PLC结业论文(包装生产线PLC控制)

1、可编程控制器反应原理结业课程设计包装生产线的PLC控制姓名：吕泽阳班级：161401学号：142372序号：20摘 要当今社会，随着人们物质生活的的不断提高，加之物联网的信息化，人们对日常生活所需要的物质水平也不断提高。物联及包装行业对生产线的要求也趋于自动化与便捷化。产品生产后的包装环节的低成本化，自动化需求逐渐增大。因此，包装过程中的自动化无人化是企业考虑收益的重要指标。而可编程控制器的运用将大大减少人工包装的成本，同时功能性强，性能价格比高，硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强，可靠性高，抗干扰能力强的特点，同时能够实现减少系统的设计、安装、调试工作量，使后期维修工作量减到最小，维修方便

2、。因此通过分析了现代企业分检控制与管理问题的现状，结合中小企业的实际情况阐述了包装系统的工作原理，给出了一种简单实用的包装生产线自动控制系统的硬件电路设计方案。关键词：自动化；无人化；低成本化；包装生产线AbstractIn todays society, with the continuous improvement of peoples material life, coupled with the Internet of things, peoples daily needs of the material level is also rising. The demand for the

3、 production line of the packaging industry and the packaging industry tends to be automated and convenient. After the production of the packaging process of low cost, the increasing demand for automation. Therefore, the automation of packaging process is an important indicator of the enterprise to c

4、onsider earnings. The application of the programmable controller will greatly reduce the cost of manual packing, and strong functionality, high cost performance, complete hardware, convenient user, strong adaptability, high reliability, strong anti-jamming capability, and can realize the reduction o

5、f system design, installation and commissioning work, so that the maintenance workload is reduced to a minimum convenient maintenance. Therefore, through the analysis of the current situation of modern enterprise seizure control and management problems, combined with the actual situation of small an

6、d medium-sized enterprises describes the working principle of the packaging system, the hardware circuit design provides a simple and practical packaging production line automatic control system.Keywords: Automation; Unmanned; Low cost; Packaging production line目 录第一章 可编程序控制器基础.1 1.1 可编程控制器的基本概念.1 1

7、.2 可编程序控制器的特点.11.2.1 应用简单.11.2.2 可靠性高.11.2.3 抗电磁干扰性能好，环境适应性强.21.2.4 功能完善.21.3 可编程序控制器的基本结构.2第二章程序设计.31.1 设计要求.31.2 设计方案.31.3 设计方法.51.3.1 I/O分配表.51.3.2 工作时序图.51.3.3 顺序功能图.61.3.4 PLC I/O接线图.71.3.5 原件清单.8第三章 程序验证.9第四章 所有程序.12第五章 结论.14第六章 心得体会.15第一章 可编程序控制器基础1.1 可编程控制器的基本概念可编程控制器（以下简称PLC）是计算机技术与继电器逻辑控制概

8、念相结合的一种新型控制器。它是以微机处理机为核心，用作数字控制的专用计算机。随着微电子技术、计算机技术的发展和数据通信技术的推进，可编程控制器已逐渐发展成为功能完备的自动化系统。现代对于PLC通俗的定义为一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。1.2 可编程序控制器的特点1.2.1 应用简单使用方便，编程简单。采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。功能强，性能价格

9、比高，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。1.2.2 可靠性高PLC的可靠性高，主要是因为它在硬件及软件两方面都采取了严格的措施。在硬件设计方面，首先选用优质器件，再者是合理的系统结构，简化安装，使它易于抗振动冲击。对印刷电路板的设计、加工及焊接都采取了极为严格的工艺措施，而且在电路、结构及工艺上采取了一些独特的方式

10、。软件方面同样采取特殊设计，可自动检测程序内部的死循环及程序自身出错导致的错误信息，一旦遇到相关错误将自动发出警报并停止相关模块的运行，保证PLC的高可靠性。1.2.3 抗电磁干扰性能好，环境适应性强PLC是按直接应用于工业环境而设计的，产品在相当宽的环境温度、湿度，规定的机械振动。冲击以及额定的电源电压与频率变化。电源瞬时中断。电源电压降低等因素的作用下，均能正常工作。1.2.4 功能完善PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。1.3 可编程序控制器的基本结构中央处理单元（CPU）：一般由控制器

11、、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。 主要功能：1）从存储器中读取指令； 2）执行指令 、驱动外部输出设备动作；3）处理中断；4）诊断故障、记忆故障信息并报警。存储器(Memory)：是具有记忆功能的半导体器件，用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。输入输出单元：PLC与外部设备联系的桥梁电源单元：PLC由开关式稳压电源为内部电路供电第二章 程序设计1.1 设计要求某包装生产线上，包装物品由传送带1随时运来，运送时间不固定，因此包装物品的间隔是不确定的，有的包装距离较远，有的包装则靠在了一起。在传送带1的电动机轴上安装一个旋转编码器E6A，电动机转动1圈，旋转编码器

12、发出1个脉冲。每个包装物品的宽度是4个脉冲，当光电检测器SP1检测到包装物品，且旋转编码器发出4个脉冲时，表示有1个包装物品通过传送带1到传送带2。这样就可以通过对旋转编码器发出的脉冲数的计数，实现对包装物品的准确计数。其控制要求说明如下： 按下启动按钮SB1后，传送带1和传送带2运转，传送包装物品到传送带2。 当传送带2上有3个物品后，挡板电动机M1正转，驱动挡板上升，阻止后面的包装物品继续运送到传送带2上。 当挡板上升到位，上限位开关SQ3动作，挡板停止上升，推动器电动机M2正转，将3个包装物品向前推出。 当推动器到达前限位开关SQ2动作，推动器停止向前，推动器电动机M2反转，驱动推动器后

13、退。 当推动器后退到位时，后限位开关SQ1动作，推动器停止后退，推动器电动机M2停转。此时挡板电动机M1反转，驱动挡板下降。 当挡板下降到位，下限位开关SQ4动作，挡板回到初始位置。1.2 设计方案 本次设计要求中各部分工作有一定的工步顺序，因此，设计时应明确各工步之间的关系，列出先后关系，制作顺序功能图。同时确定各工步启动条件，制作大体I/O分配表。最后，根据设计要求决定采用脉冲计数等模块启动相关步骤。在控制输出端电机正转于反转时，电机正转与反转与接线正负两级顺序有关，因此一个电机输出端应占用两个通道，分别用不同顺序连接电机的正负极，达到控制电机正转与反转的目的。控制具体方案为：1.3 设计

14、方法1.3.1 I/O分配表IO0.00启动100.00传送带10.01停止100.01传送带20.02光电检测器SPI100.02M1正转0.03旋转编码器E6A100.03M2正转0.04SQ3100.04M2反转0.05SQ2100.05M1反转0.06SQ10.07SQ41.3.2 工作时序图M1（反转）：SQ1：M2（反转）：SQ2:M2（正转）：M1（正转）:SPI:E6A:SQ3:1.3.3 顺序功能图0.00启动W0.05W0.06W0.07W0.00W0.01W0.02W0.03W0.04计数器SPI控制传送带1、传送带2启动启动计数器E6A电动机M1正转SQ3M1停止，M2

15、正转SQ2M1停止SQ4M2停，M1反转SQ1M2反转SPI控制1.3.4 PLC I/O接线图备注：电机正转与反转与接线正负两级顺序有关，因此一个电机输出端应占用两个通道，分别用不同顺序连接电机的正负极，达到控制电机正转与反转的目的。380VCOMM1反转M2反转M2正转M1正转传送带2传送带1100.05100.04100.03100.02100.01100.00SQ1SQ1SQ2SQ3E6ASPI关闭启动COM0.070.060.050.040.030.020.010.00CP1H-XA40DR-A1.3.5 原件清单：旋转编码器类型：增量型旋转式编码器 品牌：欧姆龙型号：E6A2-CW

16、C3 外型尺寸：46.5(mm)适用范围：10、（20）*、60、100、200、300、360、500（脉冲/旋转）输出形式：电压输出 工作原理：增量式最高响应频率：0.5MHz 电源电压：DC5-12V输出相：A相 价格：150RMB/个驱动、停止开关 品名：按钮开关启动开关 型号：LA38-11（红/绿） 触点：双触点(一常开触点一常闭触点)光电检测器 品牌: 欧姆龙 型号: E3Z-D61电子电工产品类型: 120型 开关类型：漫反射扩散类型热继电器 型号：NR2-25G/Z 额定电流：0.1-10A接触器 型号：CJIOZ-40/3 额定电压：220V 额定电流：10A低压断路器 型

17、号：DZ5系列低压断路器 工作电流：0.15-50A熔断器 型号：RL1-15 工作电流：2-20A电动机品牌: other/其他 型号: Y80M1-2电源方式: 交流电 类型: 驱动电动机防护型式: 封闭式 绝缘等级: B级电源种类: 交流电动机 工作原理: 异步电动机结构与工作原理: 交流换向器电动机 功率：0.75（KW）电流：1.8 转速：2830（r/min）效率：75% 功率因数：0.84第三章 程序验证第四章 所有程序第五章 结论本文主要为工厂或企业设计一套较为完整的包装生产线自动控制系统，同时实现生产线工作状态监控可视化，以便发生故障时能够时能够根据程序显示工作状态较为容易的

18、排除故障。根据要求，此系统能达到无人现场运行，运行状态可以用相关软件配合监控，生产包装自动化的要求，用户在控制室可以通过控制界面开启关闭传送装置，并且可反应当前工作机组的状况，以用来提示相关操作人员。而采用光电检测器、脉冲发生器的监测控制功能，配合PLC的强大功能。可以实现控制包装生产线无人化与自动化，同时能够保证包装物品数量精度，运用电脑检测控制也能够减少后期维护等相关成本。总结本文的主要工作有以下几点:1.根据包装传送的周期性工作特点，传送带传送货物时用E6A计算传送带旋转周期，判断是否将货物传送至包装阶段，以便精确统计传送的当前行为。但采取此种方式的缺陷是，传送物品必须具有统一规格，其大

19、小必须小于4个脉冲周期；2.光电信号检测器作为最先发现物品的检测机构，利用其简易的结构与原理较好的实现对间距不等的货物进行检测，配合传送带上的脉冲信号发生装置，可以更好的定位当前物品的位置，向控制PLC发出准确的控制信号；3.PLC采用欧姆龙公司的CP1H-XA40DR-A产品，能控制传送电机、挡板控制电机、推板控制电机的正转与反转，同时简化实体电磁继电器等相关配套电器的连接线路，节约更多控制按钮的安装调节，减少人员操作负担，简化操作难易程度，使控制变得简单可靠，系统工作更加稳定，减少人工操作产生的错误，节约造成错误后的返工时间；4.为了有效防止各部分电机之间诸如同时工作错误的工作关系，程序采

20、用机构互锁有效防止操作事物带来的损失；5.PLC工作可配合CX-Programmer等相关软件，真实反应相关梯形图的工作状态，将复杂的程序图形化可视化，使相关操作人在没有相关专业培训的条件下即可操作维护设备或相关电路，使生产简洁化，提高生产线实际操作性。第六章 心得体会 本学期我接触了一门新的学科可编程控制器反应原理。初学这门课程的时候偶，我会下意识和C程序等相关工科编程语言相结合，在恐惧其难度将要和同类编程软件相同时不禁对未来的学习感到渺茫。但是在详细学习后我发现，PLC的程序学习并不像我想的那般复杂。相反，这门课程的学习十分简单，并且对于相关基础要求相对于其它学科也比较低，这使得我在学习完所有课程后对相关的看法有了新的认识。截至目前为止，可编程控制器反应原理的课程已经全部学习完了。在学习过程中，我所学习到的不仅是这门课程的专业知识