建筑电气课程设计自动装箱控制系统

1、学 号 1322020312天津城建大学建筑设备电气控制课程设计设计说明书生产线自动装箱的电气控制系统设计 起止日期： 2015 年 12 月 28 日 至 2016 年 01 月 01 日学生姓名班级智能*班成绩指导教师(签字)控制与机械工程学院 2016年 01月 01日目 录第 1 章 可编程控制器基础知识 1 PLC（可编程控制器） 1第2章 生产线自动装箱系统设计介绍72.1生产线自动装箱系统的PLC控制程序设计与调试内容简介72.2 生产线自动装箱系统的PLC控制程序设计与调试设计要求72.3 生产线自动装箱系统的PLC控制程序的设计与调试设计思想7第3章 生产线自动装箱PLC控制

2、系统的硬件电路设计93.1生产线自动装箱PLC控制系统运行框图93.2生产线自动装箱PLC控制系统器件选择93.3生产线自动装箱PLC控制系统PLC选型 123.4 生产线自动装箱PLC控制系统I/O分配表123.5生产线自动装箱PLC控制系统I/O接线图133.6控制系统主回路和控制回路接线图及控制箱内设备布置图14第4章 生产线自动装箱PLC控制系统的程序设计154.1生产线自动装箱PLC控制程序的梯形图154.2生产线自动装箱PLC控制程序的指令表15结论16设计总结17参考资料18附录19第一章 可编程控制器（PLC）基础知识PLC的发展历程与定义：1968年，美国通用汽车公司要求用新

3、的电器控制装置取代继电器控制装置，对外公开招标。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程逻辑控制器（PLC）。从此开创了可编程逻辑控制器时代。最初，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，只能进行计数、定时及开关量的逻辑控制，随着计算机技术的发展，可编程逻辑控制器的功能不断扩展和完善，变成实际意义上的一种工业控制计算机。1987年2月，国际电工委员会（IEC）对可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计制造的计算机。显然它是以微处理器为基础，结合计算机技术、自动控制技术和通信技术，用面向控制过

4、程、面向用户的语言编程，是一种简单易懂、操作方便、可靠性高的新型通用工业控制装置。PLC的构成：PLC虽然外观各异，但是其硬件结构却大体相同。主要有中央处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入输出器件(I/O接口)，电源及外接编程器构成(如图2-1)。这些模块可以按照一定规则组合配置。1）中央处理器（CPU）CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序

5、存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关控制电路。CPU主要由运算器、控制器、寄存器以及实现他们之间联系的数据、控制及状态总线构成。CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数

6、，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。2) I/O接口输入输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。输入输出接口用来接收生产过程的各种参数。输出接口用来可编程控制器运算后的控制信息，并通过机外的执行机构完成丁业现场的各种控制。生产现场对可编程控制器接口的要求一是要有较好的抗十忧能力，二是要能满足工业现场各类信号的匹配要求，因此厂家为可编程控制器设计了不同的接口单元。主要有以下几种： (1)开关量输入接口。 (2)开关量输出接口。 (3)模拟量输入接口。（4)模拟量输出接口。 (5)智能输入输出接口。3)电源可编程控制器的电源包括为可编程控制器各工

7、作单元供电的开关电源以及掉电保护电路供电的后备电源，后备电源一般为电池。4)存储器存储器是可编程控制器存放系统程序，用户程序及运算的单元。和计算机一样，位置都有严格的划分。由于可编程控制器是为了熟悉继电接触器系统的工程技术人员使用的，可编程控制器的数据单元都叫继电器。不同的用途的继电器在存储区中占有不同的区域。每个存储单元有不同的地址编号。5)外部设备编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，日前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。也就是我们系

8、统的上位机。可编程控制器还配有其他的一些外部设备：盒式磁带机，打印机，EPROM写入器和高分辨率大屏幕彩色图形监控系统。PLC的工作原理：PLC虽然以微处理器为核心，具有微型计算机的许多特点，但它的工作方式却与微型计算机有很大的不同，微型计算机一般采用等待命令或中断的工作方式，如常见的键盘扫描方式或IO扫描力式，当有按键按下或IO动作，则转入相应的子程序或中断服务程序，无键按下，则继续扫描等待。PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指

9、令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。实际上，PLC扫描工作除了执行用户程厅外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自诊断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。如图2所示。用户输入设备用户输出设备程序执行输出端子输出寄存器输出映像寄存器输入端子输入锁存器输入映像寄存器 输入采样 程序执行 输出刷新 一个扫描周期 图2 PLC工作原理PLC的工作方式：1)自诊断每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。自诊断内容包括IO部分、存储器、CPU等，并通过CPU设置定时器来监视每次扫描是否超过规定的时间，如果发现异常，则停机并显

10、示出错。若自诊断正常，则继续向下扫描。2)通讯服务PLC检杏是否有与编程器、计算机等的通讯要求，若有则进行相应处理。3)输入处理PLC在输入刷新阶段，首先以扫描方式按顺序从输入缩存器中写入所有输入端子的状态或数据，并将其存入内存中为其专门开辟的暂存区输入状态映像区中，这一过程称为输入采样，或是如刷新，随后关闭输入端口，进入程序执行阶段，即使输入端有变化，输入映像区的内容也不会改变。变化的输入信号的状态只能在下一个扫描周期的输入刷新阶段被读入。4)输出处理 同输入状态映像区一样，PLC内存中也有一块专门的区域称为输出状态映像区。当程序的所有指令执行完毕，输出状态映像区中所有输出继电器的状态就在C

11、PU的控制下被一次集中送至输出锁存器中，并通过一定的输出方式输出，推动外部的相应执行器件工作，这就是PLC输出刷新阶段。5)程序执行PLC在程序执行阶段，按用户程序顺序扫描执行每条指令。从输入状态映像区读出输入信号的状态，经过相应的运算处理等，将结果写入输出状态映像区。通常将自诊断和通讯服务合称为监视服务。输入刷新和输出刷新称为IO刷新。可以看出，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的扫描只是在输入采样阶段进行，对输出赋的值也只有在输出刷新阶段才能被送出，而在程序执行阶段输入、输出会被封锁。这种方式称做集中采样、集中输出。PLC软件系统PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监

12、控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预。用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序(也就是逻辑控制)用来实现各种控制。FXGPWIN是用于三菱可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用FXGPWIN来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果的在线监视。PLC提供的编程语言PLC采用最常用的两种编程语言，一是梯形图，二是指令表。采用梯形图编程，因为它直观易懂，但需要一台个人计算机及相应的编程软件；采用指令形式便于实验，因为它只

13、需要一台简易编程器，而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。虽然一些高档的PLC还具有与计算机兼容的c语言、BASIC语言、专用的高级语言(如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP)，还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。不管怎么样，各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。1）编程指令指令是PLC被告知要做什么，以及怎样去做的代码或符号。从本质上讲，指令只是一些二进制代码，这点PLC与普通的计算机是完全札同的。同时PLC也有编译系统，它叫以把一些文字符号或图形符号编译成机器码，所以用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码，或图形符号。常用的助记符语句用英文文字(可用多

14、国文字)的缩写及数字代表各相应指令。常用的图形符号即梯形图，它类似于电气原理图是符号，易为电气工作人员所接受。2）指令系统一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。它包含着指令的多少，各指令都能干什么事，代表着PLC的功能和性能。一般讲，功能强、性能好的PLC，其指令系统必然十分丰富，所能干的事也就多。我们在编程之前必须弄清PLC的指令系统。3）程序PLC指令的有序集合，PLC运行它，可进行相应的工作，当然，这里的程序是指PLC的用户程序。用户程序一般由用户设计，PLC的厂家或代销商不提供。用语句表达的程序不大直观，可读性差，特别是较复杂的程序，更难读，所以多数程序用梯形图表达。4）

15、梯形图梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图，用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序，它与电气原理图很相似。它的连线有两种：一为母线，另一为内部横竖线。内部横坚线把一个个梯形图符号指令近成一个指令组，这个指令组一般总是从装载(LD)指令开始，必要时再继以若干个输入指令(含LD指令)，以建立逻辑条件。最后为输出类指令，实现输出控制，或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令，以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。5）梯形图与指令表的对应关系指令表指令与梯形图指令有严格的对应关系，而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲，其顺序为：先输入，后输出(含其他处理)：

16、先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成指令表程序。反之根据指令表，也可画出与其对应的梯形图。6）梯形图与电气原理图的关系如果仅考虑逻辑控制，梯形图与电气原理图也可以建立起一定的对应关系。如梯形图的输出(OUT)指令，对应于继电器的线圈，而输入指令(如LD，AND，OR)对应于接点，互锁指令(IL、ILC)可看成总开关，等等。这样，原有的继电控制逻辑，经转换即可变成梯形图，再进一步转换，即可变成语句表程序。有了这个对应关系，用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。这也是PLC技术对传统继电控制技术的继承。PLC是专为工业控制而开发的装置，其主要使用者是工厂广大电气技术人员，为了适应他们的传

17、统习惯和掌握能力，通常PLC不采用微机的编程语言，而常常采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程。国际电工委员会(IEC)1994年5月公布的IEC11313(可编程控制器语言标准)详细地说明了句法、语义和下述5种编程语言：顺序功能图(sequential function chat)、梯形图(Ladder diagram)、功能块图、指令表、结构文本。梯形图和功能块图为图形语言，指令表和结构文本为文字语言，顺序功能图是一种结构块控制流程图。梯形图是使用得最多的图形编程语言，被称为PLC的第一编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂电气人员掌握，特别适

18、用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序，梯形图的设计称为编程。扫描周期：扫描周期即完成一次扫描(IO刷新、程序执行和监视服务)所需要的时间，由PLC的工作过程可知，一个完整的扫描周期T应为：T=(输入一点时间X输入点数)+(运算速度×程序步数)+(输出一点时间×输出点数)+监视服务时间。扫描周期的长短主要取决于三个要素：一是CPU执行指令的速度；二是每条指令占用的时间；三是执行指令条数的多少，即用户程序的长度。PLC控制系统的设计标准和基本原则：1）电气图用图形符号（GB6988-87）2）电气技术中的中文符号制定通则（GB7159-1987）3）常用电机控制电路图（

19、国家建筑标准设计图集10D303-13）4)最大限度的满足被控对象的控制要求。5)在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。6)保证控制系统安全可靠。7)考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当的留有余量。第2章 生产线自动装箱系统设计介绍2.1 内容简介：对生产线上某种产品自动按指定数量(如12个)装箱，产品装箱前及装箱后都由传送带传送。生产线自动装箱控制装置示意图如图所示。生产产品由传送带A传送，装入由B传送的空箱中。每12个产品装入一箱，当传送带A传送了12个产品装入一箱后，传送带B 将该箱产品移走，并传送下一个空箱到指定位置等待传送带A传送来的产品。

20、生产线自动装箱系统的PLC控制程序设计任务及控制要求： 1）按下控制装置启动按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱前移至指定位置，达到指定位置后，由SQ2发出信号，使传送带B制动停止。2）传送带B停车后，传送带A启动运行，产品逐一落人箱内，由传感器检测产品数量，当累计产品数量达12个时，传送带A制动停车，传送带B启动运行。图2-1 生产线自动装箱控制装置示意图 3）上述过程周而复始地进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止。其工作流程图如图所示。4）应有必要的信号指示，如电源有电、传送带A工作和传送带B工作等。5）传送带A和传送带B应有独立点动控制，以便于调试和维修。2.2生产线自动装

21、箱系统的PLC控制程序设计与调试设计要求：1）画出运行框图；2）采用PLC控制，列出输入输出点分配表；3）画出PLC的输入输出设备的接线图；4）利用STEP7-Micro/WIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计与调试；5）完成课程设计说明书；2.3生产线自动装箱系统的PLC控制程序设计与调试思想： 1）按下启动按钮开关，控制传送带B 的电机M1开始工作，对于的指示灯亮。2）产品包装箱到达指定位置后，SQ2发出开关信号，M1断电停止工作，对于的指示灯灭；控制传送带A的电机M2开始工作，对于的指示灯亮。3）当SQ1计数达到12个时，SQ1发出开关信号，M2断电停止工作，对应指示灯灭；M1通电开

22、始工作，对应的指示灯亮。4）按下停止按钮后，M1，M2都停止工作。5）按下M1，M2单独的单独调试按钮时，可单独控制对应电机的启停。 停止启动调A调B电源指示灯图2-2 控制面板图第3章 生产线自动装箱PLC控制系统的硬件电路设计3.1生产线自动装箱PLC控制系统运行框图：生产线自动装箱PLC系统有两条传送带，即包装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送包装箱，其功能是把已装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，在包装箱传送带的中间装一光电传感器，用以检测包装箱是否到位。生产产品从生产车间被运送到传送带的末端时，自动落入包装箱内，并由安置在两条传送带间的另一

23、传感器监测并转换成计数脉冲，当计数值与预设值相等时，产品传送带停止工作，等待包装箱传送带将另一个空箱传送到指定位置再开始工作，如此循环。工作流程图如下图所示。3.2生产线自动装箱PLC控制系统器件选择： 一、熔断器的选择：熔断器是低压配电系统和电力拖动系统中的保护电器，在使用时串接在所保护的电路中。当电路出现短路或严重过载是，其内部低熔点的熔丝或熔片将自动熔断，将电路切断。熔断器由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。那么，如何在电路中选择熔断器的大小呢？1、熔体额定电流的选择：（1）对于变压器、电炉和照明等负载，熔体的额定电流应略大于或等于负载电流；（2）对于输配电线路，熔体的额定电流应略大

24、于或等于线路的安全电流；（3）在电动机回路用作短路保护时，应考虑电动机的启动条件，按电动机启动时间的长短来选择熔体的额定电流。电动机末端回路保护，选用aM型熔断器，熔断体的额定电流In稍大于电动机的额定电流；（4）电容补偿柜回路的保护,选用gG型熔断器，熔断体的额定电流In约等于线路计算电流1.82.5倍；如选用aM型熔断器，熔断体的额定电流In约等于线路电流的12.5倍。（5）线路上下级间的选择保护，上级熔断器与下级熔断器的额定电流In的比等于或大于1.6,就能满足防止发生越级动作而扩大故障停电范围的需要。（6）保护半导体器件用熔断器，熔断器与半导体器件串联，而熔断器熔体的额定电流用有效值表

25、示，半导体器件的额定电流用正向平均电流表示，因此，应按下式计算熔体的额定电流：INR1.57INRL6INR式中INR表示半导体器件的正向平均电流。（7）降容使用在20°C的环境下，我们推荐熔断体的实际工作电流不应超过额定电流值。选用熔断体时应考虑到环境及工作条件，如封闭程度、空气流动连接电缆尺寸(长度及截面）瞬时峰值等方面的变化；熔断体的电流承载能力实验是在20°C环境 温度下进行的，实际使用时受环境温度变化影响。环境温度越高，熔断体的工作温度就越高，其寿命也就越短。相反，在较低的温度下运行将延长熔断体的寿命。在配电线路中，一般要求前一级熔体比后一级熔体的额定电流大23倍

26、，以防止发生越级动作而扩大故障停电范围。2、熔断器的选择：（1）UN熔断器UN线路。（2）IN熔断器IN线路。（3）熔断器最大分断能力应大于被保护线路上的最大短路电流。（4）类型的选择：应根据使用场合选择熔断器。电网配电一般用刀型触头熔断器（如HDLRTORT36系列）；电动机保护一般用螺旋式熔断器;照明电路一般用圆筒帽形熔断器; 保护可控硅元件则应选择半导体保护用快速式熔断器。常用的熔断器有：1、RC1A系列瓷插式熔断器、2、RL1系列螺旋式熔断器3、RM10系列无填料封闭式熔断器。次外，还有RTO系列有填料封闭管式熔断器、RLS、RSO系列快速熔断器、自复式熔断器等。本设计采用RL1系列螺

27、旋式熔断器。 二、电源开关的选择：开关是用于接通和断开电路的电器。常用的开关有刀开关、铁壳开关、组合开关和自动空气开关。刀开关分单级、双级和三级。适用于接通和断开有电压而无负载电流的电路。因而结构简单、操作方便、价格便宜，在一般的照明电路小于5.5KW电动机的控制电路中常被采用。用于照明电路是可选用额定电压220V或250V，额定电流等于或大于电路最大工作电流的两极开关；用于电动机的直接启动时，可选用额定电压280V或500V，额定电流等于或大于电动机额定电流3倍的三级开关。在安装刀开关时刀口应朝上，防止热空气拉弧或重力闸。铁壳开关又叫封闭式负荷开关。是带有熔断器的刀开关放在用铸铁或薄钢板冲压

28、而成的铁壳中。铁壳开关配用的熔断器，额定电流为60A及以下者，配用瓷插式熔断器；额定电流为100A以下者，配用无填料封闭管式熔断器。组合开关也称转换开关，多用于机床控制线中作为电源的引入开关，也可以用作不频繁地接通和断开电路接线电源和负载以及控制5KW及一下的小容量异步电动机正反转、星三角启动。自动空气开关又叫低压断路器，它能对电路进行短路、欠压、严重过载保护，同时也可作不频繁地启动电动机。本设计采用梅兰日空气开关梅兰日兰断路器C654P16A。三、交流接触器的选择：交流接触器是一种自动控制电器可频繁接通和切断电路。它主要由电磁部分、触头部分及灭弧罩组成。灭弧罩用陶瓷制成的，盖在三个主触头上，

29、使产生的电弧迅速熄灭，不外溅。当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将铁芯吸合，由于触头系统是于动铁芯联动的，因此动铁芯带动三条动触片同时运行，触点闭合，从而接通电源。当线圈失电时，吸力消失，动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离，使主触头断开，切断电源。同时交流接触器具有欠压保护。选择接触器：1、选择接触器主触头的额定电压：应等于或大于负载的饿额定电压。2、选择接触器触头的额定电流：被选用接触器触头的额定电流应不小于负载电路的额定电流。也可根据所控制的电动机最大功率进行选择。如果接触器是用来控制电动机的频繁启动、正反或反接制动等场合，应将接触器的主初头额定电流降低使用，一般可降低一个等级。3、根

30、据控制电路要求确定吸引线圈工作电压和辅助触点容量：如果控制线路比较简单，所用接触器的数量较少，则交流接触器线圈的额定电压一般直接选用380V或220V。如果控制线路比较复杂，使用的电器又比较多，为了安全起见，线圈的额定电压选低一些，这时需要加一个控制变压器本设计采用,CJ10系列交流接触器四、热继电器的选择：热继电器常用来对电动机进行过载保护。电动机在运行过程中，由于种种原因，如长期过载、频繁启动、欠压运行、断相运行等均会使流过电动机的电流超过额定值。若过电流的数值不足以使电路中的熔断器熔断，电动机绕组就会因过电流而导致发热，影响电动机的寿命，甚至烧毁电动机。这时就需要热继电器进行过载保护。通

31、常热继电器的动作电流应等于电动机的额定电流热继电器的选择。1. 类型的选择：一般情况下，可选用两相结构的热继电器，但当三相电压的均衡性较差，工作环境恶劣或无人看管的电动机，宜选用三相结构的热继电器。对于三角形接线的电动机，应选用带断保护装置的热继电器。2. 热继电器额定电流的选择：热继电器的额定电流应大于电动机额定电流。然后根据该额定电流来选择热继电器的型号。3. 热元件额定电流的选择和整定：热元件的额定电流应略大于电动机额定电流。当电动机启动电流为其额定电流的6倍及启动时间不超过5S时，热元件的整定电流调节到等于电动机额定电流；当电动机的启动时间较长、拖动冲击性负载不允许停止时。热元件整定电

32、流调节到电动机额定电流的101105倍，本设计采用JR10系列热继电器。五、产品计数器：产品从传送带端掉落时，不断地遮挡光源到光电传感器的光路，使光电脉冲电路产生一个个电脉冲信号。产品每遮光一次，光电传感器电路便产生一个脉冲信号，因此，输出的脉冲数即代表产品的数目，该脉冲经计数电路计数并发出开关型号。本设计采用光电传感器。3.3生产线自动装箱PLC控制系统PLC选型： 从题目可知，生产线自动装箱系统共有开关量输入点5个，开关量输出点4个。本系统采用西门子S7-200系列PLC进行控制。参照西门子S7-200产品目录，S7-200系列中的CPU 224主要技术性能： 电源电压DC 24V，AC

33、100230V； 电源电压波动DC 20.4-28.8V，AC 84-264V（47-63Hz）； 环境温度、湿度水平安装0550C，垂直安装0450C，595%； 大气压8601080hPa； 保护等级IP20到IEC529； 输出给传感器的电压DC 24V （20.4-28.8V）； 输出给传感器的电流280mA；电子式短路保护（600mA）； 为扩展模块提供的输出电流660mA； 程序存储器8K字节/典型值为2.6K条指令； 数据存储器2.5K字； 存储器子模块1个可插入的存储器子模块；3.4生产线自动装箱PLC控制系统I/O分配表： 该系统需5个输入和4个输出，由以上知选CPU224即

34、可满足要求。见表3-1 I/O分配表表3-1 I/O分配表 输入信号输出信号序号功能元件地址序号控制对象地址1启动按钮SB1I0.01PLC通电信号Q0.02停止按钮SB2I0.12控制传送带A运动Q0.13传送带B点动按钮SB3I0.23控制传送带B运动Q0.24传送带A点动按钮SB4I0.34装箱指示Q0.35S02信号SB5I0.46计数器信号SQlSB6I0.53.5生产线自动装箱PLC控制系统I/O接线图： CPU224的I/O接线图如图3-2所示。L(+) 220V AC L(-)ML+L1N1LI0.01MSB2Q 0.1Q 0.0I0.6I0.5I0.4I0.1I0.3I0.2

35、 Q0.3Q 0.2CPU224SB5SB4SB3SB1SB6I0.7220V AC24V DC图3-2 I/O接线图3.6控制系统主回路和控制回路接线图及控制箱内设备布置图： 图3-3 主回路接线图生产线自动装箱PLC控制系统主回路接线图见图3-3.生产线自动装箱PLC控制系统控制回路接线图见图纸图2。生产线自动装箱PLC控制系统控制箱内设备布置图见图纸图5。第4章 生产线自动装箱PLC控制系统的程序设计4.1生产线自动装箱PLC控制系统程序的梯形图： 本系统采用STEP 7 MicroWIN SP3（S7-200）V4.0软件调试，共有68个网络。调试过程所设计梯形图见附录1.梯形图。4.

36、2生产线自动装箱PLC控制系统程序的指令表： 本系统调试过程所生成指令表见附录2.指令表。结 论当控制线路设计好后，在进行调试时，出现了线路一直通电，电机一直工作的问题。随后与题目差不多的同学一起讨论，找到了解决的办法。本题目主要实现的是两个电机的切换工作，即正常工作时刻只有一台电机带动相应的传送带工作。为了实现此功能需要将两个传感器反馈的信号转换为开关信号，对控制线路起通断作用。另外，在实现题目的各个要求时，逐个击破。然后将设计整合到一起。最后的电动调试电机A，B遇到了困难。在指导老师的帮助下利用复合按钮成功解决。实现了题目的所有要求。顺利完成该项目。对于本次设计，成功采用PLC控制两个个传送带的工作，完成了本次设计任务的基本要求，经过多次的调试，该系统性能稳定、可靠、冗余性强，可以很好地适用于连续工作。本次设计的生产线自动装箱PLC控制系统，其硬件结构简单，成本低廉，响应速度快，性能、价格比很高，和单片机系统相比具有极高的可靠性，具有良好的市场应用价值。本系统解决了传统以继电器控制硬件电路的方法，采用人机界面取代继电器，通过软件的方式控制硬件电路。由于PLC具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强，以及编程简单，维护方便，通讯灵活等优点。但是该设计尚有不足，还有很多的扩展功能没有实现，例如对产品计数错误的检测功能等等。设计总结通过这次对生产