包裝生產(chǎn)線的PLC控制課程設(shè)計報告

1、. 概要通過大三下學(xué)期教師給我們講解了電氣控制及PLC這門課程，我對PLC這門學(xué)科，產(chǎn)生了濃厚的興趣，這是一門很實用的技術(shù)學(xué)科。這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了電氣控制的線路的根本概念，S7-200的根底知識，PLC的根本指令和程序設(shè)計，以及我個人認為比擬實用的順控指令我的這個課程設(shè)計是基于順控指令執(zhí)行的。本人的課題是包裝生產(chǎn)線的PLC控制。我認為當今社會是一個快節(jié)奏的高科技時代，自動化流水作業(yè)已經(jīng)大大取代了之前的手工作業(yè)，這大大提高了生產(chǎn)效率。這也使得工業(yè)中的包裝生產(chǎn)線，運用得更加廣泛。為了適應(yīng)現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)*種產(chǎn)品，而且需要對其進展計數(shù)，包裝，就必須設(shè)計一套完整的自動化生產(chǎn)線，以便用這自動化的生產(chǎn)線來

2、代替人工完成這些繁雜的工作。想想，例如一個我們工程學(xué)院學(xué)生們經(jīng)常喝的純潔水，純潔水公司，他們想要對灌裝水進展分箱包裝處理，如果采用自動化分箱包裝處理，是可以大大提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的。如果想在競爭劇烈的社會中生存下去，必須順應(yīng)社會的開展，科學(xué)的改革，運用科學(xué)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約本錢，創(chuàng)造效益，這也就是自動化包裝生產(chǎn)線的重要性。所以對此次課題，我充滿了濃厚的興趣。本文主要結(jié)合自己大三所學(xué)的PLC知識，運用順控指令等知識對包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)進展運用可編程控制器PLC控制研究，對可編程控制器PLC以及所用到的各個器件的功能進展了詳細的介紹。關(guān)鍵字 PLC控制，包裝生產(chǎn)線，順控指令，自動化目 錄 TOC

3、 o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc342324817摘要1HYPERLINK l _Toc342324818目錄2HYPERLINK l _Toc342324819第一章緒論3HYPERLINK l _Toc3423248211.1課題任務(wù)提出3HYPERLINK l _Toc3423248201.2自動包裝生產(chǎn)線的提出背景4HYPERLINK l _Toc3423248211.3包裝生產(chǎn)線的設(shè)計目的和意義4HYPERLINK l _Toc342324824第二章生產(chǎn)線的方案確實定5HYPERLINK l _Toc3423248252.1 包裝生產(chǎn)線工作流程5HYPER

4、LINK l _Toc3423248262.2 整體方案說明5HYPERLINK l _Toc3423248272.3 設(shè)計方案的流程圖6HYPERLINK l _Toc342324829第三章電氣元件的選擇7HYPERLINK l _Toc3423248303.1 可編程控制器PLC的介紹7HYPERLINK l _Toc3423248313.2 課題所需電器介紹8HYPERLINK l _Toc342324835第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計10HYPERLINK l _Toc3423248364.1 I/O點數(shù)分配10HYPERLINK l _Toc3423248374.2 器件列表10HYPER

5、LINK l _Toc3423248384.3 PLC外部接線圖11HYPERLINK l _Toc3423248344.4主電路圖11HYPERLINK l _Toc342324839第五章 PLC軟件程序設(shè)計12HYPERLINK l _Toc3423248405.1包裝生產(chǎn)線流程圖12HYPERLINK l _Toc3423248415.2 包裝生產(chǎn)線功能圖12HYPERLINK l _Toc3423248415.3PLC局部程序13第六章 HYPERLINK l _Toc342324842軟件調(diào)試仿真14第七章 HYPERLINK l _Toc342324842課程設(shè)計體會感想15第八

6、章 HYPERLINK l _Toc342324843致16HYPERLINK l _Toc342324841附錄 梯形圖程序17第一章 緒論1.1課題任務(wù)提出：包裝生產(chǎn)線示意圖和控制時序圖如下圖，包裝物品是放在傳送帶1上，由于放置的時間是任意的，所以有些包裝離得很遠，而有的包裝靠在一起。傳送帶1的電動機轉(zhuǎn)動一圈，旋轉(zhuǎn)編碼器E6A發(fā)出一個脈沖，根據(jù)一個包裝所能產(chǎn)生的脈沖數(shù)，并對這些脈沖進展計數(shù)，這樣不管包裝密集還是分開的，都能準確地求得包裝的個數(shù)。當光電檢測器(SPl)接通，且旋轉(zhuǎn)編碼器E6A發(fā)出4個脈沖，即有一個包裝傳送到傳送帶2。當有4個包裝物品傳送到傳送帶2時，電動機M1正轉(zhuǎn)驅(qū)動擋板上升

7、，阻止后面的包裝。擋板上升到位時，碰到限位開關(guān)SQ3，M1停轉(zhuǎn)，擋板停頓上升。電動機M2正轉(zhuǎn)，驅(qū)動推動器向前，將4個包裝推出傳送帶2。當推動器到達前部位置時，前部限位開關(guān)SQ2接通，M2反轉(zhuǎn)，驅(qū)動推動器后退，當推動器返回到位時，碰到后部限位開關(guān)SQl，M2停轉(zhuǎn)，推動器回到初始位置同時M1反轉(zhuǎn)驅(qū)動擋板下降，下降到位碰到下部限位開關(guān)SQ4，M1停轉(zhuǎn)，擋板回到初始位置。1.2自動包裝生產(chǎn)線的提出背景在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中常常需要對產(chǎn)品進展計數(shù)，包裝，如果這些繁雜的工作讓人工去完成的話不但麻煩，而且效率低，勞動強度大，不適合現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要，并且加重了工人的勞動強度。為了適應(yīng)現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)*種產(chǎn)品，

8、而且需要對其進展計數(shù)，包裝，就必須設(shè)計一套完整的自動化生產(chǎn)線，以便用這自動化的生產(chǎn)線來代替人工完成這些繁雜的工作。進一步加快工業(yè)現(xiàn)代化的開展，提高國民經(jīng)濟，改善人民的生活水平。PLC自動化技術(shù)的提高能大幅度的提高經(jīng)濟效益，這在包裝業(yè)中表現(xiàn)的特別明顯。近年來，包裝生產(chǎn)線的自動化持續(xù)開展，使的包裝企業(yè)以高速度、較少的停機時間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病降低等優(yōu)點而獲得出色的成就。這些經(jīng)濟實用的自動化技術(shù)將會成為未來的開展力量?？梢娮詣友b箱技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。1.3 包裝生產(chǎn)線的設(shè)計目的和意義包裝生產(chǎn)線是新一代的自動化流水線，具有生產(chǎn)速度高、包裝質(zhì)量好、兼容性好性能穩(wěn)定等優(yōu)點，是一

9、種機、電、儀、氣、機器人一體化的高科技產(chǎn)品，在紙箱的后道包裝中有廣泛的應(yīng)用，可將各種待包物品在紙箱后包裝過程中的空紙箱配送、紙箱成形、物品列整輸送、機械手裝箱、自動拆蓋上下封箱。自動包裝生產(chǎn)線在無人干預(yù)的狀況下按規(guī)則的順序或指令主動進展操作或節(jié)制的進程，其目的是穩(wěn)，準，快。自動化包裝技能普遍用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研討、交通運輸、貿(mào)易、醫(yī)療、效勞和家庭等方面。采用自動生產(chǎn)線不僅可以把人從沉重的體力勞動、局部腦力勞動以及惡劣、風(fēng)險的任務(wù)情況中解放出來，并且還能擴展人的器官功用，極提高勞動生產(chǎn)效率，加強人類看科技和革新世界的才能。自動化技術(shù)的提高能大幅度的提高經(jīng)濟效益。第二章 生產(chǎn)線的設(shè)計方案確

10、實定 2.1包裝生產(chǎn)線工作流程eq oac(,1)啟動開關(guān)I0.1翻開eq oac(,2)旋轉(zhuǎn)編碼器I0.0動作，每轉(zhuǎn)動一圈就是一個脈沖，旋轉(zhuǎn)至少16個脈沖的同時，光電檢測器I0.2也檢測到4個間隔后eq oac(,3)I0.5動作，電機M1正轉(zhuǎn)，擋板離開SQ4上升到SQ3eq oac(,4)I0.4動作，電機M2正轉(zhuǎn)，推動器離開SQ1向前到SQ2eq oac(,5)I0.3動作，電機M2反轉(zhuǎn)，推動器離開SQ2向后到SQ1eq oac(,6)I0.6動作，電機M1反轉(zhuǎn)，擋板離開SQ3下降到SQ4，可循環(huán)也可以用I0.7直接完畢。 2.2整體方案說明1) 包裝生產(chǎn)線的擋板電機M1和推動器電機M2

11、起、?？刂?，電動機要采用正、反轉(zhuǎn)控制。2) 旋轉(zhuǎn)編碼器E6A的頻率要保證光電檢測器能夠識別，并能夠每四個脈沖識別為一個包裝。3) 主電路其部設(shè)有過載保護開關(guān)，為常閉觸點，作為電動閥過載保護信號，PLC控制電路考慮該信號邏輯關(guān)系。4)電動機均采用熱繼電器實現(xiàn)過載保護，用以完成各個電動機系統(tǒng)的過載保護。5) 電路中設(shè)有自鎖6) 主電路用熔斷器，實現(xiàn)短路保護。7) PLC的CPU224型號根據(jù)輸入輸出確定。14個輸入，10個輸出，最多可以有7個擴展模塊，置時鐘，課本P123頁介紹2.3設(shè)計方案的流程圖手畫第三章 電氣元件的選擇3.1 可編程控制器PLC的介紹3.1 .1可編程控制器的定義課本P99頁

12、可編程控制器的英文縮寫是PLC。是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境設(shè)計。采用了可編程的存儲器，用于部存儲邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)和算術(shù)運算的用戶指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各個機器。PLC的外圍設(shè)備，應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)集成，易于實現(xiàn)其預(yù)期的功能原則設(shè)計。P99頁 可編程控制器的特點課本所學(xué)P106頁PLC技術(shù)之所以高速開展，除了工業(yè)自動化的客觀需要外，主要是因為它具有許多獨特的優(yōu)點。它較好地解決了工業(yè)領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、平安、靈活、方便、經(jīng)濟等問題。主要有以下特點：可靠性高、抗干擾能力強2編程簡單、使用方便3功能完善、通用性強4設(shè)計安裝簡單、維護方便5體積小

13、、重量輕、能耗低 P106頁3.1.3 PLC的構(gòu)造PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計,采用了典型的計算機構(gòu)造,主要由CPU、存儲器。采用掃描方式工作的I/O接口電路和電源等組成。 PLC硬件系統(tǒng)構(gòu)造框圖3.1.4 PLC的工作原理P118頁 PLC控制PLC采用循環(huán)掃描工作方式，集中進展輸入采樣，集中進展輸出刷新。I/O映像區(qū)分別存放執(zhí)行程序之前的各輸入狀態(tài)和執(zhí)行過程中各結(jié)果的狀態(tài)。任務(wù)的完成是建立在其硬件的支持下，PLC的掃描工作過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段，并進展周期性循環(huán)。3.2 本課題所需器件介紹課本第一章3.2.1低壓斷路器QA0小型斷路器適用于交流50/60Hz額定電壓

14、230/400V，額定電流至63A線路的過載和短路保護之用，也可以在正常情況下作為線路的不頻繁操作轉(zhuǎn)換之用。小型斷路器主要用于工業(yè)、商業(yè)、高層和民用住宅等各種場所3.2.2按鈕開關(guān)SF按鈕開關(guān)是一種構(gòu)造簡單，應(yīng)用十分廣泛的主令電器。在電氣自動控制電路中，用于手動發(fā)出控制信號以控制接觸器、繼電器、電磁起動器等。3.2.3熔斷器FA熔斷器其實就是一種短路保護器，主要進展短路保護或嚴重過載保護。根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運用這種原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過電流的保護器，是應(yīng)用最普遍的保

15、護器件之一。3.2.4 接觸器QA接觸器是由電磁系統(tǒng)鐵芯，電磁線圈觸頭系統(tǒng)常開觸點和常閉觸頭和滅弧裝置組成。狹義上是指能頻繁閉合，承載和開斷正常電流及規(guī)定的過載電流和關(guān)合裝置。用于電力，配電。3.2.5 熱繼電器BB熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當形變到達一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現(xiàn)電動機的過載保護。繼電器作為電動機的過載保護元件，以其體積小，構(gòu)造簡單、本錢低等優(yōu)點在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計4.1 I/O點數(shù)分配輸入輸出I0.0：旋轉(zhuǎn)編碼器E6AQ0.0：電動機M1正轉(zhuǎn)升起擋板I0.

16、1：啟動開關(guān)Q0.1：電動機M1反轉(zhuǎn)降下?lián)醢錓0.2：光電檢測器SPlQ0.2：電動機M2正轉(zhuǎn)向前驅(qū)動推動器I0.3：推動器后部限位開關(guān)SQlQ0.3：電動機M2反轉(zhuǎn)向后驅(qū)動推動器I0.4：推動器前部限位開關(guān)SQ2I0.5：擋板上部限位開關(guān)SQ3I0.6：擋板下部限位開關(guān)SQ4I0.7：停頓開關(guān)4.2器件列表 元器件列表電路元器件符號空氣開關(guān)QA0熔斷器FA熱繼電器BB按鈕開關(guān)SF計數(shù)器CTU交流接觸器QA電動機M4.3 PLC外部接線圖手畫4.4 主電路圖第五章 PLC軟件設(shè)計5.1系統(tǒng)工作流程圖手畫5.2系統(tǒng)工作功能圖手畫5.3 PLC局部程序在該程序中我們用到了計數(shù)指令，下面我們簡單學(xué)習(xí)

17、一下計數(shù)器的用法。S7200共有256個計數(shù)器不包括高速計數(shù)器，計數(shù)形式分為加計數(shù)、減計數(shù)與加/減計數(shù)3類。 加計數(shù)器加計數(shù)指令通過輸入信號的上升沿計數(shù)，計數(shù)值從0開場增加，到達設(shè)定值PV時，輸出觸點接通。計數(shù)到達設(shè)定值后，如繼續(xù)輸入計數(shù)信號，計數(shù)值仍增加，觸點保持接通；計數(shù)器在復(fù)位信號R輸入為1時，清楚現(xiàn)行計數(shù)值，觸點被強制斷開。本實驗C20旋轉(zhuǎn)編碼器用I0.0加數(shù)，用I0.5和SM0.1復(fù)位；C21光電檢測器用I0.2計數(shù)，用I0.5和SM0.1復(fù)位。因為SM0.1為初次掃描至1.第六章 軟件調(diào)試仿真此圖反響本程序編譯完全正確舉一個截圖為例仿真過程： 1：自己編程 2：編譯正確 3：通信 4：下載 5：RUN運行 6：監(jiān)控第七章 課程設(shè)計體會感想通過本次PLC課程設(shè)計,我針對本課題包裝生產(chǎn)線的PLC控制,使得我對大三下學(xué)期所學(xué)的電氣控制及PLC這門課課堂所學(xué)的理論知識,完美的運用到了實踐中,使我對理論知識掌握得更加牢靠.俗話說的好:紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行.本次課程設(shè)計讓我對電氣控制常用器件,S7-200,PLC的根本編程方法,和PLC的工作原理,以及順控指令有了更加深刻的理解.在本周三進入實驗室之前,我已經(jīng)把本次課題所要需要的流程圖,功能圖,梯形圖,提前設(shè)計好,并且在周二的晚上努力得找到了一臺S7-2