摘 要

本文主要讲述利用可编程控制器PLC作为主控单元，通过编写自动控制程序，控制配套硬件设备，完成对吊车箱形梁四条主焊缝的自动化焊接生产过程，从而完成自动焊接控制系统的设计任务。

该设计可以解决以往箱形梁焊接生产过程中，焊接工作量大；工件吊装翻转，辅助时间太长；生产效率低等问题。该设计采用合理的工件组装工序和焊接工艺，合理利用硬件设备，可以实现自动化焊接生产，减少高强度劳动，提高生产效率。

本文着重介绍了自动焊接控制系统的控制过程和控制程序，生产过程的控制在控制面板上进行操作，各行程开关，控制开关等输入信号均以常开触点与输入端子相连，各种硬件设备，各个工序的启动，停止和程序联动由控制系统进行控制,实现焊接自动化。

关键词：自动控制程序；自动化焊接；箱形梁；PLC

Abstract

This paper focuses on using PLC programmable controller as the main control unit, and through the preparation of automatic control program, to control hardware equipment and complete automation of crane box beam four main seam welding process, so as to achieve a design assignment of automatic welding control system.

The design can solve the problems in the past box beam welding process,such as the welding workload is big, the work piece hoisting and turning over, the auxiliary time is too long, the production efficiency is low. The design uses reasonable workpiece assembly process and welding process,and reasonable use of hardware equipment, it can realize automatic welding production, to reduce high strength labor and improve production efficiency.

This paper focuses on the control process and control program of automatic welding control system.The operation of the production process control in the control panel, the travel switch, control switch input signal are to normally open contacts and input terminals connected, a variety of hardware devices, all processes start, stop and program linkage is controlled by the system control, to realize welding automation.

Key Words：automatic control program；automatic welding；box girder；PLC

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

1绪论 1

1.1 计算机与自动化 1

1.2自动化焊接与PLC技术 2

1.3箱形梁的制造 2

1.4本文的任务与目标 3

2 总体设计方案 3

2.1自动焊接设备的技术指标 3

2.2目标焊件的准备 3

2.2.1下料 4
2.2.2坡口制备 4

2.2.3组装 4

2.3设备总体方案 5

2.3.1基本硬件设备 5
2.3.2自动控制动作设计 6

2.4焊接设备细节设计 7

3 PLC控制系统的设计与实现 8
3.1输入输出接口（ I/O口）分配 8

3.2外部接线说明 9

3.3控制面板 10
3.4系统程序说明 10

3.4.1手动程序 11

3.4.2自动程序 14

3.5部分功能实现说明 21

3.5.1焊接规范参数调整 21
3.5.2门架行走控制 22

4总结 23

参考文献 24

致 谢 26

1 绪论

近些年来，我国的工业事业迅速发展着，随着科技水平的不断提升，箱形梁的焊接结构也被广泛的应用到了各个工程结构的领域中，这其中就包括有吊车箱形梁的制造和应用。在目前来说，焊接是一种制造复杂结构的过程当中一种最基础的加工方法，全世界最主要的工业国家平均每年所生产的焊接结构几乎占据了钢产量的百分之五十左右，而焊接结构的应用也覆盖了越来越多的领域。在焊接结构当中，箱形梁的结构焊接是一个十分重要的焊接结构，特别是在现如今这个科技高速发展的社会，其应用领域更是覆盖了生活的各个方面。^[1]

1.1 计算机与自动化

在现代社会发展过程中，自动化和计算机的应用已经涉及到了生产生活的各个领域中。就自动化而言，工业自动化，农业自动化，服务自动化以及各种自动化设备在日常生活已随处可见，并且在军事、科学研究、交通运输和生命系统中均有很广泛的应用。而计算机在高科技迅猛发展的今天，在各个领域中的广泛应用更加是毋庸置疑的。^[2]

计算机可以视为人类最伟大的发明之一，它的出现以及不断的发展更是在一步一步的不断地影响着人们的生产和生活。计算机，简单从定义上来讲，它指的是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，也可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。与此同时，随着社会不断地发展，我们对计算机的应用也不再仅仅限于数值和逻辑的计算和储存记忆，而是将其应用范围不断扩大，因此，在现代社会中，无论是在经济领域，还是工农业领域，甚至是军事政治领域，计算机的应用的范围是非常广泛的。^[2]

而自动化技术的成熟也与计算机技术一样，可以从另外一个层面间接的反映出各个领域的快速发展的程度，也是各领域快速发展的另一个显著标志。自动化从定义上来讲，是指机械设备或系统在生产管理过程中，在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，从而最终实现预期的目标^[2]。其关键是控制系统的应用。从这一方面来看，自动化的应用能够使人的工作环境更加安全和方便，从而减少在危险生产环节的工作，并且它在一定程度上简化人工劳动，从而使工作效率得到了极大的提高，可以提高产品产量和质量，还可以减少劳动力成本^[2]。因此，自动化的广泛应用是农业、工业、以及国防和科学技术现代化快速发展的重要条件，同时也是各个领域不断发展进步提升的显著标志^[2]。

计算机技术在现代的自动化技术中有着广泛应用，这些应用使自动化技术在具体的生产工作过程中变得更加的科学高效。从整个宏观层面上来讲，在整个工业生产过程中，计算机技术的应用对自动化技术的具体应用起到了显著的优化作用，使得整个工程无论是从设计，还是最后的运行都变得科学而且高效。从发展历程上来看，计算机技术曾一度推动了自动化技术的提高，为自动化技术的发展作出了重要的贡献，并且计算机技术的应用始终存在于现代自动化技术中，使整个自动化技术在具体的应用过程中得到优化，而且计算机技术是自动化技术应用中的重要工具，在整个自动化技术中拥有着着不可取代的作用，并且对今后自动化的发展方向起着重要的作用。^[2]

1.2自动化焊接与PLC技术

自动化焊接控制技术的意义是非常广泛的，由于现代科学技术的飞速发展,为满足生产需求，还有诸多其它因素的影响和推动，焊接制造工艺正经历着从人工的手工焊接生产到由人为控制的自动化焊接生产的过渡。焊接生产机械自动化或是生产过程自动化已成为焊接行业发展的必然趋势。自动化焊接控制技术的应用不仅能够提高企业的经济效益，把人力从复杂或是危险的工作环境里解放出来，提高生产过程的安全性，降低成本和劳动强度，而且通过进行自动化知识的普及，有利于提高工人技术水平和知识水平。实现焊接自动化控制是有一定过程的，要保证控制系统可靠，设备的齐全，还有人工操作安全。自动化焊接的现实意义还体现在把该项技术运用到各行各业中^[3]。