PLC飲料罐裝生產(chǎn)流水線1

1、目錄華 東 交 通 大 學PLC課程設計成績 課 題： 飲料罐裝生產(chǎn)流水線PLC梯形圖控制程序設計與調試 學 號： 姓 名： 學 院： 班 級： 指導教師： 設計日期： 目錄摘要I引言 III1.設計任務21.1課題內容11.2控制要求11.3 課題要求12. 總體設計方案12.1飲料灌裝流水線的基本結構22.2灌裝流水線的工作原理23. 硬件控制設計23.1 PLC的選擇33.2傳感器的選擇33.3硬件電路的設計44. 軟件控制設計44.1系統(tǒng)流程圖54.2 I/O接線圖64.3 I/O分配表64.4梯形圖64.5指令表85. 調試說明9參考文獻10摘要摘要論文題目：飲料罐裝生產(chǎn)流水線PLC

2、梯形圖控制程序設計與調試 論文摘要：飲料廠的自動化灌裝生產(chǎn)線中有越來越多的機器在使用先進的灌裝技術來提高機器的自動化控制水平和生產(chǎn)效率。而應用PLC完成電氣部分的控制是工業(yè)自動化電氣控制的主要發(fā)展方向。本次課設主要介紹全自動灌裝生產(chǎn)線的基本概念。全自動灌裝生產(chǎn)線是由數(shù)臺自動灌裝機械經(jīng)控制系統(tǒng)進行集中控制，并按照各自功能完成一定任務進行順序、連續(xù)生產(chǎn)的一系列機器組合。通過對飲料罐裝自動控制的介紹，使我們對灌裝這個行業(yè)有了更深的了解，也對自動化這個名詞有了進一步的了解。 關鍵詞：PLC梯形圖、飲料灌裝、I/O編址、設計和調試引言引言目前，飲料的灌裝生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)自動化，為了提高產(chǎn)品質量，縮短生產(chǎn)周期

3、，適應產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)正向縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高生產(chǎn)質量等方面發(fā)展。因此，飲料廠的自動化灌裝生產(chǎn)線中有越來越多的機器在使用先進的灌裝技術來提高機器的自動化控制水平和生產(chǎn)效率。而應用PLC完成電氣部分的控制是工業(yè)自動化電氣控制的主要發(fā)展方向。本次課設主要介紹全自動灌裝生產(chǎn)線的基本概念。全自動灌裝生產(chǎn)線是由數(shù)臺自動灌裝機械經(jīng)控制系統(tǒng)進行集中控制，并按照各自功能完成一定任務進行順序、連續(xù)生產(chǎn)的一系列機器組合。通過對飲料罐裝自動控制的介紹，使我們對灌裝這個行業(yè)有了更深的了解，也對自動化這個名詞有了進一步的了解。我國的飲料罐裝自動化相對于西方發(fā)達國家來講還有很大的差距。設備陳舊，技

4、術落后，成為阻礙我們灌裝行業(yè)發(fā)展的一個嚴重問題。鑒于這些問題，我國企業(yè)不斷發(fā)展自身的實力，逐步朝著生產(chǎn)高速化、設備結構合理化、設備的多功能化、設備的綠色化、控制的智能化等方向發(fā)展。推出適合自己需求的產(chǎn)品來。本次課設就是朝著這個方向進行研究和設計。：飲料罐裝生產(chǎn)流水線PLC梯形圖控制程序設計與調試1.設計任務1.1課題內容飲料灌裝生產(chǎn)流水線PLC梯形圖控制程序設計和調試1.2控制要求： (1)系統(tǒng)通過開關設定為自動操作模式，一旦啟動，則傳送帶的驅動電機啟動并一直保持到停止開關動作或灌裝設備下的傳感器檢測到一個瓶子時停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅動電機必須自動啟動，并保持到又檢測到一個瓶子或停止開

5、關動作。 (2)當瓶子定位在灌裝設備下時，停頓1s，灌裝設備開始工作，灌裝過程為5s鐘，灌裝過程應有報警顯示，5s后停止并不再顯示報警；報警方式為紅燈以0.5s間隔閃爍。 （3)以每24瓶為一箱，記錄產(chǎn)品箱數(shù)。 （4）每隔8小時將記錄產(chǎn)品箱數(shù)的計數(shù)器當前值轉存至其他寄存器，然后對計數(shù)器自動清零，重新開始計數(shù)。 （5）可以手動對計數(shù)器清零（復位）。 2. 編程并借助實驗箱上的發(fā)光二極管進行調試 3. 畫出I/O端子接線圖1.3 課題要求 （1）I/O編址 （2）編程并調試 （3）I/O端子接線圖2. 總體設計方案2.1飲料灌裝流水線的基本結構飲料灌裝流水線的基本結構圖2.1所示：圖2.1 飲料灌

6、裝流水線的基本結構2.2灌裝流水線的工作原理灌裝流水線的運作是通過電機和灌裝設備來控制的。通過電動機的運轉，帶動流水線的工作。而灌裝設備的開通則直接控制飲料流通。通過輸入PLC軟件程序，直接控制電機及流水線的運作.。流水線由傳感器實時監(jiān)控，由PLC控制，控制準確。自動化程度高。3. 硬件控制設計3.1 PLC的選擇（1）PLC的結構與特點：PLC的構成從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配

7、置。PLC編程簡介體積小，重量輕，耗電少，接線編程簡單，可靠性高，反應快，可靠性高，抗干擾能力強。PLC一經(jīng)出現(xiàn)，由于它的自動化程度高、可靠性好，設計周期短、使用和維護簡便等獨特優(yōu)點，備受國內外工程技術人員和工商業(yè)界廠商的極大關注，生產(chǎn)PLC的廠商孕起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在PLC中應用，是PLC的功能不斷得到增強，產(chǎn)品得到飛速發(fā)展。目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。PLC常用程序設計語言簡介方源 可編程控制器程序設計語言。在可編程控制器中有多種程序設計語言，它們是梯形圖語言、布爾助記符語言、功能表圖

8、語言、功能模塊圖語言及結構化語句描述語言等。其中梯形圖程序設計語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設計語言。是最廣泛，最受歡迎的一種編程語言。它采用梯形圖程序設計語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設計語言采用因果關系來描述事件發(fā)生的條件和結果。每個梯級是一個因果關系。在梯級中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結果表示在后面。梯形圖程序設計語言是最常用的一種程序設計語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領域，電氣技術人員對繼電器邏輯控制技術較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應用。（2）選擇PLC：三菱公司是日本生產(chǎn)P

9、LC的主要廠家之一。該公司生產(chǎn)的FX2N系列機型屬于高性能疊裝式機型，是三菱公司上網(wǎng)典型產(chǎn)品，F(xiàn)X2N系列PLC具有數(shù)十種編程元件。FX2N系列PLC編程元件的編號分為兩部分：第一部分是代表功能的字母。如輸入繼電器勇“X”表示、輸出繼電器用“Y”表示。第二部分為數(shù)字。數(shù)字為該器件的序號。根據(jù)所需的用戶輸入輸出設備及I/O點數(shù)，選擇FX2N系列型的PLC就可以滿足控制系統(tǒng)的要求。3.2傳感器的選擇 通過對各個傳感器的工作環(huán)境和用途的分析確定各個傳感器的型號為灌裝監(jiān)測傳感器選型為：光電傳感器（熱型紅外線傳感器）稱重監(jiān)測傳感器的選型為：壓力傳感器（壓阻式）采用紅外線傳感器來監(jiān)測空瓶子的到來后動作，起

10、到接通開關的作用。它是利用被測物體熱輻射引起敏感元件溫度的變化進行測量。常溫下工作且價格更便宜，不受可見光的影響。壓電電阻型半導體壓力傳感器，靈敏度高，輸出信號大，響應速度快，性能穩(wěn)定且電阻值可在較寬的范圍內調整以適應不同需要。3.3硬件電路的設計電氣控制原理圖如圖3.1所示：圖3.1 電氣控制原理圖圖3.1中斷路器QF1、 QF2、 QF3、 QF4、 QF5將三相電源引入，同時QF1、 QF2、 QF3、 QF4、 QF5為電路提供短路保護。電動機的過載保護分別由三個繼電器提供。4. 軟件控制設計4.1系統(tǒng)流程圖圖4.1 飲料罐裝生產(chǎn)流水線系統(tǒng)流程圖4.2 I/O接線圖圖4.2 I/O接線

11、圖4.3 I/O分配表類別元件PLC元件作用輸入（I）SB0XO啟動按鈕SB1X1停止按鈕SB2X2光電傳感器SB3X3壓力傳感器1SB4X4壓力傳感器2SB5X5手動清零輸出（O）KM1Y1啟動傳送帶驅動電機KM2Y2驅動灌裝設備KM3Y3啟動正品傳送帶KM4Y4啟動次品傳送帶HRY5報警顯示HAY6蜂鳴器響表4.1 I/O分配表4.4梯形圖圖4.3 梯形圖4.5指令表LD X0 LD T2 OUT T4OR M0 ANI T1 K10OUT M0 OUT Y5 OUT M3LD M0 LD M2 LD C1OR Y1 AND X3 RST C1ANI X1 OR Y3 LD C2OUT M

12、2 ANI X4 OR M4ANI M1 OUT Y3 ANI T5OUT Y1 LD X3 OUT T5LD X2 OUT C1 K20OR M1 K24 OUT M4ANI T1 LD M2 LD C2OUT M1 AND X4 RST C2LD M1 OR Y4 LD X5OUT T0 ANI X3 ZRST T0 K10 OUT Y4 T5LD T0 LD X4 ZRST C1OUT Y2 OUT C2 C2OUT T1 K24 ENDK50 LD M3LD T0 ANI T4ANI T3 LD M4OUT T2 ANI T5 K3 OUT Y6LD T2 LD C1OUT T3 OR

13、 M3 K3 ANI T45. 調試說明（1）在電腦上安裝GX-Developer軟件，程序編號后，將程序輸入GX-Developer軟件中，在電腦上進行初步仿真調試。（2）先將PLC程序傳入程序控制器中。（3）對各個輸入I/O口給信號處理，看各個輸出口是否有相應的輸出，如果沒有按照設計要求輸出，對程序進行更改，直到各輸出口有相應的輸出。（4）如果條件允許的話，用編程軟件將程序輸入PLC中，在確認PLC的電源、外部接線和程序輸入無誤的情況下，接通電源，按照流程圖的順序進行調試，最終使整個系統(tǒng)能準確、可靠的工作。參考文獻1易泓可主編，電氣控制系統(tǒng)實際基礎與范例.北京：機械工業(yè)出版社，2005.2史國生主編，電氣控制與可編程控制其技術第二版.北京：化學工業(yè)出版社教材出版中心，2005.3郝永興，苗滿香 羅小燕主編，機電傳動控制.湖北：華中科技大學出版社，2006.4張一.，工.現(xiàn)代電力電子技術原理與應用.北京：科學出版社，19