(完整版)裝瓶流水線的PLC控制課程設(shè)計

1、電氣控制與PLC課程設(shè)計題 目: 裝瓶流水線的PLC控制院系名稱：電氣工程學院專業(yè)班級：電氣學生姓名：本人原倉【J學 號： 20XX23910XXX指導教師：XX成績：指導老師簽名：日期：目錄1 系統(tǒng)概述 11.1設(shè)計的目的 11.2設(shè)計的內(nèi)容和要求 11.3 實現(xiàn)的目標 22 方案論證 32.1 方案設(shè)計 32.2方案選擇 32.3 方案的實現(xiàn) 42.3.1 可編程控制器的介紹 4232 PLC的選型63 硬件設(shè)計 83.1 PLC的系統(tǒng)原理圖83.2 系統(tǒng)設(shè)計的主電路 83.3 I/O分配表93.4 I/O 接口圖 103.5 元器件選型 103.5.1 傳感器的選擇 104 軟件的設(shè)計

2、114.1 梯形圖設(shè)計 114.2 主流程圖設(shè)計 144. 3指令語句表 155 調(diào)試過程及結(jié)果 17設(shè)計心得 19參考文獻 201 系統(tǒng)概述1.1 設(shè)計的目的工業(yè)的技術(shù)工藝和自動化水平， 是衡量一個企業(yè)是否具有先進性， 是否具備市場競爭力， 是否能不斷領(lǐng)先于競爭者的重要指標依據(jù)。隨著我國瓶裝生產(chǎn)設(shè)備市場的迅猛發(fā)展，與之相 關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點。了解國內(nèi)外裝瓶設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)的研 發(fā)動向、工藝設(shè)備、 技術(shù)應(yīng)用及趨勢對于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格， 提高市場競爭力十分關(guān)鍵。目前我國流水線生產(chǎn)的自動劃水平現(xiàn)狀不容樂觀，國家大力支持企業(yè)的自動化應(yīng)用于產(chǎn) 品生產(chǎn)以避免生產(chǎn)企業(yè)不按生產(chǎn)

3、工藝生產(chǎn)、規(guī)避監(jiān)管，潛在不安全因素。二是在非GMP流水線廠房生產(chǎn)產(chǎn)品。同類產(chǎn)品、同樣配置的設(shè)備往往要比國內(nèi)組裝的價格高出60左右，維修費用要高出 5 一 10 倍，且維修周期要比國內(nèi)產(chǎn)品的長 1020 倍以上，設(shè)備投資較大，投資 同收期較長， 這無疑限制了自動化瓶裝的使用 . 如果想改變此現(xiàn)狀， 要著力消除問題隱患， 從 生產(chǎn)環(huán)節(jié)入手，采用自動化生產(chǎn)，自動裝瓶機解決了生產(chǎn)中的許多問題。在瓶裝行業(yè)中，包裝機械產(chǎn)品種類豐富，產(chǎn)品的形狀、性質(zhì)、包裝要求等差異很大，且 產(chǎn)量大。因此，自動裝瓶機品種眾多，目前飲料包裝設(shè)備中，大瓶、規(guī)則形狀的瓶子自動包 裝技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國內(nèi)外均有相關(guān)設(shè)備，但針對異型瓶

4、、異型結(jié)構(gòu)等包裝技術(shù)則較為有 限。PLC通過USS通信協(xié)議直接控制電機，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對裝瓶機方式運行的控制，而且能夠 根據(jù)需要靈活控制裝罐時間 ,達到節(jié)約電能 ,降低成本,提高生產(chǎn)質(zhì)量的目的。1.2 設(shè)計的內(nèi)容和要求有A1A10選瓶、裝瓶、蓋蓋、貼簽、傳送（A5-A8）、成品入庫（A9）生產(chǎn)線操作工序， 用1 0盞燈來模擬；并有啟動/停止、移位（移位到下一工序） 、復(fù)位按鈕（復(fù)位到第一道工序） 進行操作，如下圖所示。采用 PLC進行控制，實現(xiàn)自動裝瓶流水線工序控制。每 5秒一道工 序。工序：按下啟動按鈕，電機啟動，傳送帶開始工作，當傳感器檢測到有空瓶（選瓶） 時傳送至裝瓶位，利用 5 秒時間裝

5、瓶，傳送至蓋蓋位，蓋瓶蓋，傳送至貼標簽位， 貼標簽， 標簽，繼續(xù)傳送至成品庫。一個工作循環(huán)結(jié)束。即 A5 , A1 （傳送，選瓶）；具體流程如圖所 示. 圖 1-1 瓶裝流水線的過程圖1-1瓶裝流水線的過程A6，A2 （傳送，裝瓶）；A10 （入庫）；A7，A3 （傳送，蓋蓋）；A8, A4 （傳送，貼標簽）；A9 （傳送）；1.3實現(xiàn)的目標（1）統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動操作模式，一旦啟動，則傳送帶的驅(qū)動電機啟動并一直 保持到停止開關(guān)動作或罐裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個瓶子時停止；瓶子裝滿飲料后， 傳送帶驅(qū)動電機必須自動啟動，并保持到又檢測到一個瓶子或停止開關(guān)動作。（2） 當瓶子定位在罐裝設(shè)備下時，

6、停頓 1秒，罐裝設(shè)備開始工作，罐裝過程為 5 秒鐘，罐裝過程應(yīng)有報警顯示，5秒后停止并不再顯示報警（報警方式為紅燈以 0.3S時 間間隔閃爍）。（3）用兩個傳感器和若干個加法器檢測并記錄空瓶數(shù)（小于規(guī)定重量的次品）和滿 瓶數(shù)（大于等于規(guī)定重量的正品），一旦系統(tǒng)啟動，必須記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù)（4）可以手動對計數(shù)值及定時器清零（復(fù)位）為了達到方案要求，本設(shè)計采用模塊法設(shè)計，把各個控制部分模塊化，再逐個解決 各個模塊問題。瓶裝流水線基本可分為四個動作機構(gòu)：主傳動機構(gòu)，自動供瓶機構(gòu)和自動供蓋封蓋 機構(gòu)和自動貼簽機構(gòu)。通過以上 4個機構(gòu)的聯(lián)動實現(xiàn)包裝產(chǎn)品傳動、選瓶、自動供蓋封 蓋和自動帖簽等功能。生產(chǎn)中，

7、主傳動機構(gòu)作為整個生產(chǎn)過程的運輸鏈，連接所有的動 作。供瓶、帖簽、供蓋封蓋這三個生產(chǎn)過程都將在這條主傳動機構(gòu)上完成。其中供瓶機 構(gòu)為：從供瓶源頭通過主傳動傳至光電檢測其，通過光電檢測器檢驗是否產(chǎn)生檢測信號， 依次進入裝瓶程序，裝瓶系統(tǒng)中有三組氣缸聯(lián)動，保證瓶子在設(shè)計時間內(nèi)以正確的方向進入主傳動鏈，之后運送到封蓋機構(gòu)。瓶子到了封蓋機構(gòu)后，開始自動封蓋。計數(shù)圓盤在步進電機帶動下轉(zhuǎn)動所設(shè)計的角度，從封蓋系統(tǒng)產(chǎn)生封號蓋得瓶子，裝有實物的的瓶 子繼續(xù)被傳動鏈帶至帖簽機構(gòu)。蓋子通過傳送帶和震動器、震動通道依次進入等待區(qū)域， 鉗蓋用氣缸組將蓋子鉗起，由步進電機帶至瓶子瓶上方，然后由該氣缸組與壓蓋氣缸組 配合

8、完成整套動作動作。高速自動裝瓶機的自動控制必須滿足以下要求： 裝瓶速度280瓶/min ;（2）人機界面友好，方便自動控制檢測，在一定范圍內(nèi)，可通過輸入?yún)?shù)調(diào)節(jié)生產(chǎn)速度和裝瓶的個數(shù)；（3）各動作連貫協(xié)調(diào)，保證生產(chǎn)順利；（4）系統(tǒng)出現(xiàn)故障或需要添加瓶、蓋、簽時，能自動報警和提示。2 方案論證2.1 方案設(shè)計根據(jù)分析和結(jié)合實際，提出了以下兩種方案：（ 1 ）手動控制方式1. 裝瓶流水線控制系統(tǒng)有 10 道操作工序，用 10 盞燈來模擬。即：A5, A1 （傳送，選瓶）-A6, A2（傳送，裝瓶）-A7, A3（傳送，蓋蓋）-A8, A4（傳送, 貼簽）-A9（傳送）-A10（入庫）。2. 啟動,停

9、止,移位為控制輸入,控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)；3. 按下啟動按鈕,手動移位完成一道操作工序,循環(huán)兩次；4. 按下復(fù)位按鈕,系統(tǒng)回到第一道工序；5. 按下停止按鈕,系統(tǒng)停止工作。（ 2）自動控制方式1. 裝瓶流水線控制系統(tǒng)有 5 道操作工序,用燈來模擬。即：A5, A1（傳送，選瓶）-A6, A2（傳送，裝瓶）-A7, A3（傳送，蓋蓋）-A8, A4（傳送， 貼簽）-A9（傳送）-A10 （入庫）。2. 啟動,停止,移位為控制輸入,控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)；3. 按下啟動按鈕，每5S完成一道操作工序，循環(huán)兩次；4. 按下復(fù)位按鈕,回到初始工序,重新開始運行；5. 按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作。2.2 方案選

10、擇通過對以上兩種方案的的優(yōu)缺點的分析和考量，結(jié)合現(xiàn)在國內(nèi)與國際的基本情況， 在保證瓶裝質(zhì)量，瓶裝損耗，自動化水平要求，和經(jīng)濟，裝罐控制的靈活性，即投入與 產(chǎn)出比等因素，現(xiàn)在多元化的產(chǎn)品和市場要求可能在產(chǎn)品包裝中需要能夠處理模擬量的 控制系統(tǒng)，如精確可調(diào)或連續(xù)的位置量、參量等。PLC的功能同樣可以處理模擬量的控制 因此，該系統(tǒng)的通用性和可擴展性相當不錯且自動控制方式有以下特點：(1) 人機界面友好，方便自動控制檢測，在一定范圍內(nèi)，可通過輸入?yún)?shù)調(diào)節(jié)生產(chǎn)速度和裝瓶瓶數(shù)；(2) 各動作連貫協(xié)調(diào)，保證生產(chǎn)順利；(3) 系統(tǒng)出現(xiàn)故障或需要添加瓶、蓋、帖時，能自動報警和提示。(4) 安全可靠：全自動瓶裝流

11、水線由電腦按設(shè)計程序控制全過程的操作，完全能夠 避免人工操作引起的人身，設(shè)備事故。(5) 快捷高效：手動：裝瓶一般為40S/瓶全自動裝瓶為25S/瓶，它極大的提高 了裝瓶程序的工作效率。( 6)裝瓶質(zhì)量可靠精確：全自動裝瓶機由程序控制，采用仿形超軟裝瓶工具，能排 除人為因素，保證瓶裝質(zhì)量綜上考慮，最終確定選擇方案 2 即自動控制方式2.3 方案的實現(xiàn)2.3.1 可編程控制器的介紹可編程控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計算機技術(shù)，自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而 展起來的一種新型工業(yè)控制裝置，它將傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)和現(xiàn)代計算機信息處理兩者 的優(yōu)點結(jié)合起來成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要，應(yīng)用最多的控制設(shè)備，并已

12、躍居工業(yè)生 產(chǎn)自動化三大支柱(可編程控制器、機器人、計算機輔助設(shè)計與制造)的首位?？删幊炭刂破?簡稱PLC是在繼電器控制和計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)了出來，并逐漸發(fā)展成以微處理器為核心，集計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)及通訊技術(shù)于一體的一種新 型工業(yè)控制裝置。可編程控制器以其可靠性高，組合靈活，編程簡單，維護方便等獨特優(yōu)勢被日趨廣 泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個控制領(lǐng)域，它的應(yīng)用深度和廣度已成為一個國家工業(yè)先進水平 的重要標志。由于早期的可編程控制器只是用來取代繼電器控制執(zhí)行邏輯運算、計時、計數(shù)等順 序控制功能，因此人們稱之為可編程序邏輯控制器( Programmable Logic Controller )

13、簡稱 PLC。國際電工委員會(International Electro Technical Commission)在 1985年頒布的可編程控制器標準草案第二稿修改的基礎(chǔ)上，于 1987年 2月進一步完善了 PLC 的定義，也就是目前被大家認同并且所接受的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作 的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計，它采用可編程的存儲器，用來執(zhí)行內(nèi)部的 邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)或算術(shù)運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式輸出， 控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌湎嚓P(guān)的外圍設(shè)備，都是按照易與工 業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴充的原則而設(shè)計。由此可知，可編程控制器

14、 PLC的本質(zhì)就是一臺為實現(xiàn)機械工業(yè)或生產(chǎn)過程而專門設(shè) 計的、具有獨特功能的軟硬件系統(tǒng)的電子計算機。它是基于電子計算機，但不是普通的 計算機，普通的計算機進行輸入輸出信息的變換，只考慮信息的本身，信息的輸入輸出， 只要人機界面友好，如使用多媒體就可以了，而 PLC則重點考慮輸入輸出信息的可靠性、 實時性，以及信息的實際應(yīng)用，另外還必須考慮所使用的環(huán)境、便于安裝維護、抗干擾 等問題。PLC的產(chǎn)生源于繼電器裝置，在繼電器控制電路之后，出現(xiàn)過可編程序邏輯控制器、 順序控制器。在 20 世紀 60 年代，將小型電子計算機通過改變程序（軟件）用來做機械 工作或生產(chǎn)過程的邏輯控制，但是邏輯控制器綜合較難，

15、實現(xiàn)復(fù)雜，特別是時序、邏輯 關(guān)系處理復(fù)雜，順序控制的編程功能靠硬件實現(xiàn)，無法在大規(guī)模的集成電路上應(yīng)用，而 基于小型電子計算機的邏輯控制編程復(fù)雜，要求編程人員有非常高的編程水平，對工作 環(huán)境的要求也非常高，無法普及到工控及生產(chǎn)過程中，并且造價昂貴。1968年，美國通用汽車公司（GM為適應(yīng)汽車工業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展的需要，提出了一種 新型的控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)的設(shè)想，并提出了1 0條指標：1 ）編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；2）維護方便，最好是插件式；3）可靠性高于繼電器控制；4）體積小于繼電器控制柜；5）可將數(shù)據(jù)直接送入到管理計算機；6）在成本上可與繼電器競爭；7）輸入可以是交流115V（美國市

16、電）；8）輸出為交流115V, 2A.以上，能直接驅(qū)動電磁閥和接觸器等；9）在擴展時，原有的系統(tǒng)只需做很小的變更；10）用戶程序存儲器容量至少能擴展到 4K。以上10條，就是著名的GM1（條，實際上它說明了現(xiàn)在可編程控制器最基本的功能：1）用計算機系統(tǒng)代替繼電器控制裝置；2）用軟件程序代替硬件接線；3）輸入輸出信號可以直接和外界設(shè)備相連；4）結(jié)構(gòu)易于擴展。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC制成了世界上第一臺可編程控制器（PLQ,并且在美國通用汽車公司生產(chǎn)線上成功使用，從此，開創(chuàng)了PLC的新時代。1971年和1973年，日本和歐洲開始生產(chǎn)可編程控制器。目前，世界上有成百家公司生產(chǎn)可編程控制器，

17、 競爭激烈，PLC的規(guī)格、品種和數(shù)量都得到了高速的發(fā)展?，F(xiàn)在，PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)中。2.3.2 PLC 的選型1 ） 歐姆龍 PLC 簡介OMRON系列PLC產(chǎn)品門類齊、型號多、功能強、適應(yīng)面廣。大致可以分成微型、小型、中型和大型四大類產(chǎn)品。整體式結(jié)構(gòu)的微型PLC機是以C20P為代表的機型。疊裝式（或稱緊湊型）結(jié)構(gòu)的微型機以 CJ型機最為典型，它具有超小型和超薄型的尺寸。小型 PLC機以P型機和CPM機最為典型，這兩種都屬堅固整體型結(jié)構(gòu)。具有體積更小、指令 更豐富、性能更優(yōu)越，通過 I/O 擴展可實現(xiàn) 1 0 1 40點輸入輸出點數(shù)的靈活配置，并可連 接可編程終端直接從屏幕上進行編程，C

18、PM型機是OMRO產(chǎn)品用戶目前選用最多的小型機 系列產(chǎn)品。OMROI中型機以C200H系列最為典型，主要有C200H C200HSC200HXC200HG 和C200HE等型號產(chǎn)品。中型機在程序容量，掃描速度和指令功能等方面都優(yōu)于小型機， 除具備小型機的基本功能外，它同時可配置更完善的接口單元模塊，如模擬量 I/O 模塊、 溫度傳感器模塊、高速記數(shù)模塊、位置控制模塊、通訊聯(lián)接模塊等?？梢耘c上位計算機、 下位PLC機及各種外部設(shè)備組成具有各種用途的計算機控制系統(tǒng)和工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)。在一般的工業(yè)控制系統(tǒng)中，小型 PLC機要比大、中型機的應(yīng)用更廣泛。在電氣設(shè)備 的控制應(yīng)用方面，一般采用小型 PLC都能

19、夠滿足需求。2）西門子PLC簡介德國西門子（SIEMENS公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS公司的PLC產(chǎn)品包括LOGOS7-200, S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機界面，工業(yè)軟件等。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求 的 PLC （如 S7-400）等。3）三菱FX系列PLC簡介FX系列PLC是由三菱公司近年來推出的高性能小型可編程控制器，以

20、逐步替代三菱 公司原F、F1、F2系列PLC產(chǎn)品。其中FX2是1991年推出的產(chǎn)品，F(xiàn)X0是在FX2之后推 出的超小型PLC，近幾年來又連續(xù)推出了將眾多功能凝集在超小型機殼內(nèi)的FX0S FX1SFX0N FX1N FX2N FX2NC等系列PLC，具有較高的性能價格比，應(yīng)用廣泛。它們采用整 體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu)經(jīng)過對幾家公司生產(chǎn)的PLC主要從應(yīng)用、價格、可靠性和對現(xiàn)場工作環(huán)境及設(shè)計資 金等各個方面因素的考慮，三菱公司生產(chǎn)的 PLC具有體積小，控制靈活，性價比高等優(yōu) 點，可與普通電腦編程通信等。本控制系統(tǒng)選用三菱 FX2N-60MR型可編程控制器。在PLC系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案

21、，下一步工作就是PLC工程設(shè)計選型。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳 細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后 根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的 PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。輸入輸出（I/O ）點數(shù)的估算。I/O點數(shù)估算時應(yīng)考慮適當?shù)挠嗔?，通常根?jù)童年估 計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%20%勺可擴展。余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造商 PLC的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進行圓整。根據(jù)估算的 方法故本課題的I/O點數(shù)

22、為輸入5點，輸出5點。存儲器容量是可編程序控制器本身提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中 用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲容量。設(shè)計階段，由于用 戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試后才知道。 為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來代替。存儲器內(nèi)存儲量的估算沒固定的公式，許多文獻資料中給出了不同的公式，大體上 都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的10-15倍，加上模擬I/O點數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字 數(shù)（16位為一個字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。因此本課題的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng) 能存儲2000條梯形圖，這樣才

23、能在以后的該著中有足夠的空間。機型的選擇：面對眾多廠家提出的多種系列、功能各異的 PLC產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)、性能、 價格各不相同。三菱FX2N-16MR-001型號，其輸入輸出點分別為8, FX2N是 FX系列中功 能最強、速度最高的微型 PLC他的基本指令執(zhí)行時間高達 0.08us，內(nèi)置的用戶存儲器為8K步，可擴展到16K步，最大可以擴展到256個I/O點，有多種特殊功能模塊或功能 擴展板，可為裝箱機提供最大的方便和控制能力。A系列三菱PLC:使用三菱專用順控芯片（MSP，速度/指令可媲美大型三菱 PLC;A2ASCP支持32個PID回路。而QnASCP的回路數(shù)目無限制，可隨內(nèi)存容量的大小 而改變

24、；程序容量由8K步至124K步，如使用存儲器卡，QnASCP則內(nèi)存量可擴充到2M 字節(jié)；有多種特殊模塊可選擇，包括網(wǎng)絡(luò)，定位控制，高速計數(shù)，溫度控制等模塊。3硬件設(shè)計3.1 PLC的系統(tǒng)原理圖按鈕幵關(guān)-限位幵關(guān)電源輸 入 模 塊可編程控制器CPU模塊輸出模塊接觸器電磁閥指示燈電源圖3.1 PLC的系統(tǒng)原理圖本設(shè)計采用的是FX2n系列，F(xiàn)X2n系列是FX系列PLC家族中最先進的系列。由于 FX2n系列具備如下特點：最大范圍的包容了標準特點、程式執(zhí)行更快、全面補充了通信 功能適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工 廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。為大量實際

25、應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能。PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程設(shè)備組成。大部分PLC還可以配備 特殊功能模塊，用來完成某些特殊任務(wù)。PLC的主要特點：它采用可編程序的存儲器，用 來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算操作命令，并通過數(shù)字式、 模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。3.2 系統(tǒng)設(shè)計的主電路瓶裝流水線基本可分為四個動作機構(gòu)：主傳動機構(gòu)，自動供瓶機構(gòu)和自動供蓋封蓋機構(gòu)和自動貼簽機構(gòu)。通過以上 4個機構(gòu)的聯(lián)動實現(xiàn)包裝產(chǎn)品傳動、選瓶、自動供蓋封 蓋和自動帖簽等功能。圖3.2裝瓶流水線的主電路機構(gòu)圖3.1中斷路器QF1 QF2、QF3、QF4、QF5將三

26、相電源引入，同時QF1 QF2、QF3 QF4、QF5為電路提供短路保護。電動機的過載保護分別由三個繼電器提供。3.3 I/O 分配表裝瓶流水線控制的I/O分配表如下所示:輸入功能輸出功能X0自動啟動按鈕SBOY1選瓶操作工序A1X1移位按鈕SB1Y2裝瓶操作工序A2X2復(fù)位按鈕SB2Y3蓋蓋操作工序 A3X3手動啟動按鈕SB3Y4貼簽操作工序A4X4停止按鈕SB4Y5傳送工序A5Y6傳送工序A6Y7傳送工序A7Y10傳送工序A8Y11傳送工序A9Y12成品入庫工序A10表3-3裝瓶流水線控制的I/O分配表3.4 I/O 接口圖其I/O接口圖如圖3-4裝瓶流水線的I/O接口圖xoY1SBLY5

27、 L2XIY2FX2N-16MR-001Y6L3SB2X2PY3Y7L4SB3Y4X3LY10 L5SB4YllX4CL6Y12COM2)圖3-4裝瓶流水線的I/O接口圖3.5 元器件選型3.5.1傳感器的選擇在設(shè)計瓶裝流水線的過程中，還需要一檢測裝置，來檢測初始信號，此時就需要傳 感器來作為檢測裝置提供信號。瓶裝傳感器的作用是來檢測監(jiān)測空瓶子是否到來。傳感器的類型有很多，又壓力傳感器，熱傳感器，光電傳感器等等。查閱相關(guān)資料 和電氣手冊，并結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場現(xiàn)狀分析，選擇光電傳感器是它是利用被測物體熱輻射引起敏感元件溫度的變化進行測量，具有靈敏度高等一系列優(yōu)點信息處理技術(shù)取得的進展以及微處理器和計算

28、機技術(shù)的高速發(fā)展，都需要在傳感器 的開發(fā)方面有相應(yīng)的進展。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 隨著這些系統(tǒng)能力的增強，作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器的作用越來越重要。 傳感器已成為自動化系統(tǒng)和機器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件。廣義地說，傳感器是一種能把物理量或化學量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件。它 獲得的信息正確與否，直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的精度。外界進入傳感器的信號幅度是很小的，而且混雜有干擾信號和噪聲。為了方便隨后 的處理過程，首先要將信號整形成具有最佳特性的波形，有時還需要將信號線性化，該 工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。成形后的信號隨后轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號，并輸入

29、到微處理器。傳感器的組成如圖2-2所示：圖3-5傳感器組成針對本課題的控制要求，在設(shè)計中我選用了兩個光電傳感器（空瓶檢測傳感器、灌 裝設(shè)備處的有無瓶傳感器）用來檢測有無飲料瓶通過；還選用了一個重量傳感器來檢測 瓶子是否灌滿。位置的檢測有多種方案，可以用光電傳感器、攝像頭、電阻傳感器等，但這些傳感 器易受環(huán)境影響，且自身精度不好控制瓶裝裝監(jiān)測傳感器選型為：光電傳感器（熱型紅外線傳感器）采用紅外線傳感器來監(jiān)測空瓶子的到來后動作，起到接通開關(guān)的作用。它是利用被測物 體熱輻射引起敏感元件溫度的變化進行測量。4軟件的設(shè)計4.1 梯形圖設(shè)計如圖4-1裝瓶流水線的梯形圖 所示:25SIS31011藥X001 MB M1018ET MlZRST M2M77RST IU11M7kC2RST C2YQU1YQ05Y0D2V0Q6M3牌一I卜M4附一|卜M5附一I卜M&厲一|卜Y0CJ3Y0U7Y0MY01Cyou*-pw網(wǎng) HJiilF 3陽 d | p*j : Lr *Airi -BL.qnH5i siorri JS asafaouZ*n Ohah 仃| dwal #T F 1豐*4-17 tl狠 4 4l_JSlAl3ilj伽 U l3 jl-b 站亠I圖5-2程序調(diào)試圖250StEPHLF.盤 ML 4 -巫扎 U Dnwr. ViEhEi -則蟲弋心-=. WdPl It 制J1-