短轴料倒角机PLC控制系统毕业设计目录第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2剪板机的发展现状与发展趋势 (1)1.2.1剪板机的发展现状 (1)1.2.2剪板机的主要生产厂家 (2)1.2.3剪板机未来发展趋势 (3)1.3系统设计容及目标 (3)第2章系统总体方案的论证 (4)2.1系统原理结构及工作流程 (4)2.2 系统方案论证 (5)2.3 系统的组成 (6)第3章系统硬件电路设计 (9)3.1 主控芯片89C52 (9)3.1.1 89C52简介 (9)3.1.2 89C52的性能参数 (9)3.1.3 89C52的引脚及功能 (10)3.2 单片机最小系统设计 (11)3.2.1钟振荡电路 (11)3.2.2 复位电路 (12)3.2.3 单片机最小系统电路 (13)3.3 电源电路 (13)3.4 看门狗电路 (14)3.5 并行输入输出接口 (19)3.5.1 8255A简介 (19)3.5.2 功能特性 (19)3.5.3引脚及功能 (19)3.5.4 8255A与单片机的电路连接 (22)3.6过载检测与报警电路 (22)3.6.1电机过载检测电路 (22)3.6.2声光报警电路 (24)3.7计数采样输入电路 (25)3.8键盘控制电路 (26)3.9 显示电路 (28)3.9.1 LED显示器结构与原理 (28)3.9.2 LED显示方式 (29)3.9.3显示器驱动电路 (30)3.9.4显示电路 (31)3.10 状态检测与电机控制电路 (31)3.10.1工作状态检测电路 (31)3.10.2电机控制电路 (32)第4章系统软件的设计与调试 (34)4.1 8255端口地址及存地址分配 (34)4.2主程序流程图设计 (34)4.3键盘扫描子程序 (36)4.3.1键抖动的处理 (36)4.3.2键盘扫描子程序流程图 (36)4.4显示子程序 (37)4.5工作状态检测子程序 (38)4.5电机过载检测子程序 (39)4.7 系统软件的调试 (40)4.7.1 子程序的调试 (40)4.7.2 程序流程的调试 (41)4.7.3 整个程序的连调 (41)第5章结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录Ⅰ (45)附录Ⅱ (58)附录Ⅲ (60)第1章绪论1.1概述随着科学的不断发展进步，自动化技术日趋成熟，并且被广泛应用于医学，办公，生产等许多领域。

在工业领域中，自动化机械设备的应用己经越来越大，并且逐渐占据主导地位。

采用自动化机械设备进行生产加工可以提高生产效率，节约劳动力，降低劳动难度和强度，改善和提高设备的安全性和可靠性。

因此采用自动化技术进行生产加工己经成为企业提高经济效益，增加企业竞争力的一项重要手段。

剪板机定义：剪切板料的剪切机，属于锻压机械中的一种，主要作用就是金属加工行业中应用比较广泛的一种剪切设备，它能剪切各种厚度的钢板材料。

随着我国经济的快速发展，社会对各类板材的需求量不断增长，因此对板材加工的精度与效率有了更高的要求。

在金属板材制品加工过程中，剪板作为金属板材加工生产中的一道重要的加工工序，其自动化程度决定了板材加工的精度与效率，自动剪板机即是一种按用户要求将大块金属板材进行剪切，并由送料车运送到下一工序的自动化加工设备。

自动剪板机作为一种自动化机械设备在金属板材制品加工企业中的地位己经越来越重要。

1.2剪板机的发展现状与发展趋势1.2.1剪板机的发展现状在汽车、航空航天、电子和家用电器领域，需要大量的金属板壳零件，特别是汽车行业要求生产规模化、车型个性化和覆盖件大型一体化。

进入21 世纪，我国汽车制造业飞速发展，面对这一形势，我国的板材加工工艺及相应的剪板机都有了长足的进步。

剪板机不仅用于机械制造业，还是金属板材配送中必不可少的设备，应用围特别广。

剪板机按结构分为闸式剪板机和摆式剪板机两类；按传动方式分为有机械传动剪板机和液压剪板机。

安全性和剪切角度不可调整是剪板机的致命缺点，故除小规格剪板机外，液压剪板机独领天下的格局已经成为不争的事实。

由于液压传动在控制方面的优势，数控剪板机主要采用液压传动形式。

数控液压剪板机除速度、行程可调外，剪切角度自动调整机构和刀片的间隙调整机构的开发与实用化，使其具备了进入板材加工中心和板材加工的领先地位。

各个企业生产的数控液压剪板机，都在逐步向国际主流方向靠拢。

当前，数控液压剪板机普遍采用整体焊接的结构，经时效处理的机架，具有良好的强度、刚度和精确保持性；采用集成式液压传动伺服驱动，提高了机床运行的可靠性；剪切角度的自动调整机构和刀片自动调整机构，根据被剪板料的材质、厚度，可自动完成剪切角度，刀片间隙的调整；根据剪切长度，可自动调节剪切行程和板料的位置；此外，可配备前送料系统或托料装置，集送料、卸料于一体，有效地提高设备的自动化程度。

近年来，适应金属板材加工的需要，液压剪板机出现了新机型即直角剪板机。

直角剪板机刀架上装有互成直角的两条刀片，可以剪切出任意尺寸的矩形板料，并可在大板料上套载下料。

不仅提高了剪切效率而且能够提高板材的利用率。

数控直角剪板机与数控转塔冲床、数控板料折弯机可组成板料加工中心。

1.2.2剪板机的主要生产厂家国外的主要生产厂家有：德国独资--贺尔碧格（）自动化技术,所有产品德国原装,在自动化行业享誉全球。

中瑞合资--亚威爱颇特锻压机床，它是与瑞士SMS公司共同投资建立的合资公司。

国生产数控剪板机的企业较多，在全国的剪板机制造商中，根据2008-2009中国剪板机行业现状监测及发展趋势研究报告的调查，国的主要剪板机制造商有：上海冲剪机床厂、三环锻压机床、亚威机床、金方圆机床、扬力集团、华鲁锻压机械，泽业机床制造，江海机床，华信机械设备，市南海区力丰机床等企业可称为佼佼者。

以华鲁锻压机械制造的来说，其主要性能为：1）机器为全钢焊接机构，液压上传动，振动消除应力，机器强度高、刚性好。

液压摆式剪板机是通过采用主油缸（固定在墙板上）做向下剪切运动、氮气缸回程，因此简化液压系统、运行更稳定。

摆式剪板机的上刀架在剪切过程中绕一固定轴线作圆弧摆动，通过杠杆作用，支点受力小，可提高剪切刃寿命、机器寿命，整机结构紧凑，并能无极调节上刀架的行程量，大大提高工作效率。

2）后挡料尺寸及剪切次数有数字显示装置。

上下刀片刃口间隙调整由指示牌指示，调节轻便快捷。

3）采用防护栅与电器箱联锁人生安全保护装置。

4）采用先进的集成式液压系统，可靠性好。

1.2.3剪板机未来发展趋势进入21世纪以来，中国锻压机床行业经过技术引进、合作生产及合资等多种方式的运作，快速地提升了我国剪板机整体水平。

近年设计制造的许多产品，其技术性能指标已经接近或达到世界先进水平，在宜人性方面也取得了长足进步。

但由于大家都在进步，所以国产品与国外名牌产品的差距并无明显缩短。

因此，我国剪板机行业和企业需以战略的思路和有效的措施应对当前的机遇和挑战。

剪板机的控制是现代机械与新兴计算机控制技术的有机结合，不仅仅是简单的机械控制，而且还是一种先进技术的代表，在剪板机的自动控制中，有对机械工艺的要求，还有对现代控制手段的新改革。

采用计算机控制方法，是剪板机控制未来发展的重要方向。

1.3系统设计容及目标本系统是“基于单片机的自动剪板机控制系统”。

是应现代企业要求而研制的，是一种经济实用型数控系统。

要求实现自动进料、卸料、剪切、数控定长的功能。

本课题设计容：采用单片机89C52 作控制器，通过位置检测开关，检测剪板机各工序的状态，自动控制剪板机的工作，同时进行剪切计数，实现机械加工多工序的自动化控制。

设计目标：用的单片机组成控制系统，在原有机床的主体结构基础上，增加自动进料、卸料、剪切、数控定长等功能，使其具有抗干扰性好、集成度高、加工精度高、操作方便、自动化水平和性价比高等特点。

从而提高工业自动化程度。

第2章系统总体方案的论证2.1系统原理结构及工作流程本设计的自动剪板机系统是应现代企业要求而研制的，是一种经济实用型数控系统。

该自动剪板机是按用户要求将大块金属板材进行剪切，并由送料车运送到下一工序的自动化加工设备，广泛应用于金属板制品加工企业。

自动剪板机的原理结构和各检测元件的安装位置如图2.1所示。

当板料碰到行程开关SQ1 时，送料停止，同时启动压块电动机，使压块压下，压块上限开关SQ2 闭合。

当压块到位且板料压紧时，压块下限开关SQ3 闭合，剪切刀电动机起动，带动剪刀下落，此时SQ4 闭合，直到板料剪断落入料车。

剪好的板料由光电检测开关SQ7作计数取样。

当运料车上板料达到设定数时，起动运料小车电动机带动料车右行，将板料送至下一工序。

卸载后，再起动运料小车左行，返回到剪板机下，进入下一车的工作循环。

要求自动剪板机功能如下：1.待剪板料的自动传送。

由送料机构电动机将下一块待剪板料自动输送到位；2.板料的压紧。

待剪板料定位后由压块电动机带动压板，将板料压紧；3.板料剪切。

由一台电动机控制剪切刀实施；4.运料小车的运行。

包括卸载及自动返回；5.电机过载则自动启动声光报警电路6.剪切板料的自动计数，每车板料数的预设定及键盘设定剪板长度2.2 系统方案论证剪板机的自动控制方式主要有以下几种。

（1）继电器控制方式传统的控制方法是采用继电器-接触器控制，早期在国的一些生产厂家中，对剪板机的生产工艺和控制要求还不是很高。

采用的控制方式也不是很先进，继电器控制方式的控制系统较复杂，大量的接线使系统可靠性降低，也间接地降低了设备的工作效率。

继电器、接触器的控制中由于多为机械的简单控制，在实际的使用中容易发生故障，且连线十分复杂，出现故障很不方便查找故障源。

另外多采用机械的触点是系统的灵敏度有限，在剪板机的控制系统中已很少被采用了。

（2）PLC为控制器的控制方式采用PLC作为控制核心，由于PLC本身就是一个独立的控制设备，则不需要设计和制作输入/输出接口电路和放大电路。

因此，相对于PLC控制方案而言，传统的继电器-接触器控制所需的电路设计、制作工作量较大，设计、制作周期较长，此外，其系统的稳定性和工作的可靠性也都不如PLC控制系统强。

由于PLC控制系统与继电器控制系统相比，具有设计、安装、接线、调试工作量小，研制周期短，可靠性高，抗扰能力强，故障率低，对工作环境要求不高，维护方便等一系列优点，因此在不少的剪板机的控制上采用PLC作为控制器。

（3）单片机为控制器的控制方式单片机是随着超大规模集成电路技术发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，在剪板机控制领域得到了更为广泛的应用。

单片机微处理器控制系统具有以下特点：1）可靠性好：单片机是按照工业控制要求所设计的，其抗工业噪声干扰优于一般的CPU，程序指令及常数据都烧写在ROM，因此可靠行高。