PLC课程设计饮料罐装生产流水线

PLC课程设_饮料罐装生产水线福建电力职业术学院课程设计

饮料罐装PLC梯形图控制程序设计及调试

2015.10.10//

PLC课程设_饮料罐装生产水线引言1.设计任务.1.1课题内容.1.2控制要求.1.3课要求.2.总体设计方案.............................................................................................................................42.1饮料灌装流水线的基本结构...........................................................................................42.2灌装流水线的工作原理...................................................................................................53.硬件控制设计.............................................................................................................................53.1PLC的择.3.2传感器的选择.3.3硬件电路的设计...............................................................................................................64.软件控制设计.............................................................................................................................74.1系统流程图.......................................................................................................................74.2I/O接图.4.3I/O分表.4.4梯形图4.5指令表.............................................................................................................................115.调试说明.6．设计小结..................................................................................................................................15参考文献.........................................................................................................................................17//

PLC课程设_饮料罐装生产水线引言目前饮料的灌装生产已经实现自动化了提高产品质量缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求产品生产正向缩短生产周期降低成本提高生产质量等方面发展因此饮料厂的自动化灌装生产线中有越来越多的机器在使用先进的灌装技术来提高机器的自动化控制水平和生产效率。而应用PLC完成电气部分的控制是工业自动化电气控制的主要发展方向次课设主要介绍全自动灌装生产线的基本概念自动灌装生产线是由数台自动灌装机械经控制系统进行集中控制并按照各自功能完成一定任务进行顺序连续生产的一系列机器组合过对饮料罐装自动控制的介绍我们对灌装这个行业有了更深的了解，也对自动化这个名词有了进一步的了解国的饮料罐装自动化相对于西方发达国家来讲还有很大的差距设备陈旧技术落后成为阻碍我们灌装行业发展的一个严重问题鉴于这些问题我国企业不断发展自身的实力逐步朝着生产高速化、设备结构合理化、设备的多功能化、设备的绿色化、控制的智能化等方向发展出适合自己需求的产品来次课设就是朝着这个方向进行研究和设计。1.设计任务1.1课题内容饮料灌装生产流水线梯形图控制程序设计调试1.2控制要求（1）统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止子装满饮料后传送带驱动电机必须自动启动并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。（2）当瓶子定位在罐装设备下时，停1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示5秒后停止并不再显示报警（报警方式为红灯以0.3S时间间隔闪烁（3）灌装完一瓶须进行称重比较：若大于或等于克为正品，并计数1//

PLC课程设_饮料罐装生产水线次，计数满24瓶为一箱，并令蜂鸣器报警一次（鸣响1s小于700克则为次品，同时也计数1次，计24瓶为一箱，并令蜂鸣器报警一次（鸣响2s）瓶装饮料的重量以模拟量的形式自模拟量通道A/D输入（重量Kg模拟量电压输入及数字量的对应值可以自己设定（4）可以手动对计数值及定时器清零（复位）1.3题要求（1）I/O编址（2）编程并调试（3）I/O端子接线图2.总体设计方案2.1饮料灌装流水线基本结构饮料灌装流水线的基本结构图所示：图2.1

饮料灌装流水线的基本结构//

PLC课程设_饮料罐装生产水线2.2灌装流水线的工原理灌装流水线的运作是通过电机和灌装设备来控制的通过电动机的运转带动流水线的工作而灌装设备的开通则直接控制饮料流通通过输入PLC软件程序，直接控制电机及流水线的运作.。流水线由传感器实时监控，由PLC控制，控制准确。自动化程度高。3.硬件控制设计3.1PLC选择（1）的结构及特点：的构成从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括模块、模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。编程简介体积小重量轻耗电少接线程简单可靠性高反应快，可靠性高，抗干扰能力强。PLC经出现，由于它的自动化程度高、可靠性好，设计周期短使用和维护简便等独特优点备受国内外工程技术人员和工商业界厂商的极大关注产PLC厂商孕起着大规模集成电路和微处理器在PLC中应用，是PLC的功能不断得到增强，产得到飞速发展。目前，在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。常用程序设计语言简介方源可编程控制器程序设计语言。在可编程控制器中有多种程序设计语言它们是梯形图语言布尔助记符语言功能表图语言功能模块图语言及结构化语句描述语言等其中梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言是最广泛最受欢迎的一种编程语言它采用梯形图程序设计语言程序采用梯形图的形式描述这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果。每个梯级是一个因果关系。在梯级中描述事件发生的条件表示在左面事件发生的结果表示在后面梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言来源于继电器逻辑控制系统的描述在工业过程控制领域电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉因此，由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到了欢迎，并得到了广泛的应用。//

PLC课程设_饮料罐装生产水线（2）选择PLC：三菱公司是日本生产的主要厂家之一。该公司生产的FX2N系列机型属于高性能叠装式机型是三菱公司上网典型产品FX2N系列有数十种编程元件FX2N系列编程元件的编号分为部分第一部分是代表功能的字母。如输入继电器勇X”表示、输出继电器用Y表示。第二部分为数字。数字为该器件的序号。根据所需的用户输入输出设备I/O数，选列型的PLC可以满足控制系统的要求。3.2传感器的选择.通过对各个传感器的工作环境和用途的分析确定各个传感器的型号为灌装监测传感器选型为：光电传感器（热型红外线传感器）称重监测传感器的选型为：压力传感器（压阻式）采用红外线传感器来监测空瓶子的到来后动作起到接通开关的作用它是利用被测物体热辐射引起敏感元件温度的变化进行测量温下工作且价格更便宜，不受可见光的影响。压电电阻型半导体压力传感器，灵敏度高，输出信号大，响应速度快，性能稳定且电阻值可在较宽的范围内调整以适应不同需要。3.3硬件电路的设计电气控制原理图如图3.1所：图3.1

电气控制原理图图3.1中断路器、QF2、、QF4、将三相电源引入同时、QF2、、、为电路提供短路保护。电动机的过载保护分别由三个继电器提供。//

PLC课程设_饮料罐装生产水线4.软件控制设计4.1系统流程图开始自动系统按开始按钮B0传送带运行否光电传感器检测到瓶子是延时灌装饮料5S灌装时间到=24）

图4.1

压力传感器是检测到正品检测到次品正品传送带运行次品传送带运行结束饮料罐装生产流水线系统流程图

=24）//

PLC课程设_饮料罐装生产水线4.2I/O线图图4.2I/O接图//

PLC课程设_饮料罐装生产水线4.3I/O配表类别输入（I输出（O

元件SB0SB1SB2SB3SB4SB5KM1KM2KM3KM4HRHA

PLC元件XOX1X2X3X4X5Y1Y2Y3Y4Y5Y6

作用启动按钮停止按钮光电传感器压力传感器1压力传感器2手动清零启动传送带驱动电机驱动灌装设备启动正品传送带启动次品传送带报警显示蜂鸣器响表4.1分表4.4梯形图//

PLC课程设_饮料罐装生产水线图4.3

梯形图//

PLC课程设_饮料罐装生产水线4.5指令表LDX0LDT2OUTT4ORM0ANIT1K10OUTM0OUTY5OUTM3LDM0LDM2LDC1ORY1X3C1ANIX1Y3LDOUTM2ANIX4ORM4ANIM1OUTY3ANIT5OUTY1LDX3OUTLDX2OUTK20ORM1K24OUTM4ANIT1LDM2LDOUTM1ANDX4RSTLDM1ORY4LDX5OUTANIX3K10OUTY4T5LDT0LDX4C1OUTY2OUTC2OUTK24ENDK50LDM3LDT0ANIANIT3LDM4OUTANIT5K3OUTY6LDT2LDOUTM3K3ANIT45.调试说明装入软件中，在电脑上进行初步仿真调试。（2）先将PLC序传入程序控制器中。（3）对各个输入I/O口给信号处理，看各个输出口是否有相应的输出，如果没有按照设计要求输出，对程序进行更改，直到各输出口有相应的输出。/1711/17

PLC课程设_饮料罐装生产水线（4果条PLC中//

PLC课程设_饮料罐装生产水线第五章

程序调试启动系统：当按下启动按钮X0则程序由步变换到S20步图中准确地表示出此时变活动步，并驱动传送带电机运行，而则为不活动步。空瓶计数器计数：//

PLC课程设_饮料罐装生产水线设置位置传感器检测到达预定罐装位置：当灌装设备下的光电传感器检测到有瓶子到达预定位置时则传送带驱动电机停转器T0定为灌装做准备，及图中相符。灌装过程、定时器T1定、瓶计数器计数及报警灯闪：//

PLC课程设_饮料罐装生产水线定时器定时间到传送带自动启动：当定时器定5s时到，则程序跳转到S20步实现了传送带自动启动。组态王监控画面//

PLC课程设_饮料罐装生产水线6．设计小结通过饮料罐装生产流水线的控制课程设计掌握了什么是设计程序设计程序工作的基本过程及各阶段的基本任务熟悉了设计程序总流程图加深了对PLC的理解课本上的知识是机械的表面的通过努力把课本上的知识变得更为简单对实验原理也有了更深的理解通过这次课程设计使我更为全面系统的了解PLC的构造原理和基本实现方法把课本的知识变得生动有趣激发了我们的学习积极性把学过的原理加以强化把课堂学过的知识通过自己的设计程序表示出来加深了对理论知识的理解现在通过自己的动对手做实验理论联系实际对PLC的原理认识更加深刻在调试时应该很仔细一步一步调试下来，做到准确无误。这次课程使我意识到只有理论知识是远远不够的有把所学的理论知识及实践相结合起来才是正确的才能提高自己动手能力和独立思索的能力同时对于PLC发展历史、强大功能、应用领域以及系列知识得到了大概的系统认识，也初步了解了一个完整的系统开发的过程本次课设对于创造思维的培养和开发能力的锻炼有很大的帮助。在编程过程中领略到了熟能生巧的含义编程不仅