包裝生產(chǎn)線的plc控制2

第頁包裝生產(chǎn)線的PLC控制機(jī)電工程學(xué)院自動化專業(yè)學(xué)生姓名:馬樂21206062035指導(dǎo)老師：王哲（職稱）摘要為了適應(yīng)現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)某種產(chǎn)品，而且需要對其進(jìn)行計數(shù)，包裝，就必須設(shè)計一套完整的自動化生產(chǎn)線，以便用這自動化的生產(chǎn)線來代替人工完成這些繁雜的工作。進(jìn)一步加快工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，提高國民經(jīng)濟(jì)，改善人民的生活水平。本文主要對包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)進(jìn)行運用可編程控制器（PLC）控制研究?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）主要以計算機(jī)的微處理器為基礎(chǔ)，綜合計算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)、通訊技術(shù)以及自動控制技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用控制器。PLC非常利于小型自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)，用PLC作為下位機(jī)實現(xiàn)現(xiàn)場的信號輸入和實時控制，是執(zhí)行可靠，而且有效地實現(xiàn)了分散控制。關(guān)鍵詞：自動，包裝，PLC，控制，設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 1第一章緒論 11.1任務(wù)提出 21.2控制要求說明 2第二章包裝生產(chǎn)線的方案設(shè)計 32.1設(shè)計內(nèi)容 32.2系統(tǒng)控制總框圖 4第三章電氣元件的選擇及I/O地址分配 43.1可編程控制器 43.2I/O地址分配 43.3元器件清單： 4第四章PLC程序設(shè)計 54.1控制電路圖 54.2程序主電路圖 64.3包裝生產(chǎn)線梯形圖 7第五章系統(tǒng)程序調(diào)試及運行結(jié)果 8心得 8參考文獻(xiàn) 8第一章緒論1.1任務(wù)提出：包裝生產(chǎn)線示意圖和控制時序圖如圖所示，包裝物品是放在傳送帶1上，由于放置的時間是任意的，所以有的包裝離得很遠(yuǎn)，而有的包裝靠在一起。傳送帶1的電動機(jī)轉(zhuǎn)動一周，旋轉(zhuǎn)編碼器E6A發(fā)出一個脈沖，根據(jù)一個包裝所能產(chǎn)生的脈沖數(shù)，并對這些脈沖進(jìn)行計數(shù)，這樣不管包裝密集還是分開的，都能精確地求得包裝的個數(shù)。當(dāng)光電檢測器（SP1）接通，且旋轉(zhuǎn)編碼器E6A發(fā)出四個脈沖，即有一個包裝傳送到傳送帶2.當(dāng)有四個包裝被送到傳送帶2時，電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)驅(qū)動擋板上升，阻止后面的包裝。擋板上升到位時，碰到限位開關(guān)SQ3，M1停轉(zhuǎn)，擋板停止上升。電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)，驅(qū)動推動器向前，將四個包裝退出傳送帶2。當(dāng)推動器到達(dá)前部位置時，前部限位開關(guān)SQ2接通，M2反轉(zhuǎn)，驅(qū)動推動器后退，當(dāng)推動器返回到位時，碰到后部限位開關(guān)SQ1，M2停轉(zhuǎn)，推動器回到初始位置同時M1反轉(zhuǎn)驅(qū)動擋板下降，下降到位碰到下部限位開關(guān)SQ4，M1停轉(zhuǎn)，擋板回到初始位置。1.2控制要求說明:①按下啟動按鈕SB1后，傳送帶1和傳送帶2運轉(zhuǎn)，傳送包裝物品到傳送帶2。②當(dāng)傳送帶2上有4個物品后，擋板電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)，驅(qū)動擋板上升，阻止后面的包裝物品繼續(xù)運送到傳送帶2上。③當(dāng)擋板上升到位，上限位開關(guān)SQ3動作，擋板停止上升，推動器電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)，將4個包裝物品向前推出。④當(dāng)推動器到達(dá)前限位開關(guān)SQ2動作，推動器停止向前，推動器電動機(jī)M2反轉(zhuǎn)，驅(qū)動推動器后退。⑤當(dāng)推動器后退到位時，后限位開關(guān)SQ1動作，推動器停止后退，推動器電動機(jī)M2停轉(zhuǎn)。此時擋板電動機(jī)M1反轉(zhuǎn)，驅(qū)動擋板下降。⑥當(dāng)擋板下降到位，下限位開關(guān)SQ4動作，擋板回到初始位置。第二章包裝生產(chǎn)線的方案設(shè)計2.1設(shè)計內(nèi)容現(xiàn)代社會對物品的包裝要求越來越高，為使包裝出的物品整齊、美觀并且具有良好的包裝質(zhì)量，要求包裝機(jī)具有精確的動作、定位精度及較高的生產(chǎn)率，因此對包裝線的控制要求是越來越高。下圖是包裝生產(chǎn)線的程序流程圖。2.2系統(tǒng)控制總框圖系統(tǒng)硬件配置機(jī)構(gòu)框圖所示，包括中央處理單元及I/O擴(kuò)展單元、檢測元件（光電開關(guān)和接近開關(guān)等）、控制元件（交流接觸器和電磁閥）以及執(zhí)行元件（電動機(jī)）等幾部分。操作人員給出操作指令并指示設(shè)備的運行狀態(tài)，機(jī)器啟停、功能切換、工況檢測、運行狀態(tài)、故障報警等，檢測元件檢測料位位置、投料結(jié)束信號，以及各部分的動作完成情況；PLC自動循環(huán)掃描各個輸入輸出點的當(dāng)前狀態(tài)，并根據(jù)梯形圖程序所確定的邏輯關(guān)系跟新輸出點的狀態(tài)，通過通斷交流接觸器和電磁閥來控制電動機(jī)的啟停，從而完成從包裝箱到位到產(chǎn)品落入包裝箱內(nèi)完成計數(shù)，流動的過程，完成一個工作流程?？刂圃z測元件輸入輸出單元控制元件檢測元件輸入輸出單元中央處理單元CPU執(zhí)行元件電氣元件的選擇及I/O地址分配3.1可編程控制器可編程控制器（ProgrammableController）的英文縮寫是PC，容易同個人計算機(jī)（PersonalComputer）混淆，因此通常都稱其為PLC（ProgrammableLogicController）。PLC是在繼電器控制基礎(chǔ)上以微處理器為核心，將自動控制技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱（可編程控制器、機(jī)器人、計算機(jī)輔助設(shè)計及制造）的首位。3.2I/O地址分配輸入輸出I0.0旋轉(zhuǎn)編碼器E6AQ0.0電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)升起擋板I0.1啟動開關(guān)Q0.0電動機(jī)M1反轉(zhuǎn)降下?lián)醢錓0.2光電檢測器Q0.0電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)向前驅(qū)動推動器I0.3推動器后部限位開關(guān)SQ1Q0.0電動機(jī)M2反轉(zhuǎn)向后驅(qū)動推動器I0.4推動器前部限位開關(guān)SQ2I0.5擋板上部限位開關(guān)SQ3I0.6擋板下部限位開關(guān)SQ4I0.7停止開關(guān)3.3元器件清單：旋轉(zhuǎn)編碼器、驅(qū)動、停止開關(guān)、光電檢測器、熱繼電器、接觸器、限位開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器、電動機(jī)PLC程序設(shè)計4.1控制電路圖PLC控制系統(tǒng)的大多數(shù)I/O都屬于開關(guān)量信號，信號的連接方式及PLC、I/O模塊有關(guān)，下面主要介紹PLC常用的開關(guān)量I/O信號的連接方式、接口電路原理及I/O接口線路的設(shè)計特點。PLC控制系統(tǒng)的各種按鈕、行程開關(guān)、接觸器/繼電器觸點、傳感器的檢測輸入等都屬于開關(guān)量輸入信號的范疇。開關(guān)量輸入信號一般都可以及PLC直接連接，通過接口電路轉(zhuǎn)換成內(nèi)部信號，不同PLC的輸入接口電路可能有所不同，但其工作原理類似。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性，輸入接口電路一般都需要用光耦進(jìn)行一次及兩次電路的絕緣，接口電路通常還設(shè)計有RC濾波電路，因此輸入信號的響應(yīng)一般有10ms左右延時。該系統(tǒng)PLC輸入接線圖如下圖。實驗時，繼電器用指示燈代替。4.2程序主電路圖包裝系統(tǒng)中，設(shè)備多，工作電壓也不盡相同。三相異步電動機(jī)工作電壓是380V(AC)，PLC的工作電壓為220V（AC）,傳感器的工作電壓為24VDC。PLC控制系統(tǒng)中的控制回路是指由繼電器、接觸器等低壓電器構(gòu)成的強(qiáng)電控制回路。控制回路一般有AC220V及DC24V兩類。4.3包裝生產(chǎn)線梯形圖系統(tǒng)程序調(diào)試及運行結(jié)果在計算機(jī)上進(jìn)行編程，調(diào)試到無錯誤。在斷電情況下連接好PLC電纜，按照I/O分配表，用實驗連線導(dǎo)線將PLC主機(jī)模塊輸入、輸出接口及實驗板接口一一對應(yīng)連接，并將PLC主機(jī)模塊的電源端及實驗?zāi)K的電源端相連接。下載程序文件到PLC,監(jiān)控后運行，使PLC進(jìn)入運行方式。

1：按下啟動按鈕SB1后，傳送帶1和傳送帶2運轉(zhuǎn)，傳送包裝物品到傳送帶2。2：當(dāng)傳送帶2上有4個物品后，旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出16個脈沖，擋板電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)（燈L0亮），驅(qū)動擋板上升，阻止后面的包裝物品繼續(xù)運送到傳送帶2上。3：當(dāng)擋板上升到位，碰到上限位開關(guān)SQ3，擋板停止上升，推動器電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)（燈L2亮），將4個包裝物品向前推出。4：當(dāng)推動器到達(dá)前限位開關(guān)SQ2動作，推動器停止向前，推動器電動機(jī)M2反轉(zhuǎn)（燈L3亮），驅(qū)動推動器后退。5：當(dāng)推動器后退到位時，后限位開關(guān)SQ1動作，推動器停止后退，推動器電動機(jī)M2停轉(zhuǎn)。此時擋板電動機(jī)M1反轉(zhuǎn)（燈L1亮），驅(qū)動擋板下降。6：當(dāng)擋板下降到位，下限位開關(guān)SQ4動作，擋板回到初始位置。心得通過這次設(shè)計，我對PLC設(shè)計有了更深刻的認(rèn)識，也使自己的動手能力和方案設(shè)計的思路有了更進(jìn)一步的提高，同時也更加熟悉了本專業(yè)的設(shè)計軟件。在完成這個題目的過程中，我遇到了一些困難，也走了很多彎路。在這里我要感謝指導(dǎo)老師和團(tuán)隊的同學(xué)：通過不斷的努力和同學(xué)們的大力支持，以及指導(dǎo)老師的悉心教導(dǎo)，我克服了困難完成了本次設(shè)計，同時我也獲得了很多寶貴的經(jīng)驗，學(xué)到了很多新的知識。在課程設(shè)計的過程中，在梯形圖的程序設(shè)計方面是我們開始遇到的最大問題，對于定時和計數(shù)的運用都不是太了解，通過課本的學(xué)習(xí)集查閱資料和團(tuán)隊的討論最終編出了梯形圖程序！其次對于課程設(shè)計說明書的梯形圖和I/O口的分布接線圖的制作，最終通過CAD制圖畫出來的！最后感謝老師的耐心指導(dǎo)和隊友的合作我們才得以最終完成這次的PLC課程設(shè)計！參考文獻(xiàn)齊蓉，肖維榮.可編程計算機(jī)控制器技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，2019；于慶廣.可編程控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，2019；魏志精.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社，1995；田淑珍.可編程控制器原理及應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2019；廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2019；陳忠華.可編程控制器及工業(yè)自動化.北京