4.1  控制界面设计  17

4.2  按钮与指示灯设计  22

4.3  PROFACE触摸屏与PLC的通讯  25

4.3  PROFACE触摸屏与PLC通讯实例  26

结论  29

致谢  30

参考文献31

1  前言

1.1  研究背景

    在科技快速发展的今天，国家战略提出向工业4.0挺进，而自动化作为工业生产的基础行业更应在这场工业当中首当其冲。弹簧作为众多机械设备的基础元器件，对整个机械设备的运转起着不可或缺的作用，如何将制造弹簧的制造工艺升级和改造、提高效率、降低能耗、提高使用寿命是我们自动化专业面临的首要任务。无论在运输工具还是机械生产加工设备中，提高弹簧的功效，完善弹簧制造工艺都成为了本行业的当务之急。为了提高弹簧生产的效率，进一步完善弹簧成型机的性能，本课题设计了对弹簧成型机自动控制的PROFACE操作界面与其相应的PLC控制程序。

1.2  研究现状

1.2.1  弹簧成型机现状

1.2.2  PLC应用现状

1.3 研究意义

    如何为弹簧成型机的控制提供一套可行的PLC控制程序，设计切实可行的PROFACE操作界面，简化控制人员的操作，提升弹簧成型机的故障检测、排除功能，提高弹簧的生产效率，增强弹簧成型机在市场上的竞争力，从而为企业带来更大的利益，降低报废品的废料对环境造成的污染，逐步实现绿色生产，是本课题的研究意义所在。

    在对本课题的分析研讨过程中，除了对触摸屏在自动化控制系统中的应用有了一个比较深入全面的了解，基本掌握触摸屏的控制系统的设计方法，也加深了PLC与人机界面的通讯原理和工作原理的理解。

2  相关知识简介

2.1  弹簧成型机基础知识

    那么什么是弹簧成型机呢？

我们通常将那些用于生产弹簧的自动化设备称为弹簧成型机[11]。弹簧成型机通常由两部分组成：主机和控制部分。其中，主机部分由操作面板、机身、液压机等机械装置组成，在如今的市场上大多都使用数控型弹簧机。

2.1.1  弹簧成型机控制系统总体构架

    本文所要研究的弹簧成型机实物图如图2.1所示。

           图2.1 弹簧成型机实物图                 

    弹簧成型机的各个工作部件如图所示。在图中，我们可以看到三只机械手，从右往左分别将它们命名为机械手1、机械手2、机械手3，如图2.3、2.4及2.5。

   图2.3 机械手1实物图                        图2.4 机械手2实物图

                                       图2.5 机械手3实物图

     如上述三张实物图所示，先介绍一下功能和名称：机械手1配有一个位置传感器，用于测量旋转移动是否到位，在其最前端还配有一个机械爪，用于抓取推送过来的工件，我们称之为机械爪1；机械手2同样配备有一个位置传感器，这个传感器是用于检测机械手2上升及下降是否到位，而机械手2所对应的机械爪称为机械爪2；机械手3有两个位置传感器，分别用来感应左右移动和上下移动是否到位，同时，所对应的为机械爪3、机械爪4。