饮料灌装生产流水线PLC控制

常州机电职业技术学院毕业设计(论文)作者：学号：系：电气与气体工程系：电气自动化技术课题：饮料灌装生产线可编程控制器在校导师：企业导师点评：2015年5月毕业设计(论文)摘要随着工业自动化水平的不断提高，许多工业企业面临着传统生产线的改造和再设计问题。可编程控制器是以微处理器为核心的工业控制设备。它将传统的继电器控制系统与计算机技术相结合。近年来，它被广泛应用于工业自动化控制、机电一体化、传统产业改造等领域。作为通用工业控制计算机，它在工业控制领域实现了从有线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。鉴于此，设计者利用可编程控制器的功能和特点，设计了饮料灌装生产线控制系统。文章首先介绍了可编程控制器的相关知识。然后，以饮料灌装生产线为例，利用三菱公司的FX系列可编程控制器，介绍了可编程控制器在饮料灌装生产线中的应用，并给出了详细的程序设计过程。利用可编程控制器控制饮料灌装生产过程，可以有效提高灌装生产效率，显著提高控制系统的可靠性和灵活性。关键词：关键词：可编程控制器、灌装流水线、顺序功能图、梯形图随着工业自动化水平的提高，许多工业企业面临着传统生产线的改造和重新设计的问题可编程逻辑控制器(可编程逻辑控制器)是以微处理器为核心的工业控制设备，它将继电器传统控制系统与计算机技术相结合，近年来在工业自动化、机电一体化、传统工业改造等方面得到普遍应用。作为通用工业控制计算机，实现工业控制布线逻辑向存储逻辑的飞跃，工业控制在世界上发挥着越来越重要的作用。鉴于此，设计人员利用可编程逻辑控制器的功能和特点设计了一套饮料灌装生产线控制系统。摘要：文章首先介绍了可编程逻辑控制器的相关知识，然后以饮料灌装生产线为例，利用三菱外汇系列可编程控制器，介绍了可编程逻辑控制器在饮料灌装生产线中的应用，给出了详细的程序设计过程。采用可编程控制器控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，显著提高控制系统的可靠性和灵活性。关键词：可编程逻辑控制器，填充线，顺序功能图，梯形图目目录录前言.5 5 第一章可编程控制器概述.6 6 1.11.1 PLCPLC的定义的定义.6 1.21.2 PLCPLC的基本组成的基本组成.6 1.31.3 PLCPLC的功能与特点的功能与特点.7 1.41.4 PLCPLC的应用范围的应用范围.7 第二章系统总体设计.8 8 第三章系统硬件设计.9 9 3.13.1传感器的选择传感器的选择.9 3.23.2 PLCPLC控制部分硬件设计控制部分硬件设计.9 3.2.13.2.1 PLCPLC控制系统外部接线图控制系统外部接线图.10 3.2.23.2.2输入输入/输出接口（输出接口（输入/输出)功能量)功能量.10 第四章系统软件设计.1111 4.14.1控制系统顺序功能图控制系统顺序功能图.11 4.24.2梯形图梯形图.12 4.34.3指令表指令表.13 第五章程序调试.1414 第六章结论和展望.1717 参考文献.1818 前言前言一、一、课题研究背景课题研究背景几年前，自动化技术只占包装机械设计的30%，现在已占50%以上，大量使用了微电脑设计和机电一体化控制。提高包装机械自动化程度的目的：一是为了提高生产率；二是为了提高设备的柔性和灵活性；三是为了提高包装机械完成复杂动作的能力。本设计的目的是利用可编程逻辑控制器技术平台自主开发创新，将机械、电气和自动化等技术有机结合，构成实用的饮料灌装生产线模拟系统。其次，根据控制要求研究内容研究内容，以可编程控制器为核心，设计了饮料灌装生产线控制系统。设计了系统控制硬件电路，编写了软件控制系统程序，实现了饮料灌装流水线的控制。三、课程研究意义课程研究意义本设计针对可编程控制器可靠性高、耐受恶劣环境能力强、使用极其方便三大特点，采用可编程控制器技术平台自主开发创新，将机械、电气和自动化等技术有机结合，用可编程控制器代替传统的继电器-接触器控制功能，形成实用、可靠的饮料灌装生产线可编程控制器控制系统。该控制系统可以节省大量的电气元件、电线和原材料，缩短设计周期，减少维护工作量，提高加工零件的合格率，进一步提高生产率。此外，程序调整和修改方便灵活，提高了设备的灵活性和灵活性。具有全面的技术和经济效益。研究方法的步骤如下：1 .控制系统的总体设计：分析控制要求，了解系统的工作过程。2.控制系统的硬件设计：PLC型号、相关元件的选择和外部接口电路的设计。3.控制系统软件设计：绘制顺序功能图和梯形图4。系统调试：用仿真软件调试程序。第一章可编程控制器概述1.11.1可编程控制器的定义可编程控制器是指一种基于计算机技术的新型工业控制设备。在1987年国际电气委员会发布的可编程逻辑控制器标准草案中，可编程逻辑控制器的定义如下：“可编程逻辑控制器是专门为工业环境中的数字操作而设计的电子设备。它使用可编程存储器来存储指令，以执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算，并且可以通过数字或模拟输入和输出来控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其相关外围设备的设计应遵循易于与工业控制系统集成、功能易于扩展的原则。”具体的FX-2N系列可编程序控制器如下图：图1-1 FX-2N系列可编程序控制器图1.21.2可编程序控制器的基本组成可编程序控制器的基本组成可分为四大部分：1。中央处理器(中央处理器板)控制器的核心；2.输入单元连接现场设备和中央处理器之间的接口电路；3.输出单元发送可编程逻辑控制器运行后获得的控制信息；4.电源单元为可编程逻辑控制器内部电路提供能量。此外，必须有一个程序员将用户程序写入指定的内存。可编程控制器的基本框图如图1-2所示：图1-2可编程控制器的基本框图1.31.3可编程控制器的功能和特点功能和特点：1。逻辑控制2。定时控制3。计数控制4。步骤(顺序)控制，5。PID控制，数据控制6。可编程逻辑控制器具有数据处理能力、通信和网络7。其他可编程控制器也有许多特殊的功能模块，适用于各种特殊的控制要求，如定位控制模块和阴极射线管模块。特点：1。可靠性高，抗干扰能力强。功能完善，适用性强。易于学习和使用，受到工程技术人员的欢迎。系统设计、施工工作量小，易于维护，易于改造5。1.41.4可编程控制器的应用范围目前，可编程控制器已广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保、文化娱乐等国内外行业。随着可编程控制器性价比的不断提高，其应用领域也在不断扩大。根据应用类型，可编程控制器的应用可以大致概括为以下几个方面：1 .开关逻辑控制2。运动控制3。过程控制4。数据处理第2章系统总体设计通过开关将系统设置为自动运行模式。一旦启动，传送带的驱动电机启动并保持停止，直到开关动作停止或灌装设备下的传感器检测到瓶子；瓶子装满饮料后，传送带的驱动电机必须自动启动，并一直保持，直到检测到另一个瓶子或开关停止。当瓶子位于灌装设备下方时，停止1秒，灌装设备开始工作，灌装过程为5秒，灌装过程应有报警显示，5秒后停止，不显示报警。两个传感器和两个计数器用于检测和记录空瓶数量和满瓶数量。系统启动后，记录空瓶数和满瓶数，空瓶数和满瓶数最多不超过9999999999瓶。计数值可以手动清除。设计包括PLC硬件结构设计和PLC控制软件设计。硬件设计：1。分析控制要求，选择相应的传感器和其他部件，并编写输入输出功能表；2.选择合适的可编程逻辑控制器型号；3.绘制PLC控制系统的外部接线图。软件设计部分：1。控制系统顺序功能图；2.梯形图；3.说明列表。灌装线的原理图如下：第三章系统硬件设计3.1传感器选型信息处理技术的进步以及微处理器和计算机技术的快速发展要求传感器开发取得相应的进步。微处理器现在广泛用于测量和控制系统。随着这些系统性能的提高，传感器作为信息采集系统的前端单元，发挥着越来越重要的作用。传感器已经成为自动化系统和机器人的关键部件。广义地说，传感器是一种能够将物理或化学量转换成便于使用的电信号的装置。它所获得的信息是否正确，直接关系到整个系统的准确性。进入传感器的外部信号幅度非常小，并且混合了干扰信号和