包裝印刷包裝自動(dòng)線控制簡(jiǎn)介

1、更多企業(yè)學(xué)院：中小企業(yè)管理全能版183套講座+89700份資料總經(jīng)理、高層管理49套講座+16388份資料中層管理學(xué)院46套講座+6020份資料國(guó)學(xué)智慧、易經(jīng)46套講座人力資源學(xué)院56套講座+27123份資料各階段員工培訓(xùn)學(xué)院77套講座+ 324份資料員工管理企業(yè)學(xué)院67套講座+ 8720份資料工廠生產(chǎn)管理學(xué)院52套講座+ 13920份資料財(cái)務(wù)管理學(xué)院53套講座+ 17945份資料銷售經(jīng)理學(xué)院56套講座+ 14350份資料銷售人員培訓(xùn)學(xué)院72套講座+ 4879份資料包裝自動(dòng)線控制1、課題說(shuō)明1.1課題簡(jiǎn)介包裝自動(dòng)線結(jié)構(gòu)包裝自動(dòng)線是依據(jù)包裝工作過程要求而設(shè)計(jì)制造的一種高效率自動(dòng)化設(shè)備， 具有計(jì)數(shù)

2、，移動(dòng)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(jì)數(shù)裝 置，產(chǎn)品分離與推送裝置組成。包裝自動(dòng)生產(chǎn)線的輸送帶采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，分離 產(chǎn)品的擋板機(jī)構(gòu)和退出產(chǎn)品的推送機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 工作自動(dòng)循環(huán)的控制，是典型的機(jī)電或機(jī)液（氣）一體化的自動(dòng)化工作設(shè)備。包裝自動(dòng)線輸送帶持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，源源不斷的將待包裝產(chǎn)品送往打包工作臺(tái)；待 包產(chǎn)品隨機(jī)擺放在輸送帶上，通過到位檢測(cè)傳感器檢測(cè)是否到位，旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì) 算進(jìn)入包裝工作臺(tái)的產(chǎn)品數(shù)目，擋板機(jī)構(gòu)在計(jì)數(shù)產(chǎn)品達(dá)到指定數(shù)目（ 4 個(gè)）時(shí)上 升，擋住后面的產(chǎn)品；推板機(jī)構(gòu)將計(jì)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(dòng)生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)部件

3、工作循環(huán)如圖所示。1.1.2 包裝自動(dòng)線控制要求（1）包裝自動(dòng)線打包工作過程 包裝自動(dòng)線打包工作時(shí)，由于人工不斷將待包裝產(chǎn)品放置在輸送帶上，包裝自 動(dòng)完成計(jì)數(shù)，分離和送出，其工作過程如圖所示。（ 1） 包裝自動(dòng)線的控制要求 包裝自動(dòng)線的控制要求，是必須能滿足自動(dòng)線所有的工作要求。包裝自動(dòng)線 的工作要求包含三個(gè)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(dòng)線工作方式要求為保證包裝自動(dòng)線能夠處于正常工作，要求具備二種工作方式；CD輸送帶能夠點(diǎn)動(dòng)向前調(diào)整；擋板，推板能夠分別調(diào)整；整機(jī)全自動(dòng)工作循環(huán)（3）包裝自動(dòng)線工作過程要求 包裝自動(dòng)線工作過程是自動(dòng)線在正常包裝時(shí)整機(jī)全自動(dòng)循環(huán)的工作

4、過程，其 過程需要滿足如下工作要求：D1 按下啟動(dòng)按鈕，輸送帶啟動(dòng)，輸送帶包裝產(chǎn)品；D2 擋板與推板在原位，待包裝產(chǎn)品到達(dá)檢測(cè)位置，檢測(cè)傳感器信號(hào)出發(fā)計(jì) 數(shù)；D3 到達(dá)計(jì)給定數(shù)值后，擋板上升2 秒后，推板前移推出工件；D4 推板退回，到達(dá)原位后，擋板下降；D5 按下停止按鈕，生產(chǎn)系統(tǒng)停止。（ 4）包裝自動(dòng)線控制系統(tǒng)元件配置與工作要求包裝自動(dòng)線輸送帶電機(jī)為 2.2KW，擋板機(jī)構(gòu)與推板機(jī)構(gòu)由氣壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，供 氣站氣泵電動(dòng)機(jī)為 2KW擋板和推板動(dòng)作方向通過電磁閥控制。自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)， 所有工步切換由行程開關(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5）包裝自動(dòng)線安全穩(wěn)定工作要求D1 具有運(yùn)動(dòng)部

5、件間安全工作的聯(lián)鎖功能；D2 具有位置保護(hù)功能（如限位 , 越位 , 相對(duì)位置保護(hù)）電氣控制系統(tǒng)具有短路，電動(dòng)機(jī)過載等保護(hù)功能；®具有應(yīng)急操作功能 具有照明，指示燈輔助功能。1.2 課程設(shè)計(jì)的目的 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)為該課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，在本課程設(shè)計(jì)的過程中， 通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)鞏固和加強(qiáng)機(jī)電傳動(dòng)控制 課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)，掌握課程知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的能力。使學(xué)生能夠運(yùn)用機(jī)電傳動(dòng)控制的原理和分析問題，解決問題的方法，并能綜合已學(xué)知識(shí)，進(jìn)行簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，PLC控制程序設(shè)計(jì)，增強(qiáng)編程軟件使用的能力。2、課題任務(wù)分析2.1 設(shè)備機(jī)構(gòu)組成分析 : 依據(jù)包裝自動(dòng)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書分析可知：包裝自

6、動(dòng)生產(chǎn)線由輸送待包裝產(chǎn)品的輸送帶，產(chǎn)品計(jì)數(shù)裝置，產(chǎn)品分離與推送裝置組成。包裝自動(dòng)生產(chǎn)線的 輸送帶采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，分離產(chǎn)品的擋板機(jī)構(gòu)和退出產(chǎn)品的推送機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)系 統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作自動(dòng)循環(huán)的控制。設(shè)備工作過程分析： 包裝自動(dòng)線輸送帶持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，源源不斷的將待包裝產(chǎn)品送往打包工作臺(tái)；待包產(chǎn)品隨機(jī)擺放在輸送帶上，通過到位檢測(cè)傳感器檢測(cè)是否到位，旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì) 算進(jìn)入包裝工作臺(tái)的產(chǎn)品數(shù)目，擋板機(jī)構(gòu)在計(jì)數(shù)產(chǎn)品達(dá)到指定數(shù)目（4 個(gè)）時(shí)上升，擋住后面的產(chǎn)品；推板機(jī)構(gòu)將計(jì)數(shù)好的產(chǎn)品推到打包位置，從而完成一次打 包循環(huán)。3、控制方案設(shè)計(jì)3.1 任務(wù)分析3.1.1 控制要求分析(1) 包裝自動(dòng)線能夠處于

7、正常工作，要求具備二種工作方式，即：CD輸送帶能夠點(diǎn)動(dòng)向前調(diào)整；擋板，推板能夠分別調(diào)整 整機(jī)全自動(dòng)工作循環(huán)(2) 包裝自動(dòng)線工作過程是自動(dòng)線在正常包裝時(shí)整機(jī)全自動(dòng)循環(huán)的工作過 程，其過程需要滿足的工作要求有：D1 按下啟動(dòng)按鈕，輸送帶啟動(dòng)，輸送帶包裝產(chǎn)品；D2 擋板與推板在原位，待包裝產(chǎn)品到達(dá)檢測(cè)位置，檢測(cè)傳感器信號(hào)出發(fā)計(jì)數(shù)；D3 到達(dá)計(jì)給定數(shù)值后，擋板上升2 秒后，推板前移推出工件；D4 推板退回，到達(dá)原位后，擋板下降；D5 按下停止按鈕，生產(chǎn)系統(tǒng)停止。3.1.2 控制方案由設(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(jī)啟動(dòng)和氣泵啟動(dòng)采用開關(guān)量控制( 2)基于設(shè)備自動(dòng)工

8、作的要求，選擇 PLC 為主要控制器件構(gòu)成控制系統(tǒng)由于控制對(duì)象為單機(jī)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(hào)為FX2N的PLC產(chǎn)品；由于工作要求確定，控制系統(tǒng)可運(yùn)行在2種模式下，即全自動(dòng)工作循環(huán)和手動(dòng)調(diào)整工作；（1）2臺(tái)電動(dòng)機(jī)均為直接啟動(dòng)控制，單方向轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)無(wú)制動(dòng)控制；（2）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路三相電源供電，線電壓 380V（3） PLC主機(jī)工作電源為交流電源，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 24v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(hù)功能；（5）使用信號(hào)燈顯示機(jī)床工作狀態(tài)。3.2設(shè)計(jì)

9、主電路包裝自動(dòng)線電氣控制主要由兩部分組成，即電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（主電路） 和由PLC設(shè)備構(gòu)成的控制部分，系統(tǒng)電路圖如圖所示。3.2.1 主電路圖電器元件明細(xì)表符號(hào)名稱及用途符號(hào)名稱及用途M1輸送帶電動(dòng)機(jī)SB1總停按鈕M2氣泵電動(dòng)機(jī)SB2啟動(dòng)按鈕KM1輸送帶接觸器SB3輸送帶點(diǎn)動(dòng)按鈕KM2氣壓系統(tǒng)接觸器SB4擋板上升點(diǎn)動(dòng)KM3檢測(cè)器接觸器SB5推板前移點(diǎn)動(dòng)KM4擋板上升自鎖接觸器SB6推板后移點(diǎn)動(dòng)KM5推板后移自鎖接觸器SB7擋板下移點(diǎn)動(dòng)KM6擋板下降自鎖接觸器SB8停止自動(dòng)循環(huán)按鈕KM7推板前移自鎖接觸器SB9恢復(fù)自動(dòng)循環(huán)按鈕QFPLC電源開關(guān)SA1自動(dòng)/手動(dòng)選擇開關(guān)QS電源隔離開關(guān)SQ1產(chǎn)品到位

10、檢測(cè)FU1、 FU2、 FU3FU4、 FU5、 FU6短路保護(hù)熔斷器SQ2、SQ3推板前、后移極位開關(guān)SQ5、SQ6擋板上升、下降極位 開關(guān)HL1氣壓系統(tǒng)指示燈FR1、 FR2電機(jī)過載保護(hù)熱繼電器HL2輸送帶電機(jī)指示燈YV1、YV2、擋板移動(dòng)電磁閥電磁鐵HL3自動(dòng)運(yùn)行指示燈YV3、YV4推板移動(dòng)電磁閥電磁鐵VC整流器HL4手動(dòng)指示燈TC變壓器PLC選型設(shè)計(jì)本系統(tǒng)選用三菱公司型號(hào)為FX2N的PLC產(chǎn)品323 I/O 分配表電器元件信號(hào)與pic連接的通道分配表輸入輸出元件通道地址說(shuō)明元件通道地址說(shuō)明SB1X001總停按鈕HL1Y002氣壓系統(tǒng)扌曰示器SB2X002啟動(dòng)按鈕HL2Y004輸送帶電機(jī)

11、指示燈SB3X003輸送帶點(diǎn)動(dòng)按鈕HL3Y005自動(dòng)運(yùn)行指示燈SB4X004擋板上升點(diǎn)動(dòng)HL4Y006手動(dòng)指示燈SB5X005推板前移點(diǎn)動(dòng)YV1Y007控制擋板上升電磁 鐵SB6X006推板后移點(diǎn)動(dòng)YV2Y011控制擋板下降電磁 鐵SB7X007擋板下移點(diǎn)動(dòng)YV3Y010控制推板前移電磁 鐵SB8X100停止自動(dòng)循環(huán)按鈕YV4Y011控制推板后移電磁 鐵SB9X101恢復(fù)自動(dòng)循環(huán)按鈕KM1Y003輸送帶接觸器SA1X010自動(dòng)/手動(dòng)選擇開關(guān)KM2Y001氣壓系統(tǒng)接觸器SQ1X020產(chǎn)品到位檢測(cè)KM3Y013檢測(cè)器接觸器SQ2X021推板后移極位開關(guān)KM4Y012擋板上升自鎖接觸 器SQ3X02

12、2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3.2.4 I/O 端子接線圖4、控制流程分析4.1流程圖由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(jìn)控制。步進(jìn)控制采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方式簡(jiǎn)化控制條件，使得控制程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔方便， 包裝自動(dòng)控系統(tǒng)工作過程為典型順序控制，因此采用步進(jìn)控制，其控制流程設(shè)計(jì) 采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：4.2梯形圖根據(jù)上述過程的分析設(shè)計(jì)，編寫梯形圖如圖:4.3指令表由梯形圖得指令表如下圖:5、

13、設(shè)計(jì)小結(jié)機(jī)電傳動(dòng)控制被普遍應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種機(jī)械，學(xué)習(xí)機(jī)電傳動(dòng)控制有著十分 重要的現(xiàn)實(shí)意義。 作為學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的大學(xué)生， 了解并學(xué)習(xí)機(jī)電傳動(dòng)控制以及 PLC 是非常必須的。而機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)無(wú)疑是進(jìn)一步鞏固我們所學(xué)機(jī)電傳動(dòng)控 制知識(shí)的非常有效的途徑。通過本次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)設(shè)計(jì)PLC控制電路有了初步的了解，通過自己對(duì)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(duì)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(jì)， 理論聯(lián)系實(shí)際，使我對(duì)以前課堂所學(xué)機(jī)電傳動(dòng)控制的有了系統(tǒng)的整理和鞏固。同 時(shí)，本次課程設(shè)計(jì)也是一次對(duì)我自己設(shè)計(jì)能力的鍛煉和考驗(yàn)，使我受益匪淺。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)

14、過程中遇到問題是不可避免的。我們所設(shè)計(jì)的課題要求對(duì)每一 個(gè)產(chǎn)品都準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，但是現(xiàn)實(shí)中可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)產(chǎn)品連在一起的情況，這樣就有 可能把兩個(gè)產(chǎn)品誤計(jì)成一個(gè)，這是不被允許的，所以，我們必須解決這個(gè)問題， 后查詢相關(guān)書籍，參考相關(guān)的項(xiàng)目我們發(fā)現(xiàn)用旋轉(zhuǎn)編碼器與產(chǎn)品到位檢測(cè)組合使 用可以解決這個(gè)問題。然后在對(duì)編寫的梯形圖進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候，自動(dòng)工步S0 與手動(dòng)工步 S30 會(huì)不斷閃爍，但是編寫梯形圖并轉(zhuǎn)換的時(shí)候能正常轉(zhuǎn)換，既沒有邏 輯問題，我百思不得其解，不知道問題在什么地方。另外，也不知道該如何編寫 梯形圖，可以使得自動(dòng)工步與手動(dòng)工步可以正常選擇和切換。編寫完程序，對(duì)于 如何選擇PLC型號(hào)又出現(xiàn)了新的問題，通過查詢相關(guān)書籍并參照類似的系統(tǒng)，最 終根據(jù)我們的課題系統(tǒng)為小型系統(tǒng)并且需要手動(dòng)和自動(dòng)控制等，最終我們選擇FX2N型號(hào)的PLCo參考文獻(xiàn)1 海心、趙華主編 . 機(jī)電傳動(dòng)控制 . 高等教育出版社出版 .2008 年2 周軍，海心 . 電器控制及 PLC. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001,63 海心 馬銀忠 劉樹青主編 . 西門子 PLC 開發(fā)入門與典型實(shí)例 . 人民郵電出 版社 .2009 年 1 月4 宋伯生 .PLC 編程實(shí)用指南 . 北京：機(jī)械工