摘 要

随着木结构建筑在当今世界使用的越来越广泛，对木制构件的要求也越来越高，致使推出一种新型的人造材——单板层积材。为促进单板层积材的生产发展，提高工业生产设备的自动化水平，研究连续化、数控单板层积材设备显得尤为重要。

本设计用于生产单板层积材生产设备的数控定位组坯机，包括组坯平台，行走小车及行走小车电机，输送带及输送电机，气缸，挡板和控制开关，将数控系统与传统的人造板生产设备相结合，使其结构简单，易于操作。单板之间的接缝距离保持相同，可增强产品品质。本系统的使用，能有效提高生产效率，大大节省经济劳力成本。

本研究主要以S7-200PLC程序为基础，并采用EM253位置控制模块，触摸屏等实现对两台伺服电机的精确控制，具有易于操作，适应性及运行可靠性高，可抗干扰等特点。将控制开关与两台电机和气缸挡板相连，通过控制开关即可实现生产设备的精确自动定位，并可根据实际情况通过触摸屏可以更改接缝距离。

关键词：单板层积材，可编程序逻辑控制器,位控模块，伺服电机

Numerical control system design of Laminated veneer lumber paving machine

ABSTRACT

With the increasing use of wood structure in today's world, more and more requirements for wooden components have become more and more high, which leads to the introduction of a new type of artificial timber. In order to promote the development of the production and development of the veneer lumber, to improve the automation level of the industrial production equipment, the research on the continuous and numerical control veneer lumber equipment is particularly important.

The design used in the production of single plate laminated material production equipment NC positioning group billet machine, including blank group platform, tractor and tractor motor, conveyor belt and conveying motor, cylinder, a baffle and a control switch, combination of numerical control system and the traditional artificial board production equipment, which has the advantages of simple structure, easy to operate. The distance between the joints of the single plate remains the same, which can enhance the quality of the products. The use of the system, can effectively improve production efficiency, greatly saving labor costs.

This study mainly to S7-200 PLC program is based, and the EM253 position control module, touch screen to achieve precise control of two servo motors, has the advantages of easy operation, high adaptability and reliability, anti-jamming etc. characteristics. The control switch is connected with the two electric motors and the air cylinder baffle, and can realize the precise and automatic positioning of the production equipment by controlling the switch, and can change the distance of the joint through the touch screen according to the actual situation.

Keyword：Laminated veneer lumber ,PLC,Position control module，servo motor

目 录

1. 前言 - 1 -

1.1 课题设计的内容，目的及意义 - 1 -

1.2 国内外同类研究情况 - 1 -

1.3 课题研究的内容 - 2 -

1.4 特色与创新 - 2 -

2. 数控定位组坯机设计 - 3 -

2.1 数控定位组坯机的机械组成 - 3 -

2.2 数控定位组坯机运行原理 - 4 -

3. 控制系统硬件设计 - 6 -

3.1 可编程序控制器简介 - 6 -

3.1.1 PLC的产生和定义 - 6 -

3.1.2 PLC的主要功能和特点 - 6 -

3.1.3 PLC的原理与结构 - 7 -

3.2 S7-200系列 PLC的概述 - 8 -

3.2.1 S7-200PLC的简介 - 8 -

3.2.2 EM253的介绍 - 9 -

3.3 系统总体流程及构件概述 - 11 -

3.3.1 系统总体流程图 - 11 -

3.3.2 控制系统构件的选用 - 12 -

3.4 控制系统构件的选型 - 12 -

3.4.1 伺服电机 - 12 -

3.4.2 传感器的选用 - 15 -

3.4.3 触摸屏 - 17 -

3.4.4 PLC的选型及I/O接口分配 - 17 -

3.4.5 EM253位置控制模块的接线 - 21 -

4 控制系统软件设计 - 24 -

4.1 PLC程序设计 - 24 -

4.1.1 位控模块向导的设置 - 24 -

4.1.2 PLC主程序的编写 - 29 -

4.2 触摸屏的设置 - 35 -

4.2.1 设备窗口设置 - 35 -

4.2.2 用户窗口设置 - 37 -

结 论 - 39 -

致 谢 - 40 -

参考文献 - 41 -

1. 前言

1.1 课题设计的内容，目的及意义

我国是一个森林资源匮乏，建筑及工业木材消耗巨大，因而木材供需矛盾突出的国家，多年来的持续乱砍乱伐，使木材资源日益贫乏，随着速生材制造的单板层积材（Laminated veneer lumber 简称LVL）生产技术的不断发展，开拓和促进单板层积材的生产，代替实木板方材，对满足我国持续增长的木材需求具有很大实际意义。

单板层积材是采用旋切或刨切得单板，沿着木材的纤维方向层积胶合的木质材料。单板层积材具有力学性能均匀、强度高、规格灵活多变等特点，优于实体木材,因而得以广泛使用。
而目前单板层积材的生产都是间歇化，生产设备简单、效率低，材料利用率低，成品浪费较多，而我国是少林的国家，层积材用单板多为速生杨木，材质缺陷多，设计合理的设备提高材料利用率是个很关键的问题。目前连续化、数控单板层积材生产设备是很重要的。本研究将数控技术与传统的木工装备相结合，一方面能够提高工业设备的自动化水平，另外一方面可以节省劳动力、原材料、提高产品品质。

1.2 国内外同类研究情况