摘要：科学技术不断发展进步，老式的基于继电器分级速度给定的焊接机无法满足高效的生产需要，针对焊接机的改造迫在眉睫。本文以焊接生产线上的焊机为研究对象，将PLC技术应用于焊接机的控制系统改造设计。采用成本较低的低压产品---西门子SIMATIC S7-200 SMART进行焊接机系统进行设计，提升其自动化程度。用ESS无极速度给定代替原来的继电器多段速度给定，降低焊接机漏焊率。新增触摸屏作为上位机进行实时监控，提示报警信息。设计新的配电柜代替旧的控制系统，在满足焊接机原有功能的同时，简化操作、缩短维修时间。

本文将细致的介绍PLC控制系统设计的方法。具体包括手动运行程序分析、USS通讯程序设计，自动控制顺序功能以及触摸屏控制界面的设计，并对具体的程序进行分析。同时简单分析焊机电路的结构，介绍选取的相应元件及实现的相应功能。最后，对程序进行下载调试，分析功能的实现情况。系统调试结果表明：基于PLC控制改造后的封盖焊机，具有工作高效、操作简便、运行可靠等优点，很好地完成焊接任务。

关键词：S7-200 SMART技术  焊机  触摸屏  自动化

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1课题研究的背景和意义-1

1.2国内外研究现状分析-1

1.3课题研究的主要内容-2

1.4论文章节安排-3

2.系统方案设计-4

2.1原系统介绍及系统需求分析-4

2.1.1产品介绍-4

2.1.2系统描述-4

2.2改造系统设计-6

2.2.1改造方案比较-6

2.2.2改造方案选择-6

2.3PLC改造系统设计-6

2.3.1控制要求-7

2.3.2控制系统的构成-7

2.4本章小结-8

3.系统硬件设计-9

3.1系统硬件选型-9

3.2系统主要硬件-9

3.2.1 SIEMENS S7-200 SMART-9

3.2.2变压器-10

3.2.3 变频器-10

3.2.4电磁制动三相异步电动机-11

3.2.5断路器-12

3.2.6电源-13

3.3系统电气部分设计-13

3.3.1控制系统主电路设计-13

3.3.2焊机控制电路设计-14

3.3.3焊机气动控制回路设计-15

3.3.4PLC控制系统-16

3.3.5USS通讯系统-17

3.4本章小结-17

4.系统软件设计-18

4.1PLC软件设计-18

4.1.1软件开发环境-18

4.1.2软件输入输出定义-18

4.1.3自动控制模式设计-19

4.1.4手动控制模式设计-20

4.1.5 USS通讯设计-25

4.2触摸屏组态软件的设计-28

4.2.1主界面设计-29

4.2.2手动/自动界面设计-30

4.2.3焊机自动运行界面设计-30

4.2.4报警界面设计-31

4.3本章小结-31

5.系统调试与运行-32

5.1系统硬件调试-32

5.2软件调试-32

5.3运行结果-33

5.4本章小结-34

6.总结和展望-35

6.1总结-35

6.2对环境及社会可持续发展的影响-35

6.3展望-36

参考文献-37

致谢-38