生產線自動裝箱的PLC控制系統(tǒng)設計

1、 菏澤學院heze university本科生課程設計（論文）題目 生產線自動裝箱的plc控制系統(tǒng)設計 姓名 鄧蘭鳳 學號 201117008 院 系 蔣震機電工程學院 專業(yè) 自動化專業(yè) 指導教師 侯建華 職稱 副教授 2014年6月 19日菏澤學院蔣震機電工程學院課程設計任務書及成績評定設計題目 生產線自動裝箱的plc控制設計 專業(yè) 自動化 學生姓名 鄧蘭鳳 學 號 201117008 指導教師姓名 侯建華 指導教師職稱 副教授 設計任務書1、 設計的主要內容（技術指標）與要求： 1. 按下控制裝置啟動按鈕后，傳送帶b先啟動運行，拖動空箱指定的位置，達到指定的位置后，由sq2發(fā)出信號，使傳送

2、帶b制動停止。 2. 傳送帶b停車后，傳送帶a啟動運行，產品一一落入箱里，由前移到傳感器檢測產品數(shù)量，當累計產品數(shù)量達12個時，傳送帶a制動停車，傳送帶b啟動運行二、進度安排6.18-6.19查閱相關文獻6.20-6.21確立多個方案，選擇最優(yōu)方案6.22-3-6.23針對方案進行硬件電路設計并調試6.24-6.25針對方案進行軟件設計并調試6.26 總結報告，撰寫論文 成績評定設計成績：指導老師： （簽字） 年 月 日目錄摘要1關鍵詞1abstract1keywords11 生產線自動化的概括22 plc的發(fā)展歷程23 概述24 設計任務和要求35 過程分析36 控制系統(tǒng)硬件設計47 控制系

3、統(tǒng)程序設計58 系統(tǒng)程序調試及結果99 總結9參考文獻10 生產線自動裝箱plc課題設計 生產自動裝箱的plc控制設計 自動化專業(yè) 鄧蘭鳳 指導教師 侯建華 摘要：在現(xiàn)代化的工業(yè)生產中常常需要對產品進行計數(shù)和包裝，如果這些繁雜的工作由人工完成的話不但效率低，而且勞動強度大，不適合現(xiàn)代化的生產需要。本文主要對基于生產線自動裝箱的plc控制系統(tǒng)進行了詳細的分析。該系統(tǒng)有兩個傳送帶，即包裝箱傳送帶和產品傳送帶。包裝箱傳送帶用來傳送產品包裝箱，其功能是把已經裝滿的包裝箱運走，并用一只空箱來代替。為使空箱恰好對準產品傳送帶的末端，使產品剛好落入包裝箱中，在包裝箱傳送帶的中間裝一光電傳感器，用以檢測包裝箱

4、是否到位。產品傳送帶將產品從生產車間傳送到包裝箱，當某一產品被送到傳送帶的末端，會自動落入包裝箱內，并由另一傳感器轉換成計數(shù)脈沖。本控制系統(tǒng)具有精度高、成本低、抗干擾能力強、故障率低、操作維護簡單等特點，具有良好的應用價值。關鍵詞：可編程控制器； 自動裝箱控制系統(tǒng) ；傳送帶控制。 production control automatic packing of plc自動化專業(yè) 鄧蘭鳳 automation denglanfeng tutor name :houjianhuaabstract：in the modern industrial production, often need to c

5、ount and packaging products, if these complex work done by artificially low efficiency, and high labor intensity, production can not meet the needs of modernization. this paper makes a detailed analysis on the control system of the packing automatic production line based on plc. the system has two c

6、onveyor belt, packing belt and conveyor belt. the package box is used to deliver the product packaging box, and its function is to remove the packing box has been filled, and an empty place. just to make empty at the end of conveyor belt products, make the product just fell into the packing box, a p

7、hotoelectric sensor in the middle package box in order to check if package box in place. product conveyor products from the production workshop is transferred to the packaging box, when a product is delivered at the end of the conveyor belt, will automatically fall into the packing box, and by anoth

8、er sensor is converted into a pulse count. the control system has high accuracy, low cost, strong anti-interference ability, low failure rate, simple operation and maintenance, and has good application value.keywords：the programmable controller control system of belt convey or control9 生產線自動裝箱plc課題設

9、計1 生產線自動化的概括 了解自動化技術的提高能大幅度的提高經濟效益，這在包裝業(yè)中表現(xiàn)的特別明顯。近年來，包裝生產線的自動化、電子監(jiān)測和控制系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，使的包裝企業(yè)以高速度、較少的停機時間和包裝故障，以及產品損耗減少、工傷和老毛病低等優(yōu)點而獲得出色的成就。2002年11月3至7日在芝加哥舉行的國際pack expo上，可以名明白多家自動化公司展示的最新的包裝設備和新技術。這些經濟實的自動化技術將會成為來的發(fā)展力量可見自動裝箱技術的應用前景十分廣闊。在中國，自動化技術還未成熟，還需要長時間的發(fā)展，所以將會有很大的空間來發(fā)展此技術。這也是未來的發(fā)展方向和趨勢。中國的經濟高速度發(fā)展也需要這項技術來

10、促進和加速，相信在自動化技術成熟以后，中國的經濟也將有飛躍性的進步。 當前中國的經濟發(fā)展格局也是非常的需要高技術來支持。這樣中才會有穩(wěn)定的發(fā)展狀態(tài)。向西部發(fā)展的經濟戰(zhàn)略思想必然需要有高技術隨之轉移，生產也將需要自動化技術的支持，這樣發(fā)展高技術自動化也就是必然的趨勢。 通過此題目的設計可以把大學四年所學的專業(yè)知識融會貫通于實際并能鍛煉立思考的能力，經過對我們的鍛煉必然成為未來自動化技術的骨干，也將為中國的發(fā)展貢獻一份力量，也使得我們能適應未來中國以及世界自動化技術的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)階段我國自動化市場旺盛的發(fā)展勢頭拉動對自動化人才的巨大需求。另外，這一兩年國外自動化企業(yè)實施的包2 plc的發(fā)展歷程 在

11、工業(yè)生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國gm(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美同數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術控制裝置，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱programmable controller(pc)。上個世紀80年代至90年代中期，是plc發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30-40，在這時期，plc在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，plc

12、逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統(tǒng)治地位的dcs系統(tǒng)。plc具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡等特點。plc在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。3 概述 對生產線上某種產品自動按指定數(shù)量(如12個)裝箱，產品裝箱前及裝箱后都由傳送帶 傳送。 生產線自動裝箱控制裝置示意圖如圖所示。生產產品由傳送帶a傳送，裝入由b 生產線自動裝箱plc課題設計傳送的空箱中。每12個產品裝入一箱，當傳送帶a傳送了12個產品裝入一箱后，傳送帶b 將該箱產品移走，并傳送下一個空箱到指定位置等待傳送帶a傳送來的產品。4 設計任務和要

13、求 用plc控制整個控制裝置要達到以下要求： （ 1）按下控制裝置啟動按鈕后，傳送帶b先啟動運行，拖動空箱前移至指定位置，達到指定位置后，由sq2發(fā)出信號，使傳送帶b制動停止。（2）傳送帶b停車后，傳送帶a啟動運行，產品逐一落人箱內，由傳感器檢測產品數(shù)量，當累計產品數(shù)量達12個時，傳送帶a制動停車，傳送帶b啟動運行。如下圖4-1所示： 圖4-1 生產線自動裝箱控制裝置示意圖 （3）上述過程周而復始地進行，直到按下停止按鈕，傳送帶a和傳送帶b同時停止。其工作流程圖如圖所示。（4）應有必要的信號指示，如電源有電、傳送帶a工作和傳送帶b工作等。（5）傳送帶a和傳送帶b應有獨立點動控制，以便于調試和維

14、修。如下圖4-2所示： 圖 4-2 生產線自動裝箱工作流程圖5 過程分析電源一旦接通，便發(fā)出一個脈沖使s0.0置1，只有當按下啟動按鈕i0.0時，s0.0這一狀態(tài)被置成0，此時傳送帶b開始啟動運行，一直到被開關sq2檢測到才將傳送帶b停止，等傳送帶b停止后，傳送帶a才開始啟動，同時傳送出物品，產品經過開關sq1檢測，每傳送出一個部件，計數(shù)器便加1，直到傳送出12個產品，計數(shù)器便開始動作，計數(shù)器常開觸點閉合，這時如果沒有按下停止按鈕，則開始循環(huán)工作，傳送帶a停止，傳送帶b開始又一輪的啟動同時計數(shù)器清零使下面的循環(huán)能夠準確的進行下去。當一旦按下停止按鈕i0.1，此時等計數(shù)器完成計數(shù)任務，傳送帶a和

15、傳送帶b同時停止。 此程序還可以對傳送帶a和b分別進行點動，下面對這一種情況進行詳細說明。 當按下停止按鈕后，按下按鈕i0.2傳送帶a運行，松開按鈕后運行停止，完成對傳送帶a的點動檢測，對于傳送帶b的點動測試與傳送帶a的相似，便不再展開說明。當點動完成后，只有再次按下停止按鈕，程序才可以再次重新開始，如果在點動進行后沒有按下停止按鈕，則當想要程序開始運行時按下啟動按鈕也不會啟動，這樣程序很容易實現(xiàn)對設備的運行前檢測和故障維修。6 控制系統(tǒng)硬件設計根據自動裝箱系統(tǒng)的控制要求,系統(tǒng)應有手動控制和自動控制功能。系統(tǒng)的具體設計過程如下：（1） i/o點數(shù)的估算 a、系統(tǒng)輸入信號：自動控制按鈕，需要1個

16、輸入端；停止按鈕，需要1個輸入端；手動控制時，傳送帶a和傳送帶b獨立點動控制按鈕需要2個輸入端；產品數(shù)量檢測信號sq1和空箱位置檢測信號sq2，需要2個輸入端；以上共需6個輸入信號點。 b、系統(tǒng)輸出信號：傳送帶a和傳送帶b，需用2個控制輸出端；系統(tǒng)上電指示、裝箱指示需要2個輸出端。以上共需4個輸出信號點。輸入輸出i0.0自動控制按鈕q0.0b帶動指示燈i0.1停止安鈕q0.1傳送帶b輸出i0.2sq2輸入q0.2傳送帶a輸出i0.3sq1輸入q0.3裝箱指示燈i0.4b履帶點動i0.5a履帶點動 （2）實際接線圖如圖6-1所示：q0.0q0.1q0.3q0.2i0.3i0.2i0.0i0.5i

17、0.4i0.1 圖6-1 控制系統(tǒng)連線圖7 控制系統(tǒng)程序設計7.1程序梯形圖如下：7.2程序指令如下：1 ld sm0.1 2 s s0.0,1 3 r m0.0,84 r s0.1,75 lscr s0.06 ld i0.07 scrt s0.18 scre9 lscr s0.110 ld sm0.011 = m0.012 ld i0.413 eu14 scrt s0.215 scre16 lscr s0.217 ld sm0.018 = m0.119 ld c2020 lps21 an i0.122 scrt s0.123 lpp24 a i0.125 scrt s0.026 scre27

18、 a i0.528 cu c2029 a s0.130 l 1231 r c208 系統(tǒng)程序調試及結果在計算機上進行編程，打開自動裝箱控制程序。斷電情況下連接好plc電纜，按照i/o分配表，用實驗連線導線將plc主機模塊輸入、輸出接口與實驗板接口一一對應連接，并將plc主機模塊的電源端與實驗模塊的電源端相連接。下載程序文件到plc,監(jiān)控后運行，使plc進入運行方式。1、按下自動控制按鈕i0.0后，系統(tǒng)指示燈q0.0亮；同時傳送帶b啟動運行（q0.2指示燈亮）。2、當sq2空箱到位檢測信號到（i0.4按鈕輸入），傳送帶b停止運行（q0.2指示燈滅）。同時傳送帶a啟動運行（q0.1指示燈亮）。3、

19、當sq1送入12個計數(shù)脈沖時（i0.5按鈕12次輸入）及累計產品數(shù)量達12個時，傳送帶a停止（q0.1指示燈滅），同時傳送帶b啟動運行（q0.2指示燈亮）。4、當sq2到位信號到（i0.4按鈕輸入），系統(tǒng)循環(huán)工作。5、可以實現(xiàn)傳送帶a、b點動。 9 總結 課程設計論文是大學學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整自動裝箱生產線系統(tǒng)的設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。 通過這次畢業(yè)設計讓我提前了解了很多知識，這是很珍貴的。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實際經驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我