基于PLC的食品包裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為PLC+組態(tài)王設(shè)計(jì)，在確定了基本工藝思路的基礎(chǔ)上，進(jìn)行主電路圖和PLC電關(guān)鍵詞：食品包裝機(jī)；可編程控制器；上位機(jī)第1章緒論所以包裝機(jī)的制造和系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要基于包裝物品的性質(zhì)和包裝的要求而確定。本傳輸?shù)街付ㄎ恢?，將糖放入糖紙?nèi)，通過(guò)機(jī)械手的動(dòng)作完成整個(gè)包裝過(guò)程，最后通過(guò)傳輸帶傳輸，完成包裝紙，點(diǎn)膠的工藝，最終糖果就包裝完成。按照此工藝機(jī)械手上部包裝折疊、包裝糖紙點(diǎn)膠、包裝完成。按照此設(shè)計(jì)步驟，完成順序控程。在設(shè)計(jì)時(shí)，主要對(duì)可編程控制器進(jìn)行硬(1)對(duì)食品包裝機(jī)控制系統(tǒng)的資料進(jìn)行查詢，了解詳細(xì)的控制工藝，對(duì)國(guó)內(nèi)(2)詳細(xì)分析控制系統(tǒng)的工藝策略，明確工藝(3)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)思路分析，明確圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，考慮系統(tǒng)安(4)按照系統(tǒng)控制策略方案和硬件設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行程序流程的工藝分析，對(duì)(5)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可視化的要求，對(duì)上位機(jī)進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì)，建立通訊協(xié)議、機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和糖果包裝的基本步驟和原理，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件包括傳感器、控制裝步驟為輸送糖紙、放入糖果、機(jī)械手前后包裝折疊、機(jī)械手左右包裝折疊、機(jī)(1)系統(tǒng)啟動(dòng)后，首先判斷是否有糖紙，如果有糖紙，將進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行，傳(2)糖果包裝主要有前后機(jī)械手、左右機(jī)械手、上部機(jī)械手、放糖推桿等組成，當(dāng)糖紙到達(dá)指定位置后，傳輸帶停止，放糖推桿將糖果放入后，前后機(jī)械手和左右機(jī)械手退回原位；上部機(jī)械手將對(duì)包裝紙照順序控制的思路考慮，設(shè)計(jì)順序控制的程序流程。按照以上的工藝分析，(1)本系統(tǒng)采用可編程控制器作為控制單元，采用組態(tài)王設(shè)計(jì)對(duì)上位機(jī)監(jiān)控(2)系統(tǒng)的輸入部分主要包括外部啟停、機(jī)械手各個(gè)部分的到位開關(guān)和原點(diǎn)推桿輸出和返回以及點(diǎn)膠輸出等，并對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)和有無(wú)糖紙狀態(tài)進(jìn)行顯示。按照以上的策略分析，完成食品包裝機(jī)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)以及上位機(jī)仿真調(diào)試等，達(dá)到食品包裝機(jī)的基本調(diào)試要求。2.2可編程控制器的選型可編程控制器廣泛應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各種各樣的復(fù)雜工藝提供自動(dòng)化控制的應(yīng)用。可編程控制器主要是由數(shù)字運(yùn)算的操作系統(tǒng)組成，包含處理器，存儲(chǔ)器等。其內(nèi)部軟件程序可以實(shí)現(xiàn)常用的定時(shí)功能、計(jì)數(shù)功能、數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算功能、邏輯控制功能和現(xiàn)場(chǎng)模擬量信號(hào)的處理運(yùn)算功能等。可編程控制器的體積小巧，占用空間不多，而且經(jīng)常安裝于機(jī)械內(nèi)部，使用非常方便。可編程控制器的設(shè)計(jì)工作、現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試工作量比較小，并且日常維護(hù)比較方便，系統(tǒng)升級(jí)改造比較方便，程序設(shè)計(jì)方法比較多，容易改造成功。特別是大型可編程控制器，該系統(tǒng)改造的工作時(shí)間要比其他相應(yīng)的控制器改造時(shí)間少的很多，工作效率在控制系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用中，三菱FX2N系列可編程控制器使用比較廣泛，收到各行各業(yè)研發(fā)人員的廣泛關(guān)注。三菱FX2N系列可編程控制器屬于小型的可編程控制器，該產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上比較緊湊，性價(jià)比高，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的功能比較強(qiáng)大而且全面，特別適合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)較簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)進(jìn)行程序開發(fā)和硬件設(shè)計(jì)，是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最佳選擇。根據(jù)本系統(tǒng)控制要求，以及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的可編程控制器調(diào)試臺(tái)，選用三菱FX2N32MR可編程控制器。16個(gè)DC輸入點(diǎn)，16個(gè)DC晶體管2.3光電傳感器的選型對(duì)于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇歐姆龍公司生產(chǎn)的EE-SPY402凹槽型傳感器作為本系統(tǒng)的位置檢測(cè)元件。該光電傳感器的電源為DC24V,可以傳感檢測(cè)的距離為圖2-1歐姆龍光電傳感器本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)介質(zhì)為壓縮空氣，選擇的電磁閥為亞德客公司生產(chǎn)的該電磁閥一共三個(gè)接口，分別為輸入接口、輸出接口、截止接口。工作電壓為圖2-23V210-80-NC電磁閥示意圖按照食品包裝機(jī)的工藝分析和設(shè)備選型，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇FX2N-32MR進(jìn)行圖2-3所示。啟停按鈕輸入點(diǎn)膠限位輸入一出糖限位輸入機(jī)械手電磁閥輸出傳輸帶輸出點(diǎn)膠電磁閥輸出狀態(tài)指示輸出傳輸帶傳輸帶dM3.2可編程控制器電路的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)有紙指示行出糖閥左右機(jī)械手動(dòng)作前后手動(dòng)作上部機(jī)械手動(dòng)作機(jī)械原點(diǎn)原點(diǎn)1電點(diǎn)膠2電磁闊區(qū)E■■系績(jī)上都機(jī)械手到位傳感器機(jī)械點(diǎn)機(jī)械點(diǎn)點(diǎn)機(jī)械手原點(diǎn)圖3-2可編程控制器的電氣原理圖4.1I/O分配設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)如下表4-1和表4-2所示。表4-1I點(diǎn)分配設(shè)計(jì)表電氣符號(hào)I點(diǎn)地址功能補(bǔ)紙按鈕開始按鈕停止按鈕出糖限位左右兩邊機(jī)械手到位限位前后兩邊機(jī)械手到位限位上部機(jī)械手到位限位點(diǎn)膠限位計(jì)數(shù)限位左右機(jī)械手原點(diǎn)前后機(jī)械手原點(diǎn)上下機(jī)械手原點(diǎn)表4-20點(diǎn)分配設(shè)計(jì)表電氣符號(hào)I點(diǎn)地址功能有紙指示運(yùn)行指示傳送帶運(yùn)行出糖輸出左右機(jī)械手動(dòng)作前后機(jī)械手動(dòng)作上部機(jī)械手動(dòng)作左右機(jī)械手回原點(diǎn)前后機(jī)械手回原點(diǎn)上下機(jī)械手回原點(diǎn)點(diǎn)膠1點(diǎn)膠2hhr前后機(jī)械手輸出前后機(jī)械手輸出返回到原點(diǎn)?點(diǎn)膠桿輸出點(diǎn)膠桿返回包裝完畢到達(dá)點(diǎn)膠位置NYY出糖推桿返回出糖推桿輸出系統(tǒng)啟動(dòng)N圖4-2程序流程圖的設(shè)計(jì)框圖第5章食品包裝機(jī)控制系統(tǒng)的上位機(jī)設(shè)計(jì)(1)首先將現(xiàn)場(chǎng)所有的輸入/輸出點(diǎn)收集完成，并制作成表格，并且詳細(xì)分(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有的輸入/輸出點(diǎn)的設(shè)備生產(chǎn)廠家、設(shè)備類型和具體型號(hào)、設(shè)(5)按照統(tǒng)計(jì)出來(lái)的輸入/輸出點(diǎn)表格，建立組態(tài)軟件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，并且(6)按照工藝設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行畫面繪制，包括控制畫面、設(shè)置畫面、監(jiān)控(7)對(duì)每個(gè)圖形對(duì)象進(jìn)行變量建立和動(dòng)畫連接，完成系統(tǒng)可視化的工藝要求(8)對(duì)組態(tài)設(shè)計(jì)進(jìn)行運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置，并且完成組態(tài)的分段調(diào)試和總體調(diào)試，(9)進(jìn)行資料整理和存檔，為后期系統(tǒng)升級(jí)改造提供設(shè)計(jì)依據(jù)。組態(tài)軟件KingviewV6.55,進(jìn)入工程管理器界面。按照菜單進(jìn)行工程新建，命名工程為“系統(tǒng)上位機(jī)程序設(shè)計(jì)”,并選擇保存該程序的路徑。打開工程。如下圖5-1<上一步D)完成取消本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用S7-200和組態(tài)王KingviewV6.55軟件進(jìn)行通訊，通訊協(xié)議為PPI通訊。通過(guò)定義外部通訊設(shè)備，可以連接S7-200和組態(tài)王程序之間的信息交互，達(dá)到設(shè)備可視化監(jiān)控的目的。打開工程瀏覽器，在設(shè)備菜單欄選擇COM3,通訊協(xié)議為PPI,并且建立該通訊設(shè)備的名稱以及連接使用的串口號(hào)。如下圖5-2自由口設(shè)備名稱：S7-200系列通信描述：PPI上一步的下一步0>取消滅量失型連攝設(shè)最查在基譬正譬新啟位后機(jī)林手左右原點(diǎn)士下回康點(diǎn)窗050散0兩隙1/0商散1/0善酸1/A0高散仔丙存整型內(nèi)存整數(shù)內(nèi)在整型A海散1.0商散50商散I/0而散1A0厚散1心商酸1/0高散存商數(shù)P存離收自散I/高版1/嵌[A離散10設(shè)新10設(shè)新10新10設(shè)教10設(shè)新10新10設(shè)矩10設(shè)10設(shè)352Y5D0D17期105385455M5850圖5-3變量設(shè)置表如下圖5-4所示。上折邊機(jī)械豐上折邊機(jī)械豐圖5-4畫面編譯效果圖動(dòng)畫連接動(dòng)畫連接屬性變化彈起時(shí)按住時(shí)要無(wú)確定取消縮放模值輸出隱含左288上232高度76線屬性寬度165圖5-5動(dòng)畫連接屬性對(duì)話框確定?隱含圖5-6隱含連接對(duì)話框\本站點(diǎn)\前后限位=1;本站點(diǎn)\前后移動(dòng)=\\本站點(diǎn)\前后移動(dòng)10;if(\\本站點(diǎn)\前后移動(dòng)<=0)if(\\本站點(diǎn)\前后移動(dòng)==0)\本站點(diǎn)\前后原點(diǎn)=1;\本站點(diǎn)\前后原點(diǎn)=0;if(\\本站點(diǎn)\上下機(jī)械手==1&&\\本站點(diǎn)\上下移動(dòng)<90)\本站點(diǎn)\上下移動(dòng)=\\本站點(diǎn)\上下移動(dòng)+10;\本站點(diǎn)\上下移動(dòng)=90;if(\\本站點(diǎn)\上下移動(dòng)==90)\本站點(diǎn)\上下限位=0;if(\\本站點(diǎn)\上下回原點(diǎn)==1&&\本站點(diǎn)\上下移動(dòng)>0)\本站點(diǎn)\上下移動(dòng)=\\本站點(diǎn)\上下移動(dòng)-10;if(\\本站點(diǎn)\上下移動(dòng)==0)\\本站點(diǎn)\上下原點(diǎn)=0;\本站點(diǎn)\移動(dòng)=\\本站點(diǎn)\移