电气工程及其自动化毕业设计-基于PLC的罐装流水线系统设计

[17]；罐装设备开始工作，4s后罐装完成，罐装设备停止运作，检测系统开始合格检测，不合格的重新罐装，当产品合格时，传送带正常工作，系统进入下一次循环。如果遇到一些不可抗力，可以通过手动关停整个系统。我们可以通过最基本的顺序图，展现出系统运行时，所有的工作流程，如下图7。图7控制流程图4.2梯形图设计下面各梯形图网络所控制的过程及设计，以下只有部分梯形图，全部梯形图见附录1。（1）通过启动按钮操作，初始化运行，指示灯亮起，一直保持，当按下停止按钮或故障时急停按钮操作，指示灯灭。（2）当系统检测到瓶子不到位、缺料故障时，急停按钮操作，系统停止，故障灯亮，需要人工对急停按钮进行复位，如下图8。图8故障检测（3）开机上电，系统自动通过PLC内部特殊继电器进行复位操作，运行一周期，复位输出。（4）没有运行步骤时，所有继电器无动作，在执行初始化或罐装M0.3=1，罐装完成，定时器定时T38=1，开始进行装料初始化，如下图9。图9传送带运行程序（5）系统准备好后，运行信号发出，传送带开始运行，运行标志有效。（6）系统检测到瓶子到位后，停止传送带运行，定时器设定时间，延时1s后开始罐装。罐装步骤时，启动定时器T37，程序如图10、图11。图10停顿程序（7）罐装过程开始，定时器T38开始定时4s，程序如图12。图11计时程序图12罐装过程程序5调试与仿真5.1系统调试用STEP7-Micro/WIN编程软件，绘制好整个系统的梯形图程序，编译成功之后运行一下，验证程序的可行性。如果编译有错误，再根据系统的控制过程进行修改，最终确定完整正确的系统程序。在STEP7-Micro/WIN输入程序之后，按照I/O端口地址的分配，连接外部接线，开始上机运行，完成对整个系统功能的调试，确定最终的设计方案。接线图如下图13。图13调试接线图（1）打开启动开关I0.0，系统开始自动远行，电机正转，传送带开始远行，运行指示灯G亮起，如图14所示。图14传送带开始运行（2）当瓶子传送到指定位置，检测到是空瓶，电机停转，到位指示灯A亮起，运行指示灯G灭掉，如图15所示。图15瓶子到位（3）瓶子到位，传送带停止后，罐装系统开始运行，罐装4s，罐装指示灯B亮起，到位指示灯A灭掉，如图16所示。图16罐装运行过程（4）罐装完成后，开始检测产品罐装的合格性，合格检测指示灯C亮起，罐装指示灯B灭掉，如图17所示。图17合格检测（5）若产品合格，则电机正转，传送带继续运行，进入下一个循环，运行指示灯G再次亮起。若不合格，重新回到罐装过程，重新检验合格，方可进入下一个循环。5.2程序仿真将设计好的程序装载到S7-200的仿真软件进行检验，打开仿真软件，进入仿真界面，如图18所示。图18仿真软件界面（1）S7-200PLCCPU的选型。点击菜单栏里的配置，再到CPU型号，在下面的对话框内选择224。（2）程序代码不能用仿真软件直接打开，必须用编程软件中导出的程序再用仿真软件打开，才能正常运行。将编译好的罐装程序用编程软件打开，点击菜单中文件的命令，选择保存文件的地方再导出。（3）将程序载入后点击运行按钮，开始仿真。①运行准备，点击启动按钮SB1，系统启动指示灯亮，如图19所示。图19启动系统②检测到瓶子时，启动电机，传送带开始运行，如图20。图20传送带运行③检测到瓶子到位时，传送带停止，启动延时，如图21。图21瓶子到位传送带停止④延时结束后，装料阀打开，开始罐装，指示灯亮起，如图22。图22罐装⑤罐装结束后，自动返回等待下一个瓶子到来，如图23。图23自动下一个循环结论通过本次毕业设计，对罐装流水线系统的设计和程序的仿真过程，让我对可编程控制器有了更加全面的认识，掌握了PLC的程序设计工作的流程，对PLC知识有了更加深刻的记忆。通过这几个月的学习、实践，我不仅仅学习到了很多知识，也磨练了自己的意志，这给我以后的生活带来了很大的益处。PLC在自动化领域有着举足轻重的作用，它主要是以微处理器为核心，通过编程语言来进行严格的自动化控制，使得该项技术应用广泛。近几年来，工业市场的发展壮大，人们的需求增加，各工厂的产量应当适应社会的变化，PLC在这几十年的发展，慢慢成为了自动化市场的主力军之一。本论文是PLC应用在罐装流水线系统中的一个设计，在这里我们详细的介绍了PLC如何通过编程语言来进行控制流程，再将这些流程实际的运用在罐装流水线上，实现罐装产品的流程。从开始了解PLC的发展历程，了解PLC的各方面优点和工作原理，再到硬件软件系统的设计，在本论文中都详细的介绍了。在本次设计中，我发现对书本知识的学习是有缺陷的，虽然我们记住了书本上的一些内容，但当我们实际操作的时候有许多的不足，这是我在以后生活中需要注意的，应当多进行实践操作，才能将知识融会贯通。在完成程序的编写后，经过多次反复的仿真调试，充分的展示出了本次设计的罐装流水线系统所有的操作过程，以及罐装要求的实现，已达到了所预期的标准，在以后加以完善可能会应用到实际生活中去。毕业论文的任务也要即将结束了，在此次设计的过程中，老师给了我们很大的帮助，解决了许多的困难，也让我意识到自己在专业知识方面还有很多的不足，在以后的学习工作中应当认真的学习专业知识，提升自己的实践能力，更好的完成以后的工作，充实自己。参考文献[1]苏帆.胶带输送机可编程控制系统程序设计[J].粮油加工与食品机械,2004,35(09):53-54+56.[2]叶童,吴何畏.PLC控制器在饮料罐装生产流水线系统中的应用[J].机械管理开发,2017,32(01):8-10+13.[3]陈宇.30MVA钛渣电炉计算机控制系统[D].西安:西安工程大学,2011.[4]成育鸿.PLC电气控制系统在组合机床中的应用探究[J].产业与科技论坛,2011,10(18):82-83.[5]党丹丹,尚敏.基于网络的智能电机远程监控与诊断系统设计[J].现代计算机(专业版),2011,28(08):75-77+93.[6]马平.基于S7-300PLC的车门包边机控制系统研究[D].秦皇岛:燕山大学,2013.[7]刘光起.群控电梯控制系统设计与实现[D].北京:北京工业大学,2013.[8]杨中兴,冯珊珊,王文魁等.微波传感器及其应用研究[J].电子技术与软件工程,2015,4(11):143.[9]刘玉佳.基于多信息融合的室内智能控制系统研究与实现[D].天津:河北工业大学,2014.[10]刘春兰.基于变频调速的圆盘造球机技术改造[J].机电技术,2013,36(03):20-21+24.[11]卢玉青.颜料易分散性检验系统的研究与设计[D].天津:河北工业大学,2005.[12]赵娜.橡胶生产控制系统的设计与开发[D].大连:大连理工大学,2011.[13]刘翼.配电房辅助综合监控系统的设计与实现[D].郑州:郑州大学,2017.[14]席作鹏.基于嵌入式服务器的污水泵站监控系统设计[D].太原:太原科技大学,2013.[15]马文汇,李东.谈建筑电气继电