包装生产线的PLC控制课程设计.doc

河北机电职业技术学院河北机电职业技术学院包装生产线的PLC控制系 别: 机械系班 级: 机电设备1002 姓 名: 王某某学 号: 031823100221指导老师: 孙志平日期2013-11-12摘要可编程序控制器（PLC）主要以计算机的微处理器为基础，综合计算机的应用技术、通讯技术以及自动控制技术而发展起来的一种通用控制器。虽然PLC由较为复杂的微处理器组成，但是在实际应用过程中，完全不必了解微处理器的内部结构。最初，PLC还仅是作为继电器接触器控制系统的替代品，而自从进入电气控制系统领域后，凸显了其独有的优越性，以其自身强大的抗干扰能力、自诊断功能等，提高了电气控制系统的可靠性，基本解决了普通继电器及接触器中常见的故障问题，经过调试后可长期安全可靠地运行关键词 可编程控制器 自动装箱控制系统 传送带控制河北机电职业技术学院目录1 PLC控制系统设计概述21.1 PLC控制系统设计要求22设备基本情况介绍32.1机械结构及运动情况43输入输出端子及PLC机型选择43.1输入输出点数53.2 PLC机型选择54程序设计54.1工艺流程图64.2梯形图设计84.3梯形图运行情况分析94.4 PLC接线电路图9结论10参考文献11121、PLC控制系统设计概述（1）、 最大限度地满足被控对象的控制要求 充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。（2）、 保证PLC控制系统安全可靠 保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。（3）、 力求简单、经济、使用及维修方便 一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。2、设备基本情况介绍包装生产线示意图和控制时序图如图所示，包装物品是放在传送带1上，由于放置的时间是任意的，所以有些包装离得很远，而有的包装靠在一起。传送带1的电动机转动一圈，旋转编码器E6A发出一个脉冲，根据一个包装所能产生的脉冲数，并对这些脉冲进行计数，这样不管包装密集还是分开的，都能精确地求得包装的个数。当光电检测器(SPl)接通，且旋转编码器E6A发出4个脉冲，即有一个包装传送到传送带2。当有4个包装物品传送到传送带2时，电动机M1正转驱动挡板上升，阻止后面的包装。挡板上升到位时，碰到限位开关SQ3，M1停转，挡板停止上升。电动机M2正转，驱动推动器向前，将4个包装推出至传送带2。当推动器到达前部位置时，前部限位开关SQ2接通，M2反转，驱动推动器后退，当推动器返回到位时，碰到后部限位开关SQl，M2停转，推动器回到初始位置同时M1反转驱动挡板下降，下降到位碰到下部限位开关SQ4，M1停转，挡板回到初始位置。2.1、机械结构及运动情况包装物是放在传送带1上，放置的时间是任意，按下启动按钮后，电动机传送带1传动，机械设备动作的顺序依次为：传送满4个物品时，电动机M1带动挡板上升，阻止后面的物品前进，包装品到传送带2的前端，由推动器向前推送，然后返回下降，最后回到原点位置。3、输入输出端子及PLC机型选择3.1、输入输出点数输入信号：旋转编码器E6A，光电检测器SP1，启动按钮开关，推动器后部限位开关SQ1，推动器前部限位开关SQ2，挡板上部限位开关SQ3，挡板下部限位开关SQ4.输出信号：电动机M1正转升起挡板，电动机M2正转向前驱动推动器，电动机M1反转降下挡板，电动机M2反转向后驱动推动器表： I/O分配表输入设备输入电耗编号输出设备输出点编号旋转编码器I0.0电动机M1正当升起挡板Q0.0启动按钮I0.1电动机M1反转后降下挡板Q0.1光电检测器SP1I0.2电动机M2正转向前驱动推动器Q0.2推动器后部限位开关SQ1I0.3电动机M2反转向后驱动推动器Q0.3推动器前部限位开关SQ2I0.4传送带1上的电动机Q0.4挡板上部限位开关SQ3I0.5挡板下部限位开关SQ4I0.63.2、PLC机型选择根据输入输出的总点数，输入7点，输出5点，共12点，并适当留有一定余量，选用西门子ST-200PLC型。4、程序设计4.1、工艺流程图根据包装生产线控制要求和时序要求，工艺流程图如下：4.2、梯形图设计根据工艺流程图用步进指令绘制状态转移情况如下图1，梯形图如图2，其中I0.0和I0.1分别为脉冲计数器和光电计数器。图2图24.3、梯形图运行情况分析按下启动开关I0.1，包装线处于初始状态，当旋转编码器开关I0.0接通，E6A发出16个脉冲。同时I0.2接通，光电检测器SP1检测到4个包装（SP1计数器计数4次）。电动机M1正转驱动挡板上升，上升到位后，I0.5闭合，挡板停止上升，M1停转，此时M2正转，驱动推动器向前运动，到达位置后，I0.4闭合，M2反转，回到初始位置，同时I0.3闭合，M1反转驱动挡板下降，下降到位置时，I0.6闭合，挡板回到初始位置。4.4 PLC接线电路图总结 通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。 在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心。 参考文献【1】 施振金.电机与电气控制M.北京：人民邮电出版社，2007【2】 廖常初.PLC编程及应用M.北京：机械工业出版社，2006【3】 李道霖.电气控制与PLC原理及应用（西门子系列）M.北京：电子工业出版社【4