包裝自動線控制課程設(shè)計說明書

1、鼓新資料推薦炭新精詁資料S理推薦.更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41:10I 蟀 fSQ5I盧Q2卜1_1SQ3LJ r工作的因包裝自動線控制1、課題說明1.1課題簡介1.1.1包裝自動線結(jié)構(gòu)包裝自動線是依據(jù)包裝工作過程要求而設(shè)計制造的一種高效率自動化設(shè)備，具有汁 數(shù)，移動功能。題中包裝生產(chǎn)線由輸送待包裝產(chǎn)品的輸送帶，產(chǎn)品計數(shù)裝 置，產(chǎn)品分離與 推送裝置組成。包裝自動生產(chǎn)線的輸送帶采用電動機驅(qū)動，分離 產(chǎn)品的擋板機構(gòu)和退出產(chǎn) 品的推送機構(gòu)采用氣動系統(tǒng)驅(qū)動，由電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn)工作自動循環(huán)的控制，是典型的機 電或機液（氣）一體化的自動化工作設(shè)備。包裝自動線輸送帶持續(xù)轉(zhuǎn)動

2、，源源不斷的將待包裝產(chǎn)品送往打包工作臺；待 包產(chǎn)品隨 機擺放在輸送帶上，通過到位檢測傳感器檢測是否到位，旋轉(zhuǎn)編碼器汁 算進入包裝工作臺 的產(chǎn)品數(shù)U,擋板機構(gòu)在計數(shù)產(chǎn)品達(dá)到指定數(shù)U （4個）時上 升，擋住后面的產(chǎn)品；推板機 構(gòu)將計數(shù)好的產(chǎn)品推到打包位置，從而完成一次打 包循環(huán)。包裝自動生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)及運動部 件工作循環(huán)如圖所示。1.12包裝自動線控制要求（1）包裝自動線打包工作過程包裝自動線打包工作時，山于人工不斷將待包裝產(chǎn)品放置在輸送帶上，包裝自 動完成訃 SQ匸?TJDDD0 OSQ6CZ?最新資料推薦處新精詁資料整理推薦更新于二C二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 10數(shù)，分

3、離和送出，其工作過程如圖所示。最新資料推薦處新精詁資料整理推薦更新于二C二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 10(1)包裝自動線的控制要求包裝自動線的控制要求，是必須能滿足自動線所有的工作要求。包裝自動線 的工作要 求包含三個方面，工作方式要求，工作過程要求，安全穩(wěn)定要求。(2)包裝自動線工作方式要求為保證包裝自動線能夠處于正常工作，要求具備種工作方式；輸送帶能夠點動向前調(diào)整；擋板，推板能夠分別調(diào)整；整機全自動工作循環(huán)(3)包裝自動線工作過程要求包裝自動線工作過程是自動線在正常包裝時整機全自動循環(huán)的工作過程，其 過程需要 滿足如下工作要求：按下啟動按鈕，輸送帶啟動，輸送帶包裝

4、產(chǎn)品；擋板與推板在原位，待包裝產(chǎn)品到達(dá)檢測位置，檢測傳感器信號出發(fā)計 數(shù)；到達(dá)計給定數(shù)值后，擋板上升2秒后，推板前移推出工件：推板退回，到達(dá)原位后，擋板下降；按下停止按鈕，生產(chǎn)系統(tǒng)停止。(4)包裝自動線控制系統(tǒng)元件配置與工作要求鼓新資料推薦鼓新精詁資料整理推薦.更新于二0二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 10包裝自動線輸送帶電機為2. 2Kff,擋板機構(gòu)與推板機構(gòu)由氣壓系統(tǒng)驅(qū)動，供氣站氣 泵電動機為2KW,擋板和推板動作方向通過電磁閥控制。自動循環(huán)工作時，所有工步切換山 行程開關(guān)控制。電器元件工作關(guān)系如表所示電器元件工作關(guān)系表擋板推板輸送帶工步Y(jié)V1YV2YV3YV4Ml主

5、令電器啟動+SB2產(chǎn)品計數(shù)SQ6, SQ1,EA4擋板上升+C推板前移+SQ5推板后移+SQ3擋板下降+SQ2（5）包裝自動線安全穩(wěn)定工作要求具有運動部件間安全工作的聯(lián)鎖功能：具有位置保護功能（如限位，越位，相對位置保護）電氣控制系統(tǒng)具有短路，電動機過載等保護功能；具有應(yīng)急操作功能具有照明，指示燈輔助功能。12課程設(shè)計的目的機電傳動控制課程設(shè)計為該課程的實踐環(huán)節(jié)，在本課程設(shè)計的過程中，通過課 程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)鞏固和加強V機電傳動控制課程所學(xué)習(xí)的知識，掌握課程 知識實際應(yīng)用 的能力。使學(xué)生能夠運用機電傳動控制的原理和分析問題，解決問題的方法，并能綜合己 學(xué)知識，進行簡單控制系統(tǒng)設(shè)計，PLC控制程序

6、設(shè)計，增強編程軟件使用的能力。鼓新資料推薦鼓新精詁資料整理推薦.更新于二0二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 102、課題任務(wù)分析2.1設(shè)備機構(gòu)組成分析：依據(jù)包裝自動線控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書分析可知：包裝自動生產(chǎn)線曲輸送待包裝產(chǎn)品的 輸送帶，產(chǎn)品計數(shù)裝置，產(chǎn)品分離與推送裝置組成。包裝自動生產(chǎn)線的輸送帶采用電動機 驅(qū)動，分離產(chǎn)品的擋板機構(gòu)和退出產(chǎn)品的推送機構(gòu)采用氣動系 統(tǒng)驅(qū)動，由電氣控制系統(tǒng)實 現(xiàn)工作自動循環(huán)的控制。設(shè)備丄作過程分析：包裝自動線輸送帶持續(xù)轉(zhuǎn)動，源源不斷的將待包裝產(chǎn)品送往打包工作臺；待 包產(chǎn)品隨 機擺放在輸送帶上，通過到位檢測傳感器檢測是否到位，旋轉(zhuǎn)編碼器計算進入包裝

7、工作臺的 產(chǎn)品數(shù)U,擋板機構(gòu)在計數(shù)產(chǎn)品達(dá)到指定數(shù)U （4個）時上 升，擋住后面的產(chǎn)品；推板機構(gòu) 將計數(shù)好的產(chǎn)品推到打包位置，從而完成一次打 包循環(huán)。鼓新資料推薦鼓新精詁資料整理推薦.更新于二0二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41： 103、控制方案設(shè)計3. 1任務(wù)分析3. 1. 1控制要求分析(1)包裝自動線能夠處于正常工作，要求具備二種工作方式，即：輸送帶能夠點動向前調(diào)整；擋板，推板能夠分別調(diào)整整機全自動工作循環(huán)(2)包裟自動線工作過程是自動線在正常包裝時整機全自動循環(huán)的工作過 程，其過程需要滿足的工作要求有：按下啟動按鈕，輸送帶啟動，輸送帶包裝產(chǎn)品；擋板與推板在原位，待包裝產(chǎn)

8、品到達(dá)檢測位置，檢測傳感器信號出發(fā)計 數(shù)；到達(dá)計給定數(shù)值后，擋板上升2秒后，推板前移推出工件；推板退回，到達(dá)原位后，擋板下降；按下停止按鈕，生產(chǎn)系統(tǒng)停止。3. 1.2控制方案山設(shè)備條件和控制要求分析結(jié)果可以確定控制方案如下：(1)輸送帶電機啟動和氣泵啟動采用開關(guān)量控制(2) 基于設(shè)備自動工作的要求，選擇PLC為主要控制器件構(gòu)成控制系統(tǒng)山于控制對象 為單機設(shè)備，控制系統(tǒng)屬于小型系統(tǒng)，因此選用三菱公司型號為FX2N的PLC產(chǎn)品；山于工作要求確定，控制系統(tǒng)可運行在2種模式下，即全自動工作循環(huán)和手動調(diào) 整工作；(1)2臺電動機均為直接啟動控制，單方向轉(zhuǎn)動。電動機無制動控制：(2)電動機驅(qū)動電路三相電源

9、供電，線電壓380V(3) PLC主機丄作電源為交流電源，電壓220V,交流接觸器線圈使用交流電源，電壓 為220V；電磁閥的電磁鐵使用24直流電源，主令控制電器及行程開關(guān)等使用24v直 流電源。(4)控制系統(tǒng)具有短路和過載保護功能；(5) 使用信號燈顯示機床工作狀態(tài)。3. 2設(shè)計主電路包裝自動線電氣控制主要由兩部分組成，即電動機驅(qū)動系統(tǒng)(主電路)和山PLC設(shè) 備構(gòu)成的控制部分，系統(tǒng)電路圖如圖所示。最新資料推薦憬新精詁唆料整理推薦更新于二C二一無一 H二口 2021年1JI2 口星期六20:41:103. 2. 1主電路圖UIfV士一iU丄OSKM1V門川IIIIKM2iFR1FRaFU5 r

10、.B* 101/15DC84V6 0/13QFXg；cmX001YW6X103Y5X004Y004X慚YnmxooRAjXg?_001xwiCUoolX101YW2rf L0C14V349ol7KLNLg 丄 S*TNZXH1 N 世 1 Bid S京5 H価叭g嘆必佗佗3 22電器元件明細(xì)表符號坍稱及用途符號名稱及用途Ml輸送帶電動機SB1總停按鈕M2氣泵電動機SB2啟動按鈕KM1輸送帶接觸器SB3輸送帶點動按鈕KM2氣壓系統(tǒng)接觸器SB4掛板上升點動KM3檢測器接觸器SB5推板前移點動KM4描板上升自鎖接觸器SB6推板后移點動KM5推板后移自鎖接觸器SB7掛板下移點動KM6擋板下降自鎖接觸器

11、SB8停止自動循環(huán)按鈕KM7推板前移自鎖接觸器SB9恢復(fù)自動循環(huán)按鈕QFPLC電源開關(guān)SA1自動/手動選擇開關(guān)QS電源隔離開關(guān)SQ1產(chǎn)品到位檢測FU1. FU2、 FU3FU4、FU5、FU6短路保護熔斷器SQ2、 SQ3推板前、后移極位開關(guān)D鼓新資料推薦炭新精詁資料S理推薦.更新于二C二一第一月二口 2021年1月2 口星期六20:41:10SQ5、 SQ6擋板上升、下降極位鼓新資料推薦炭新精詁資料S理推薦.更新于二C二一第一月二口 2021年1月2 口星期六20:41:10開關(guān)HL1氣壓系統(tǒng)指示燈FRU FR2電機過載保護熱繼電器HL2輸送帶電機指示燈YVK YV2、擋板務(wù)動電磁閥電堿鐵Y

12、V3、 YV4推板移動電磁閥電磁 鐵HL3自動運行指示燈VC整流器HL4手動指不燈TC變壓器PLC選型設(shè)計本系統(tǒng)選用三菱公司型號為FX2N的PLC產(chǎn)品。3.2.3 I/O分配表電器元件信號與P1C連接的通道分配表輸入輸出元件通道地址說明元件通道地址說明SB1X001總停按鈕HL1Y002氣壓系統(tǒng)指示器SB2X002啟動按鈕HL2Y004輸送帶電機指示燈SB3X003輸送帶點動按鈕HL3Y005自動運行指示燈SB4X004擋板上升點動HL4Y006手動指示燈SB5X005推板前移點動YV1Y007控制擋板上升電磁鐵SB6X006推板后移點動YV2YOU控制擋板下降電磁鐵SB7X007擋板下移點動

13、YV3Y010控制推板前移電磁鐵SB8X100停止自動循環(huán)按鈕YV4YOU控制推板后移電磁鐵SB9X101恢復(fù)自動循環(huán)按鈕KM1Y003輸送帶接觸器SA1X010自動/手動選擇開關(guān)KM2Y001氣壓系統(tǒng)接觸器SQ1X020產(chǎn)品到位檢測KM3Y013檢測器接觸器SQ2X021推板后移極位開關(guān)KM4Y012擋板上升自鎖接觸器SQ3X022推板前移極位開關(guān)KM5Y014推板后移自鎖接觸器SQ5X023擋板上升極位開關(guān)KM6Y015擋板下降自鎖接觸器SQ6X024擋板下降極位開關(guān)KM7Y016推板前移自鎖接觸器鼓新資料推薦憬新精詁料整理推薦更新于二C二_無一 X二口 2021年1JI 2 口星期六20

14、:41:103. 2.4 I/O端子接線圖 QFC C2 2XOdX02X02xoCOMY Y地YM5YM5masses 善 sssX004V004)(05)(05 丫XW6(jjX0C7X0C7jodljodlX100C叩-yoo3-yoo3)(101 Y0I2Y0I2X10X10 二YOBYOBo X20 Y01AIcrcrX021X021 W WY0I5Y0I58 ) (022 Y0167 COM5(O2MNZY007X024 YOlfX025X025TOM1YOUY0I2*COM鼓新資料推薦憬新精詁料整理推薦更新于二C二_無一 X二口 2021年1JI 2 口星期六20:41:10最新

15、資料推薦新將詁資料整理推薦更新丁-二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41:104、控制流程分析4. 1流程圖山于控制系選擇三菱系列PLC,該產(chǎn)品具有順序控制的特殊用法，即步進控 制。步進 控制采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方式簡化控制條件，使得控制程序設(shè)汁簡潔方便，包裝自動控系統(tǒng)工 作過程為典型順序控制，因此采用步進控制，其控制流程設(shè)汁 釆用與控制流程圖功能一致 的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖描述。流程圖如下所示：77001X0021 ISO XM3 ? /-X024 -HIX0lX004X023 斗 一 1S21嶠一XOMCO HAX02八yaoT oo*011)X005X02xoei一一T0 V)-4-1

16、1厶匕 冃E3(鈿00 xai3迤1(X00GX021X02301L)0最新資料推薦新將詁資料整理推薦更新丁-二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41:10X007K024 、1亡闖可oil)X0-or最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：104. 2梯形圖根據(jù)上述過程的分析設(shè)訃，編寫梯形圖如圖:X002X001II1-Y001Y0O7Y0017002X010X01012| 卜15XO24 XO21 X020I I -1 I-1 卜Y01326X024 CO27III PX100-1+SETSOSTLSOSETS3OSE

17、T$20STLS2O-Y013SETS21K4-coSTLS21SET YOO?SET YOUK20(TORSTCOSET322最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10X100-SETS5O44TO45STLS22RSTY007X1OQX100RSTSETSETSET SETYOUY007VO1OS23S5059XO2360STLS23X1C0X1OORSTRSTSETSETY007Y010V011S24SETS5072XO2273ST

18、LS24RSTYOUV0I2SET最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10X100X100K003X004X023-IIH+-Y012X022X006Y014XO21X007X024-IV015X1O1SETS254SETS50STLS25-RSTY012SETS20STLS30-Y006:-Y003:-丫 012SETY0O7SETY011RST丫 011SETY010-V013)R9TY010SETY011014:RST YOUSE

19、T Y013STL S50(SET SOY015(RETEMD84858980929810411011$11712012最新資料推薦披新精詁資料S理推薦更新于二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41：10最新資料推薦1新將詁資料樂理推薦更新丁二C二一第一川二口 2021年1月2 口星期六20:41:104. 3指令表山梯形圖得指令表如下圖:18&xsrrai219LDloe45LDTO3Sssr220IOKKOI4&AKDXD2】國STLST2AMIIC0147ESTY001ourKC65ourTC07431STYOU旳w5KT01ourTC0149SETYOOT91ourra

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22、0NFP116ssrS341AHD110331ANDX100120jtRr42SErSSO32SETS50121IMD44STLS5234SILSZ5192鼓新資料推薦鼓新精詁資料整理推薦更新丁二0二一年一月二口 2021年1月2 星期六20:41：105 5、設(shè)計小結(jié)機電傳動控制被普遍應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種機械，學(xué)習(xí)機電傳動控制有著十分 重要的現(xiàn) 實意義。作為學(xué)習(xí)機械設(shè)計的大學(xué)生，了解并學(xué)習(xí)機電傳動控制以及PLC是非常必須的。而 機電傳動控制課程設(shè)計無疑是進一步鞏固我們所學(xué)機電傳動控制知識的非常有效的途徑。通 過本次課程設(shè)汁使我對設(shè)計PLC控制電路有了初步的了解，通過自己對課題的分析以及與同 學(xué)的討論研究和參考各種相關(guān)書籍，使我對PLC控制系統(tǒng)的工作方式和基本組成有了清晰具 體的了解。通過課程設(shè)計，理論聯(lián)系實際，使我對以前課堂所學(xué)機電傳動控制的有了系統(tǒng)的 整理和鞏固。同時，本次課程設(shè)計也是一次對我自己設(shè)計能力的鍛煉和考驗，使我受益匪淺。當(dāng)然