摘 要

现在汽车工业发展迅猛,车型更新日新月异,产品品质不断提高,生产规模台阶不断扩大,许多过去由人工完成的制造工艺过程正逐渐由先进的机械自动化生产设备来实现,由此引发了对机械自动化制造工艺设备生产线越来越高的要求,像汽车车门内外板的包边成型工艺，它是汽车车身制造技术中的一种典型工艺，目前，国内的一些先进的汽车生产厂家都采用液压包边设备，再辅以点焊，采用这种工艺方法，大大减轻了劳动强度，保证了产品的质量。

汽车包边机有单机半自动，带传输线半自动，生产线全自动三种机型，随着科技的进步，人们对包边机系统运行的平稳性、准确性、高效性等一系列静、动态性能提出了更高的要求。可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算电子系统。具有可靠性高、抗干扰能力强、组合灵活、编程简单、维修方便等优点，易于被一般工程人员接受，因此PLC成为控制汽车包边机系统的理想选择。

本文主要研究了一个更合理更方便的控制系统控制汽车包边机的生产运作，该系控制系统与传统的汽车包边机并不相同，该系统采用西门子S7-200的汽车包边机控制系统，从而实现了汽车包边机预包边，终包边等的各项工作正常运行，而且可使工作方式更加灵活，提高了精度和生产效率，适合企业大规模生产需要。

关键字：汽车包边机 PLC 控制系统

Abstract

Automobile industry are developing rapidly now and model updating with each passing day, improving product quality continuously, expanding production scale level, In the past many by artificial to complete manufacturing process is gradually by the mechanical automation of advanced production equipment, leding to mechanical manufacturing automation production line. More and more high request, like a car door inside and outside board package edge molding process. It is a typical technology in automobile body manufacturing technology.At present, the domestic auto manufacturers are using advanced hydraulic equipment package edge, complementary with spot welding again, the introduction of the technological process, greatly reduce the labor intensity, to ensure the quality of the product.

Auto package has single machine semi-automatic machine and belt transmission line and fully automatic production line of three models. With the progress of science and technology, people for overlock machine system running stability.Accuracy and efficiency and a series of static.Dynamic performance put forward higher request. Programmable controller (PLC) is a specialized in industrial environment application and design of digital electronic systems. Combined with high reliability, strong anti-jamming capability, flexible, simple programming, convenient maintenance, easy to accepted by general engineering personnel, so PLC as control the ideal choice for overlock machine system.

In this paper, adopting Siemens S7-200 car overlock machine control system, so as to realize the auto package edge technology the normal operation of the work.

Key words: car overlock machine PLC control system

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 汽车包边机的概述 1

1.1.1 汽车包边机 1

1.1.2汽车包边机的起源和发展 1

1.1.3 汽车包边机的工作原理 2

1.1.4汽车包边机的基本结构 3

1.2汽车包边机的控制系统 4

1.2.1控制系统介绍 4

1.2.2系统的主要特点 4

1.3 课题研究的内容和分类 5

第二章 可编程控制器及其原理 6

2.1PLC的基本概念 6

2.1.1PLC主要的应用特点 6

2.1.3 PLC的基本结构 7

2.1.4 PLC的发展历程 9

2.2 PLC的工作原理 10

第三章 汽车包边机的PLC控制系统阐述 13

3.1 汽车包边机控制系统 13

3.2 汽车包边机的PLC控制系统选型 14

3.2.1 PLC器的选型 14

3.3.2 变频器的选型 16

3.3.3 I/O地址分配及电气连接图 16

3.4汽车包边机的PLC控制系统要求 19

3.4.1 汽车包边机的控制要求 19

3.4.2 汽车包边机工作过程 19

3.4.3 控制系统的操作方法 22

第四章 汽车包边机数控系统编程 23

4.1 触摸屏界面编制 23

4.2 基于PLC的汽车包边机的控制系统 27

4.2.1启动STEP 7-Micro/WIN 32 编程软件 27

4.2.2 包边机控制系统梯形图 28

第五章 总结与展望 36

5.1 结束 36

5.2 展望 37

5.2.1.机电一体智能化 37

5.2.2.布置方式灵活 37

5.2.3安装维修维护方便快捷 38

致谢 38

参考文献 39

第一章 绪论

1.1 汽车包边机的概述

1.1.1 汽车包边机

包边机是汽车制造行业的一种专用设备。集电子、气动、液压等多种控制驱动方式于一体。所谓包边，即将外板折边后包住内板，使之连成一体，从而提高车门的刚度和强度。

为了包边机适合广大汽车制造厂的使用，采用液压包边，同时为了减少占地面积节省机构数量，降低造价，提高劳动生产率，采用在一台设备上完成预包边45度和包边90度两步动作，这虽然在机构上较为复杂，技术难度也较大，但代表了最新技术水平。另外，由于车门外形较复杂，特别是司机门具有内弯半径，模块之间间隙又小，势必发生干涉，如果采用一缸两动作，则分组包边有困难，分组包边有困难，分组压力也较难处理，容易使工件起褶皱和撕裂，影响工件包边的质量，活动模块的干涉问题也较难解决。因此，可采用两缸两动作，虽然缸数较多，油路较为复杂，但结构上较为简单，并且只要适当加长模块长度，加大缸径，既可减少油缸数量，管路也能得到合理解决。

车门包边机控制是一种多运动控制，它包括上下料、定位、夹紧、预包边、包边及包边的分组运动、工件的顶出等动作，这些动作必须严按照一定程序执行，否则将损坏机件和代包工件。为了使操作简单、运动可靠，实现预期生产节拍的要求，采用可编程控制器作为整个控制系统的中心，通过外部线路和相应检测点，对程序进行逻辑判断、实时计数，实现对多运动的自动控制。要求系统具有手动、测试、全自动控制功能，系统还应具有联 锁、互锁等安全保护措施，以确保机器的安全运行。