包裝自動(dòng)線控制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、鼓新資料推薦炭新精詁資料S理推薦.更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41:10I 蟀 fSQ5I盧Q2卜1_1SQ3LJ r工作的因包裝自動(dòng)線控制1、課題說(shuō)明1.1課題簡(jiǎn)介1.1.1包裝自動(dòng)線結(jié)構(gòu)包裝自動(dòng)線是依據(jù)包裝工作過(guò)程要求而設(shè)計(jì)制造的一種高效率自動(dòng)化設(shè)備，具有汁 數(shù)，移動(dòng)功能。題中包裝生產(chǎn)線由輸送待包裝產(chǎn)品的輸送帶，產(chǎn)品計(jì)數(shù)裝 置，產(chǎn)品分離與 推送裝置組成。包裝自動(dòng)生產(chǎn)線的輸送帶采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，分離 產(chǎn)品的擋板機(jī)構(gòu)和退出產(chǎn) 品的推送機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作自動(dòng)循環(huán)的控制，是典型的機(jī) 電或機(jī)液（氣）一體化的自動(dòng)化工作設(shè)備。包裝自動(dòng)線輸送帶持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)

2、，源源不斷的將待包裝產(chǎn)品送往打包工作臺(tái)；待 包產(chǎn)品隨 機(jī)擺放在輸送帶上，通過(guò)到位檢測(cè)傳感器檢測(cè)是否到位，旋轉(zhuǎn)編碼器汁 算進(jìn)入包裝工作臺(tái) 的產(chǎn)品數(shù)U,擋板機(jī)構(gòu)在計(jì)數(shù)產(chǎn)品達(dá)到指定數(shù)U （4個(gè)）時(shí)上 升，擋住后面的產(chǎn)品；推板機(jī) 構(gòu)將計(jì)數(shù)好的產(chǎn)品推到打包位置，從而完成一次打 包循環(huán)。包裝自動(dòng)生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)部 件工作循環(huán)如圖所示。1.12包裝自動(dòng)線控制要求（1）包裝自動(dòng)線打包工作過(guò)程包裝自動(dòng)線打包工作時(shí)，山于人工不斷將待包裝產(chǎn)品放置在輸送帶上，包裝自 動(dòng)完成訃 SQ匸?TJDDD0 OSQ6CZ?最新資料推薦處新精詁資料整理推薦更新于二C二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 10數(shù)，分

3、離和送出，其工作過(guò)程如圖所示。最新資料推薦處新精詁資料整理推薦更新于二C二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 10(1)包裝自動(dòng)線的控制要求包裝自動(dòng)線的控制要求，是必須能滿足自動(dòng)線所有的工作要求。包裝自動(dòng)線 的工作要 求包含三個(gè)方面，工作方式要求，工作過(guò)程要求，安全穩(wěn)定要求。(2)包裝自動(dòng)線工作方式要求為保證包裝自動(dòng)線能夠處于正常工作，要求具備種工作方式；輸送帶能夠點(diǎn)動(dòng)向前調(diào)整；擋板，推板能夠分別調(diào)整；整機(jī)全自動(dòng)工作循環(huán)(3)包裝自動(dòng)線工作過(guò)程要求包裝自動(dòng)線工作過(guò)程是自動(dòng)線在正常包裝時(shí)整機(jī)全自動(dòng)循環(huán)的工作過(guò)程，其 過(guò)程需要 滿足如下工作要求：按下啟動(dòng)按鈕，輸送帶啟動(dòng)，輸送帶包裝

4、產(chǎn)品；擋板與推板在原位，待包裝產(chǎn)品到達(dá)檢測(cè)位置，檢測(cè)傳感器信號(hào)出發(fā)計(jì) 數(shù)；到達(dá)計(jì)給定數(shù)值后，擋板上升2秒后，推板前移推出工件：推板退回，到達(dá)原位后，擋板下降；按下停止按鈕，生產(chǎn)系統(tǒng)停止。(4)包裝自動(dòng)線控制系統(tǒng)元件配置與工作要求鼓新資料推薦鼓新精詁資料整理推薦.更新于二0二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 10包裝自動(dòng)線輸送帶電機(jī)為2. 2Kff,擋板機(jī)構(gòu)與推板機(jī)構(gòu)由氣壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，供氣站氣 泵電動(dòng)機(jī)為2KW,擋板和推板動(dòng)作方向通過(guò)電磁閥控制。自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)，所有工步切換山 行程開(kāi)關(guān)控制。電器元件工作關(guān)系如表所示電器元件工作關(guān)系表?yè)醢逋瓢遢斔蛶Чげ結(jié)V1YV2YV3YV4Ml主

5、令電器啟動(dòng)+SB2產(chǎn)品計(jì)數(shù)SQ6, SQ1,EA4擋板上升+C推板前移+SQ5推板后移+SQ3擋板下降+SQ2（5）包裝自動(dòng)線安全穩(wěn)定工作要求具有運(yùn)動(dòng)部件間安全工作的聯(lián)鎖功能：具有位置保護(hù)功能（如限位，越位，相對(duì)位置保護(hù)）電氣控制系統(tǒng)具有短路，電動(dòng)機(jī)過(guò)載等保護(hù)功能；具有應(yīng)急操作功能具有照明，指示燈輔助功能。12課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)為該課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，在本課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)課 程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)鞏固和加強(qiáng)V機(jī)電傳動(dòng)控制課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)，掌握課程 知識(shí)實(shí)際應(yīng)用 的能力。使學(xué)生能夠運(yùn)用機(jī)電傳動(dòng)控制的原理和分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的方法，并能綜合己 學(xué)知識(shí)，進(jìn)行簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，PLC控制程序

6、設(shè)計(jì)，增強(qiáng)編程軟件使用的能力。鼓新資料推薦鼓新精詁資料整理推薦.更新于二0二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 102、課題任務(wù)分析2.1設(shè)備機(jī)構(gòu)組成分析：依據(jù)包裝自動(dòng)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)分析可知：包裝自動(dòng)生產(chǎn)線曲輸送待包裝產(chǎn)品的 輸送帶，產(chǎn)品計(jì)數(shù)裝置，產(chǎn)品分離與推送裝置組成。包裝自動(dòng)生產(chǎn)線的輸送帶采用電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)，分離產(chǎn)品的擋板機(jī)構(gòu)和退出產(chǎn)品的推送機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)系 統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電氣控制系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)工作自動(dòng)循環(huán)的控制。設(shè)備丄作過(guò)程分析：包裝自動(dòng)線輸送帶持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，源源不斷的將待包裝產(chǎn)品送往打包工作臺(tái)；待 包產(chǎn)品隨 機(jī)擺放在輸送帶上，通過(guò)到位檢測(cè)傳感器檢測(cè)是否到位，旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)算進(jìn)入包裝

7、工作臺(tái)的 產(chǎn)品數(shù)U,擋板機(jī)構(gòu)在計(jì)數(shù)產(chǎn)品達(dá)到指定數(shù)U （4個(gè)）時(shí)上 升，擋住后面的產(chǎn)品；推板機(jī)構(gòu) 將計(jì)數(shù)好的產(chǎn)品推到打包位置，從而完成一次打 包循環(huán)。鼓新資料推薦鼓新精詁資料整理推薦.更新于二0二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 103、控制方案設(shè)計(jì)3. 1任務(wù)分析3. 1. 1控制要求分析(1)包裝自動(dòng)線能夠處于正常工作，要求具備二種工作方式，即：輸送帶能夠點(diǎn)動(dòng)向前調(diào)整；擋板，推板能夠分別調(diào)整整機(jī)全自動(dòng)工作循環(huán)(2)包裟自動(dòng)線工作過(guò)程是自動(dòng)線在正常包裝時(shí)整機(jī)全自動(dòng)循環(huán)的工作過(guò) 程，其過(guò)程需要滿足的工作要求有：按下啟動(dòng)按鈕，輸送帶啟動(dòng)，輸送帶包裝產(chǎn)品；擋板與推板在原位，待包裝產(chǎn)

8、品到達(dá)檢測(cè)位置，檢測(cè)傳感器信號(hào)出發(fā)計(jì) 數(shù)；到達(dá)計(jì)給定數(shù)值后，擋板上升2秒后，推板前移推出工件；推板退回，到達(dá)原位后，擋板下降；按下停止按鈕，生產(chǎn)系統(tǒng)停止。3. 1.2控制方案山設(shè)備條件和控制要求分析結(jié)果可以確定控制方案如下：(1)輸送帶電機(jī)啟動(dòng)和氣泵啟動(dòng)采用開(kāi)關(guān)量控制(2) 基于設(shè)備自動(dòng)工作的要求，選擇PLC為主要控制器件構(gòu)成控制系統(tǒng)山于控制對(duì)象 為單機(jī)設(shè)備，控制系統(tǒng)屬于小型系統(tǒng)，因此選用三菱公司型號(hào)為FX2N的PLC產(chǎn)品；山于工作要求確定，控制系統(tǒng)可運(yùn)行在2種模式下，即全自動(dòng)工作循環(huán)和手動(dòng)調(diào) 整工作；(1)2臺(tái)電動(dòng)機(jī)均為直接啟動(dòng)控制，單方向轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)無(wú)制動(dòng)控制：(2)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路三相電源

9、供電，線電壓380V(3) PLC主機(jī)丄作電源為交流電源，電壓220V,交流接觸器線圈使用交流電源，電壓 為220V；電磁閥的電磁鐵使用24直流電源，主令控制電器及行程開(kāi)關(guān)等使用24v直 流電源。(4)控制系統(tǒng)具有短路和過(guò)載保護(hù)功能；(5) 使用信號(hào)燈顯示機(jī)床工作狀態(tài)。3. 2設(shè)計(jì)主電路包裝自動(dòng)線電氣控制主要由兩部分組成，即電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(主電路)和山PLC設(shè) 備構(gòu)成的控制部分，系統(tǒng)電路圖如圖所示。最新資料推薦憬新精詁唆料整理推薦更新于二C二一無(wú)一 H二口 2021年1JI2 口星期六20:41:103. 2. 1主電路圖UIfV士一iU丄OSKM1V門(mén)川IIIIKM2iFR1FRaFU5 r

10、.B* 101/15DC84V6 0/13QFXg；cmX001YW6X103Y5X004Y004X慚YnmxooRAjXg?_001xwiCUoolX101YW2rf L0C14V349ol7KLNLg 丄 S*TNZXH1 N 世 1 Bid S京5 H価叭g嘆必佗佗3 22電器元件明細(xì)表符號(hào)坍稱及用途符號(hào)名稱及用途Ml輸送帶電動(dòng)機(jī)SB1總停按鈕M2氣泵電動(dòng)機(jī)SB2啟動(dòng)按鈕KM1輸送帶接觸器SB3輸送帶點(diǎn)動(dòng)按鈕KM2氣壓系統(tǒng)接觸器SB4掛板上升點(diǎn)動(dòng)KM3檢測(cè)器接觸器SB5推板前移點(diǎn)動(dòng)KM4描板上升自鎖接觸器SB6推板后移點(diǎn)動(dòng)KM5推板后移自鎖接觸器SB7掛板下移點(diǎn)動(dòng)KM6擋板下降自鎖接觸器

11、SB8停止自動(dòng)循環(huán)按鈕KM7推板前移自鎖接觸器SB9恢復(fù)自動(dòng)循環(huán)按鈕QFPLC電源開(kāi)關(guān)SA1自動(dòng)/手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)QS電源隔離開(kāi)關(guān)SQ1產(chǎn)品到位檢測(cè)FU1. FU2、 FU3FU4、FU5、FU6短路保護(hù)熔斷器SQ2、 SQ3推板前、后移極位開(kāi)關(guān)D鼓新資料推薦炭新精詁資料S理推薦.更新于二C二一第一月二口 2021年1月2 口星期六20:41:10SQ5、 SQ6擋板上升、下降極位鼓新資料推薦炭新精詁資料S理推薦.更新于二C二一第一月二口 2021年1月2 口星期六20:41:10開(kāi)關(guān)HL1氣壓系統(tǒng)指示燈FRU FR2電機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器HL2輸送帶電機(jī)指示燈YVK YV2、擋板務(wù)動(dòng)電磁閥電堿鐵Y

12、V3、 YV4推板移動(dòng)電磁閥電磁 鐵HL3自動(dòng)運(yùn)行指示燈VC整流器HL4手動(dòng)指不燈TC變壓器PLC選型設(shè)計(jì)本系統(tǒng)選用三菱公司型號(hào)為FX2N的PLC產(chǎn)品。3.2.3 I/O分配表電器元件信號(hào)與P1C連接的通道分配表輸入輸出元件通道地址說(shuō)明元件通道地址說(shuō)明SB1X001總停按鈕HL1Y002氣壓系統(tǒng)指示器SB2X002啟動(dòng)按鈕HL2Y004輸送帶電機(jī)指示燈SB3X003輸送帶點(diǎn)動(dòng)按鈕HL3Y005自動(dòng)運(yùn)行指示燈SB4X004擋板上升點(diǎn)動(dòng)HL4Y006手動(dòng)指示燈SB5X005推板前移點(diǎn)動(dòng)YV1Y007控制擋板上升電磁鐵SB6X006推板后移點(diǎn)動(dòng)YV2YOU控制擋板下降電磁鐵SB7X007擋板下移點(diǎn)動(dòng)

13、YV3Y010控制推板前移電磁鐵SB8X100停止自動(dòng)循環(huán)按鈕YV4YOU控制推板后移電磁鐵SB9X101恢復(fù)自動(dòng)循環(huán)按鈕KM1Y003輸送帶接觸器SA1X010自動(dòng)/手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)KM2Y001氣壓系統(tǒng)接觸器SQ1X020產(chǎn)品到位檢測(cè)KM3Y013檢測(cè)器接觸器SQ2X021推板后移極位開(kāi)關(guān)KM4Y012擋板上升自鎖接觸器SQ3X022推板前移極位開(kāi)關(guān)KM5Y014推板后移自鎖接觸器SQ5X023擋板上升極位開(kāi)關(guān)KM6Y015擋板下降自鎖接觸器SQ6X024擋板下降極位開(kāi)關(guān)KM7Y016推板前移自鎖接觸器鼓新資料推薦憬新精詁料整理推薦更新于二C二_無(wú)一 X二口 2021年1JI 2 口星期六20

14、:41:103. 2.4 I/O端子接線圖 QFC C2 2XOdX02X02xoCOMY Y地YM5YM5masses 善 sssX004V004)(05)(05 丫XW6(jjX0C7X0C7jodljodlX100C叩-yoo3-yoo3)(101 Y0I2Y0I2X10X10 二YOBYOBo X20 Y01AIcrcrX021X021 W WY0I5Y0I58 ) (022 Y0167 COM5(O2MNZY007X024 YOlfX025X025TOM1YOUY0I2*COM鼓新資料推薦憬新精詁料整理推薦更新于二C二_無(wú)一 X二口 2021年1JI 2 口星期六20:41:10最新

15、資料推薦新將詁資料整理推薦更新丁-二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41:104、控制流程分析4. 1流程圖山于控制系選擇三菱系列PLC,該產(chǎn)品具有順序控制的特殊用法，即步進(jìn)控 制。步進(jìn) 控制采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方式簡(jiǎn)化控制條件，使得控制程序設(shè)汁簡(jiǎn)潔方便，包裝自動(dòng)控系統(tǒng)工 作過(guò)程為典型順序控制，因此采用步進(jìn)控制，其控制流程設(shè)汁 釆用與控制流程圖功能一致 的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖描述。流程圖如下所示：77001X0021 ISO XM3 ? /-X024 -HIX0lX004X023 斗 一 1S21嶠一XOMCO HAX02八yaoT oo*011)X005X02xoei一一T0 V)-4-1

16、1厶匕 冃E3(鈿00 xai3迤1(X00GX021X02301L)0最新資料推薦新將詁資料整理推薦更新丁-二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41:10X007K024 、1亡闖可oil)X0-or最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：104. 2梯形圖根據(jù)上述過(guò)程的分析設(shè)訃，編寫(xiě)梯形圖如圖:X002X001II1-Y001Y0O7Y0017002X010X01012| 卜15XO24 XO21 X020I I -1 I-1 卜Y01326X024 CO27III PX100-1+SETSOSTLSOSETS3OSE

17、T$20STLS2O-Y013SETS21K4-coSTLS21SET YOO?SET YOUK20(TORSTCOSET322最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10X100-SETS5O44TO45STLS22RSTY007X1OQX100RSTSETSETSET SETYOUY007VO1OS23S5059XO2360STLS23X1C0X1OORSTRSTSETSETY007Y010V011S24SETS5072XO2273ST

18、LS24RSTYOUV0I2SET最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10X100X100K003X004X023-IIH+-Y012X022X006Y014XO21X007X024-IV015X1O1SETS254SETS50STLS25-RSTY012SETS20STLS30-Y006:-Y003:-丫 012SETY0O7SETY011RST丫 011SETY010-V013)R9TY010SETY011014:RST YOUSE

19、T Y013STL S50(SET SOY015(RETEMD84858980929810411011$11712012最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10最新資料推薦1新將詁資料樂(lè)理推薦更新丁二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41:104. 3指令表山梯形圖得指令表如下圖:18&xsrrai219LDloe45LDTO3Sssr220IOKKOI4&AKDXD2】國(guó)STLST2AMIIC0147ESTY001ourKC65ourTC07431STYOU旳w5KT01ourTC0149SETYOOT91ourra

20、5ourY00750SETY0109?LDXC046SErCD51NFS93ORM123TLSO52AKtX10094AHIX0G39LDI1010S3SETS20Xourra坨13SETS2055NFP98SET12LD101056AKDX10097ssrran13SErS5057SETSSO9?wxISSTLS059SILS23務(wù)ORTraiS16LDice480LDXD23TenAMY101jtsrran17AHDicei61EST丫 007iceSETZOIC18IC2082ITYDIO103ourroi319ourTC1333SETYOU104wxc20SETS2104NTS105O

21、RrQi422AND501355AKEX100KBwn23ourCOK455SETS24107xsrZOIC25STLS21SBNFPicessrran27LBIC2469ANDX100103ourrai428AH3CO70SETSSOnowiKCT29SETTCOT72STLS24111ORrai530szrToil73LDXD2211?XHT02431ourTOK2074ETYOU113Rsr34FsrCO75SETYD12114SHFZ0133ftws75NFS115ourrais37AHI1103TTAKtX100IIGSTL越35SErS2279SETS25inwX10140WP?8

22、0NFP116ssrS341AHD110331ANDX100120jtRr42SErSSO32SETS50121IMD44STLS5234SILSZ5192鼓新資料推薦鼓新精詁資料整理推薦更新丁二0二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41：105 5、設(shè)計(jì)小結(jié)機(jī)電傳動(dòng)控制被普遍應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種機(jī)械，學(xué)習(xí)機(jī)電傳動(dòng)控制有著十分 重要的現(xiàn) 實(shí)意義。作為學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的大學(xué)生，了解并學(xué)習(xí)機(jī)電傳動(dòng)控制以及PLC是非常必須的。而 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)無(wú)疑是進(jìn)一步鞏固我們所學(xué)機(jī)電傳動(dòng)控制知識(shí)的非常有效的途徑。通 過(guò)本次課程設(shè)汁使我對(duì)設(shè)計(jì)PLC控制電路有了初步的了解，通過(guò)自己對(duì)課題的分析以及與同 學(xué)的討論研究和參考各種相關(guān)書(shū)籍，使我對(duì)PLC控制系統(tǒng)的工作方式和基本組成有了清晰具 體的了解。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，理論聯(lián)系實(shí)際，使我對(duì)以前課堂所學(xué)機(jī)電傳動(dòng)控制的有了系統(tǒng)的 整理和鞏固。同時(shí)，本次課程設(shè)計(jì)也是一次對(duì)我自己設(shè)計(jì)能力的鍛煉和考驗(yàn)，使我受益匪淺。當(dāng)然