PLC控制飲料瓶自動(dòng)裝箱系統(tǒng) (1)

1、13PLC控制的飲料瓶自動(dòng)裝箱系統(tǒng)3.1.2設(shè)計(jì)任務(wù)和要求用PLC控制整個(gè)控制裝置要達(dá)到以下要求： 按下啟動(dòng)按鈕后，傳送帶A運(yùn)行，直到光電開(kāi)關(guān)PS1檢測(cè)到飲料瓶才停止，同時(shí)機(jī)械手下降，下降到位后機(jī)械手夾緊飲料瓶，2s后開(kāi)始上升，而機(jī)械手保持夾緊。上升到位左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位下降，下降到位機(jī)械手松開(kāi)，將飲料瓶放進(jìn)B傳送帶上的空箱內(nèi)，2s后機(jī)械手上升。上升到位右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到位下降，開(kāi)始下一循環(huán)。用PLC作計(jì)數(shù)控制，對(duì)機(jī)械手這一循環(huán)計(jì)數(shù)。計(jì)到24次循環(huán)后，傳送帶B開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)PS2檢測(cè)到下一空箱后，傳送帶B停止。上述過(guò)程周而復(fù)始的進(jìn)行，直到按下停止按鈕，傳送帶A和傳送帶B同時(shí)停止。應(yīng)有必要的信號(hào)指示，如電源

2、有電，傳送帶A工作，機(jī)械手工作，傳送帶B工作。傳送帶A，機(jī)械手和傳送帶B應(yīng)有獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)控制，以便于調(diào)試和維修。 其工作流程圖如圖3-1所示。 啟動(dòng)傳A動(dòng)傳A停機(jī)械手下降PS1機(jī)械手夾緊機(jī)械手上升停止上升左轉(zhuǎn)停止左轉(zhuǎn)下降機(jī)械手松開(kāi)傳A動(dòng)C0計(jì)數(shù)到24傳B動(dòng)PS2傳送帶B停圖3-1生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱工作流程圖機(jī)械手的上升、下降、和左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的執(zhí)行，分別由雙線圈二位電磁閥控制氣缸的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)下降電磁閥通電，機(jī)械手下降，若下降電磁閥斷電，機(jī)械手停止下降，保持現(xiàn)有的動(dòng)作狀態(tài)。當(dāng)上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手上升，同樣左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)也是有對(duì)應(yīng)的電磁閥控制。夾緊、放松則是單線圈的控制氣缸的運(yùn)動(dòng)，線圈通電時(shí)執(zhí)行夾緊動(dòng)作，斷電時(shí)

3、執(zhí)行放松動(dòng)作。并且要求只有當(dāng)機(jī)械手處于上限位時(shí)才能進(jìn)行左右轉(zhuǎn)動(dòng)。為了保證機(jī)械手動(dòng)作準(zhǔn)確，機(jī)械手上安裝了限位開(kāi)關(guān)分別對(duì)機(jī)械手進(jìn)行下降、上升、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等動(dòng)作的限位，并給出動(dòng)作到位的信號(hào)。光電開(kāi)關(guān)PS1負(fù)責(zé)檢測(cè)傳送帶A上的飲料瓶是否到位，到位后機(jī)械手動(dòng)作，計(jì)數(shù)器負(fù)責(zé)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)完成后傳送帶B動(dòng)作，當(dāng)光電開(kāi)關(guān)PS2檢測(cè)到飲料箱時(shí)，傳送帶B停，一個(gè)周期完成。3-2 控制系統(tǒng)構(gòu)成圖和工作流程圖 3 表4-1 系統(tǒng)I/O點(diǎn)的分配表控制信號(hào)元件名稱(chēng)元件符號(hào)地址編號(hào)輸入信號(hào)下限位開(kāi)關(guān)SQ2I0.2上限位開(kāi)關(guān)SQ1I0.1左限位開(kāi)關(guān)SQ3I0.3右限位開(kāi)關(guān)SQ4I0.4檢測(cè)飲料瓶光電開(kāi)關(guān)PS1I0.6檢測(cè)空箱光電

4、開(kāi)關(guān)PS2I0.7自動(dòng)開(kāi)關(guān)SB3I2.1手動(dòng)開(kāi)關(guān)SB4I2.2傳A手動(dòng)SB5I1.0傳B手動(dòng)SB6I1.7手動(dòng)上升SB7I1.1手動(dòng)下降SB8I1.2手動(dòng)左轉(zhuǎn)SB9I1.3手動(dòng)右轉(zhuǎn)SB10I1.4手動(dòng)夾緊SB11I1.5手動(dòng)松開(kāi)SB12I1.6啟動(dòng)按鈕SB1I0.0停止按鈕SB2I0.5 輸出信號(hào)機(jī)械手下降KM2Q0.2機(jī)械手上升KM1Q0.1機(jī)械手左轉(zhuǎn)KM3Q0.3機(jī)械手右轉(zhuǎn)KM4Q0.4夾緊松開(kāi)KM5Q0.5傳送帶A輸出YV1Q0.6傳送帶B輸出YV2Q0.75 I0.4,I0.1原位 I0.0啟動(dòng) 保持Q0.6M11.1 傳送帶A I0.6 PS1Q0.2M10.1 下降 機(jī) 械 I0.

5、2 下限位 T37Q0.5M10.2 手 夾緊并保持總 循體 環(huán) T37 循Q0.1M10.3 進(jìn) 上升環(huán) 行 I0.1上限位 Q0.3M10.4 左轉(zhuǎn) I0.3左限位 Q0.2M10.5 下降 I0.2下限位 C0T38Q0.5M10.6 松開(kāi) T38 C0Q0.7M10.7Q0.1M10.7 上升 傳B動(dòng) I0.1上限位 PS2Q0.4Q0.7M20.0 M11.0 右轉(zhuǎn) 傳B停 圖5-1系統(tǒng)自動(dòng)控制流程圖5.2 梯形圖（1）自動(dòng)控制梯形圖 網(wǎng)絡(luò)1 啟動(dòng)回路網(wǎng)絡(luò)2 上限位標(biāo)志位網(wǎng)絡(luò)3 右限位標(biāo)志位網(wǎng)絡(luò)4 傳送帶A檢測(cè)到工件標(biāo)志位網(wǎng)絡(luò)5 傳送帶A(啟動(dòng)后傳送帶A運(yùn)行，直到檢測(cè)到飲料瓶后停止

6、) 網(wǎng)絡(luò)6 移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入端DATA由M10.1-M11.1各位的常閉觸點(diǎn)，上升限位的標(biāo)志位M1.1、右轉(zhuǎn)限位的標(biāo)志位M1.4及傳送帶A檢測(cè)到飲料瓶的標(biāo)志位M1.6串聯(lián)組成，若光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到飲料瓶，則M10.0置1，這作為輸入的數(shù)據(jù)） 網(wǎng)絡(luò)7 按停止按鈕移位寄存器復(fù)位，機(jī)械手松開(kāi)網(wǎng)絡(luò)8 移位脈沖信號(hào)由代表步位狀態(tài)中間繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)和代表處于該部位的轉(zhuǎn)換條件接點(diǎn)串聯(lián)支路依次并聯(lián)組成 網(wǎng)絡(luò)9 機(jī)械手下降網(wǎng)絡(luò)10 機(jī)械手夾緊置位網(wǎng)絡(luò)11 機(jī)械手夾緊與松開(kāi)網(wǎng)絡(luò)12 機(jī)械手上升網(wǎng)絡(luò)13 機(jī)械手左轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)14 夾緊復(fù)位網(wǎng)絡(luò)15 機(jī)械手右移網(wǎng)絡(luò) 16 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)網(wǎng)絡(luò)17 網(wǎng)絡(luò)18 傳送帶B 5-2-1

7、自動(dòng)控制系統(tǒng)程序梯形圖 自動(dòng)控制過(guò)程分析 按下啟動(dòng)按鈕I0.0后，M0.0接通，傳送帶A運(yùn)行Q0.6接通，當(dāng)光電開(kāi)關(guān)PS1檢測(cè)到飲料瓶時(shí)，I0.6發(fā)出信號(hào)到M1.6，M1.6斷開(kāi)，傳A停止；同時(shí)M1.6傳遞信號(hào)使M10.0接通，M0.0通過(guò)移位寄存器使M10.1接通，然后Q0.2接通，機(jī)械手下降。下降到下降限位I0.2后機(jī)械手停止下降，同時(shí)，M10.2接通，使M20.0置位，M20.0置位使Q0.5接通，機(jī)械手夾緊物體，T37計(jì)時(shí)2s后通過(guò)移位寄存器使M10.3接通，然后Q0.1接通，機(jī)械手開(kāi)始上升，同時(shí)機(jī)械手保持夾緊。上升到上升到上升限位I0.1，通過(guò)移位寄存器使M10.4接通，而后Q0.3

8、接通，機(jī)械手停止上升開(kāi)始左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到左轉(zhuǎn)限位I0.3，通過(guò)移位寄存器使M10.5接通，而后Q0.2接通；機(jī)械手停止左轉(zhuǎn)開(kāi)始下降；下降到位后I0.2接通，通過(guò)移位寄存器使M10.6接通，而后M20.0復(fù)位和T38接通，使加緊電磁閥斷電，機(jī)械手松開(kāi)，將飲料瓶放入包裝箱，T38計(jì)時(shí)2s后通過(guò)移位寄存器使M10.7接通，機(jī)械手開(kāi)始上升。同時(shí)M20.0向計(jì)數(shù)器C0發(fā)出一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)，機(jī)械手繼續(xù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)夠24次時(shí)，計(jì)數(shù)器C0向Q0.7發(fā)出信號(hào)，使Q0.7置位，傳送帶B啟動(dòng)。當(dāng)PS2檢測(cè)到下一個(gè)空箱時(shí)，I0.7發(fā)出信號(hào)到Q0.7復(fù)位，傳送帶B停止運(yùn)行，同時(shí)I0.7向計(jì)數(shù)器CO發(fā)出信號(hào)，使計(jì)數(shù)器清

9、零，重新計(jì)數(shù)。此循環(huán)結(jié)束，開(kāi)始裝下一箱。（2）手動(dòng)控制梯形圖如圖 圖5-2-2手動(dòng)控制系統(tǒng)程序梯形圖手動(dòng)控制程序分析： 按下手動(dòng)按鈕，進(jìn)入手動(dòng)控制。按下手動(dòng)下降I1.2，I1.2發(fā)出信號(hào)使Q0.2接通，機(jī)械手開(kāi)始下降直到撞上下限開(kāi)關(guān)I0.2，下降停止，按下手動(dòng)上升I1.1，I1.1發(fā)出信號(hào)使Q0.1接通，機(jī)械手開(kāi)始上升，直到撞上上限開(kāi)關(guān)I0.1上升停止；按下手動(dòng)左移I1.3，I1.3發(fā)出信號(hào)使Q0.3接通，機(jī)械手開(kāi)始左移直到撞上左限開(kāi)關(guān)I0.3，左移停止，按下手右移I1.4，I1.4發(fā)出信號(hào)使Q0.4接通，機(jī)械手開(kāi)始右移，直到撞上右限開(kāi)關(guān)I0.4右移停止；按下手動(dòng)夾緊I1.5，Q0.5置位，機(jī)

10、械手夾緊，按下手動(dòng)放松I1.6，Q0.5復(fù)位，機(jī)械手松開(kāi)；按下傳送帶A啟動(dòng)開(kāi)關(guān)I1.0，Q0.6置位，傳送帶A啟動(dòng)，直到PS1檢測(cè)到飲料瓶時(shí)I0.6接通，Q0.6復(fù)位，傳送帶A才停止；按下傳送帶B啟動(dòng)開(kāi)關(guān)I1.7，Q0.7置位，傳送帶B啟動(dòng)，直到PS2檢測(cè)到飲料瓶時(shí)I0.7接通，Q0.7復(fù)位，傳送帶B才停止。 第六章 PLC系統(tǒng)調(diào)試在計(jì)算機(jī)上，運(yùn)行CX-Programmer編程軟件，打開(kāi)自動(dòng)裝箱控制程序。斷電情況下連接好PC/PPI電纜，按照I/O分配表，用實(shí)驗(yàn)連線導(dǎo)線將PLC主機(jī)模塊輸入、輸出接口與實(shí)驗(yàn)板接口一一對(duì)應(yīng)連接，并將PLC主機(jī)模塊的電源端與實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電源端相連接。下載程序文件到PL

11、C,監(jiān)控后運(yùn)行，使PLC進(jìn)入運(yùn)行方式。1、按下自動(dòng)控制按鈕I0.0后，系統(tǒng)指示燈Q1.0亮；同時(shí)傳送帶B啟動(dòng)運(yùn)行（Q0.7指示燈亮）。 2、當(dāng)空箱到位檢測(cè)信號(hào)到（I0.6按鈕輸入），傳送帶B停止運(yùn)行（Q0.7指示燈滅）。同時(shí)傳送帶A啟動(dòng)運(yùn)行（Q0.6指示燈亮）。 3、當(dāng)送入24個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)（M20.0按鈕24次輸入）及累計(jì)產(chǎn)品數(shù)量達(dá)24個(gè)時(shí)，傳送帶B啟動(dòng)運(yùn)行（Q0.7指示燈亮）。 4、當(dāng)?shù)轿恍盘?hào)到（I0.7按鈕輸入），系統(tǒng)循環(huán)工作。 5、當(dāng)按下手動(dòng)控制按鈕I2.2時(shí)，系統(tǒng)立刻進(jìn)入手動(dòng)控制狀態(tài)。當(dāng)按下傳送帶B或傳送帶A的手動(dòng)控制按鈕I1.0和I1.7時(shí)，傳送帶B或傳送帶A啟動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)按下機(jī)械手上

12、升手動(dòng)控制按鈕I1.1時(shí)，機(jī)械手上升；當(dāng)按下機(jī)械手下降手動(dòng)控制按鈕I1.2時(shí)，機(jī)械手下降；當(dāng)按下機(jī)械手左移手動(dòng)控制按鈕I1.3時(shí)，機(jī)械手左移；當(dāng)按下機(jī)械手右移手動(dòng)控制按鈕I1.4時(shí)，機(jī)械手右移；當(dāng)按下機(jī)械手夾緊手動(dòng)控制按鈕I1.5時(shí)，機(jī)械手夾緊；當(dāng)按下機(jī)械手放松手動(dòng)控制按鈕I1.6時(shí)，機(jī)械手放松。機(jī)械手和傳送帶A傳送帶B完全可獨(dú)立控制。 6、無(wú)論系統(tǒng)何種運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)控制狀態(tài)和手動(dòng)控制狀態(tài)可互相轉(zhuǎn)換。 7、當(dāng)按下停止按鈕I0.5時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)行。該結(jié)果完全滿足設(shè)計(jì)的要求，借助實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備完全模擬了生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱控制過(guò)程。 總結(jié) 通過(guò)對(duì)PLC控制飲料瓶自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)讓我知道了PLC控制系統(tǒng)對(duì)

13、現(xiàn)代企業(yè)在完成自動(dòng)化控制中十分重要。目前我國(guó)很多地區(qū)的企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備還比較落后且大部分工序都是通過(guò)人工來(lái)完成的，而PLC控制技術(shù)成本比較低且操作簡(jiǎn)單很適合中小企業(yè)的發(fā)展要求。本系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)以繼電器控制硬件電路的方法，采用人機(jī)界面取代繼電器，通過(guò)軟件的方式控制硬件電路。由于PLC具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，以及編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，通訊靈活等優(yōu)點(diǎn)。但是該設(shè)計(jì)尚有不足，還有很多的擴(kuò)展功能沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，例如對(duì)產(chǎn)品計(jì)數(shù)錯(cuò)誤的檢測(cè)功能等等。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)我對(duì)PLC控制技術(shù)有了更深的認(rèn)識(shí)，不但加深了以前所學(xué)的知識(shí)，而且很好的鍛煉了自己的動(dòng)手能力。對(duì)于西門(mén)子S7-200系列PLC的特點(diǎn)有了更深的了解

14、。里面涉及到了西門(mén)子S7-200各種指令的含義和應(yīng)用，和一些編程的問(wèn)題，能讓我們熟悉和掌握S7-200的應(yīng)用，能為我們以后設(shè)計(jì)更高更難的PLC的設(shè)計(jì)應(yīng)用做鋪墊。 致謝時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)期間的最后一份作業(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成意味著我們的大學(xué)生活即將結(jié)束?；叵肫鹈篮玫拇髮W(xué)時(shí)光心中有許多感慨，首先要感謝姜老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我的幫助，鼓勵(lì)和指導(dǎo)。姜老師學(xué)識(shí)淵博，工作認(rèn)真，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),在畢業(yè)設(shè)計(jì)的數(shù)周期間，我得到了導(dǎo)師的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成過(guò)程中，對(duì)其中的許多問(wèn)題有疑惑，姜老師花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力一一為我解答，讓我在這個(gè)過(guò)程中對(duì)PLC等多方面的知識(shí)有了一

15、次新的深入的學(xué)習(xí)和全面的提升，并能夠逐漸將課本上所學(xué)的理論知識(shí)與工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，從而為以后步入社會(huì)解決工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題打下良好的基礎(chǔ)。在此，向姜老師表示最衷心的感謝！在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，有許多同學(xué)、朋友給了我大量的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！最后還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們！最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝！祝你們身體健康，工作順利！ 參考文獻(xiàn)【1】方強(qiáng)、李麗娜、孫宏昌 . PLC可編程控制器技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐 電子工業(yè)出版社，2009【2】可編程控制器例題及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 重慶大學(xué)出版社，2001【3】袁任光 可編程控制器應(yīng)用實(shí)例 華南理工大學(xué)出版社 2003【4】周淵深.