精确定位。

2．焊枪的控制及定位。

3．焊丝的配送。

4．焊接温度控制
项目实现方案：
方案的实现
零件的定位：可以通过交流伺服电机驱动丝杠，对要加工的零件进行进给和精确定位，相当于坐标系中的x轴方向。

焊枪的控制及定位：同样可以依靠交流伺服电机进行定位，相当于坐标系中的y轴方向。

另外在这基础上加上光电传感器用于精确定位，如果工件未到达指定位置，可以强制使整个系统急停，并报警。

加热器件：使用高频加热器作为主要的加热器件。

温度的控制由温度传感器检测温度，经过变送器产生0-10v，或0-5v的电压信号。

整个系统的重点以及难点在于焊丝的配送以及焊接的时间以及工艺要求。

焊丝的配送可以考虑用步进电机进行，这样可以比较方便的控制配送焊丝的量。

关键模块
运动控制模块 DSM324i
运动控制系统结构图。