【毕业论文】自动装箱测控系统的设计外文翻译

生产线自动装箱的PLC控制哈雷萨尔电气工程系波士顿大学摘要在现代社会中，越来越倾向于自动化生产，减少工人负担，降低工厂运行成本，而PLC控制则渐渐走入了大家的视线。该设计是生产线自动装箱PLC控制系统，有两个传送带，即装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送产品包装箱，其功能是把已经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，使产品刚好落入包装箱中，在包装箱传送带的中间装一光电传感器，用以检测包装箱是否到位。产品传送带将产品从生产车间传送到包装箱，当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入包装箱内，并由另一传感器转换成计数脉冲。本控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值当然，做好必要的维护与检修工作是必要的，应当设计单独的电动控制线路，便于在断电的情况下进行检修，而且应当注意保护光电开关等脆弱原件。关键词生产线，自动装箱，PLC控制1设计目的在现代社会中，越来越倾向于自动化生产，该设计就是为了减少工人负担，降低工厂运行成本，将物品装箱改为生产线自动控制。对生产线上某种产品自动按指定数量（如12个）装箱，产品装箱前及装箱后都由传送带传送。并且可以实现电动控制，以便于对机器设备的功能运行情况进行检查和维修。该生产过程是全自动控制过程，因而该过程是一个自动循环的过程，只要不断开总开关就会从始至终的运行下去。而且其中有两个光电控制开关SQ1，SQ2，所以在生产车间应当将这两个开关分别保护起来，防止异物或者其他原因造成SQ1，SQ2误运行，进而产生生产混乱，带来巨大损失。最后，该设备应当注意点动控制，点动控制是为了检查设备功能和进行必要维修而设计的，必须保证在断开自动控制的开关时候，使传送带单独可以运行，而且SQ1，SQ2等开关不可以对传送带产生影响。2设计要求1、按下控制装置启动按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱体前移至指定位置，达到指定位置后，由SQ2发出信号，使传送带B制动停止。2、传送带B停车后，传送带A启动运行，产品逐一落入箱内，由传感器检测产品数量，当累计产品数量达到12个时，传送带A制动停车，传送带B启动运行。3、上述过程周而复始进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止。4、应有必要的信号指示，如电源有电、传送带A工作和传送带B工作等。5、传送带A和传送带B应有独立点动控制，以便于调试和维修。3PLC选型、I/O分配表和接线图31PLC选型本设计是采用FX2N系列的PLC。FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程序控制器。用户存储器可扩展到16K步。I/O点最大可扩展到256点。它有27条基本指令，其基本指令的执行速度超过了很多大型控制模块。FX2N有3000多点辅助继电器、1000点状态继电器、200多点定时器、200点16为加计数器、35点32位加/减计数器、8000多点16位数据寄存器、128点跳步指针、15点中断指针。这为应用程序的设计提供了丰富的资源。32I/O分配此为生产线自动装箱控制的I/O分配输入输出启动按钮X0传送带AY0A限位开关SQ1X1传送带A示意灯Y1B限位开关SQ2X2传送带BY2停止按钮X3传送带B示意灯Y3A点动控制开关X4电源示意灯Y4B点动控制开关X533接线图生产线自动装箱控制的外部接线图如图33图33生产线自动装箱控制接线图4PLC程序设计41梯形图生产线自动装箱控制的梯形图如下图41所示图41生产线自动装箱控制梯形图5设计总结本次设计，成功采用PLC控制多个传送带的工作，完成了本次设计任务的基本要求，经过多次的调试，该系统可以很好地适用于连续工作。本次设计的生产线自动装箱PLC控制系统，其硬件结构简单，成本低廉，响应速度快，性能、价格比很高，和单片机系统相比具有极高的可靠性，具有良好的市场应用价值。本系统解决了传统以继电器控制硬件电路的方法，采用人机界面取代继电器，通过软件的方式控制硬件电路。由于PLC具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强，以及编程简单，维护方便，通讯灵活等优点。但是该设计尚有不足，还有很多的扩展功能没有实现，例如对产品计数错误的检测功能等等。通过这次设计，使我对自动控制设计有了更深刻的认识，对FX2N的应用也达到了一定要求，充分感觉到了PLC控制系统对社会生产实践的有力应用。也使自己的动手能力和方案设计的思路有了更进一步的提高，同时也更加熟悉了本专业的设计软件。对PLC的功能也有了进一步的认识，了解了不同型号的PLC以及相关的编程软件。在完成这个题目的过程中，我遇到了一些困难，也走了很多弯路。但通过不断的努力和同学们的大力支持，以及指导老师的悉心教导，我克服了困难完成了本次设计，同时我也获得了很多宝贵的经验，学到了很多新的知识。参考文献1郁汉祺电气控制与可编程序控制器应用技术M南京东南大学出版社，20102赵金荣可编程控制器应用及原理M上海上海科普出版社，20063王兆艺工厂电气控制技术M北京机械工业出版社，20084贺江风单片机原理及应用200304,610CONTROLTHEPACKINGAUTOMATICPRODUCTIONLINEOFPLCHALLEYSALELECTRICALENGINEERINGDEPARTMENTOFBOSTONUNIVERSITYABSTRACTINMODERNSOCIETY,MOREANDMOREINCLINEDTOAUTOMATEDPRODUCTION,REDUCETHEBURDENONWORKERS,REDUCETHEOPERATIONCOSTOFTHEFACTORY,THEPLCCONTROLISGRADUALLYINTOTHELINEOFSIGHTOFPEOPLETHEDESIGNISTHEPACKINGAUTOMATICPRODUCTIONLINEPLCCONTROLSYSTEM,THEREARETWOCONVEYORBELT,THECONVEYORBELTCONVEYORBELTANDTHEPRODUCTPACKINGTHEPACKAGEBOXCONVEYERBELTISUSEDTODELIVERTHEPRODUCTPACKAGINGBOX,ANDITSFUNCTIONISTOREMOVETHEPACKINGBOXHASBEENFILLED,ANDANEMPTYPLACEJUSTTOMAKEEMPTYATTHEENDOFCONVEYORBELTPRODUCTS,MAKETHEPRODUCTJUSTFELLINTOTHEPACKINGBOX,APHOTOELECTRICSENSORINTHEMIDDLEPACKAGEBOXCONVEYERBELT,INORDERTOCHECKIFPACKAGEBOXINPLACEPRODUCTCONVEYORPRODUCTSFROMTHEPRODUCTIONWORKSHOPISTRANSFERREDTOTHEPACKAGINGBOX,WHENAPRODUCTISDELIVEREDATTHEENDOFTHECONVEYORBELT,WILLAUTOMATICALLYFALLINTOTHEPACKINGBOX,ANDBYANOTHERSENSORISCONVERTEDINTOAPULSECOUNTTHECONTROLSYSTEMHASHIGHACCURACY,LOWCOST,STRONGANTIINTERFERENCEABILITY,LOWFAILURERATE,SIMPLEOPERATIONANDMAINTENANCE,ANDHASGOODAPPLICATIONVALUEOFCOURSE,ITISNECESSARYTOMAKEMAINTENANCEANDREPAIRWORKNECESSARY,SHOULDDESIGNOFELECTRICCONTROLLINEALONE,CONVENIENTFORMAINTENANCEINPOWERFAILURECONDITION,ANDSHOULDBEPAYATTENTIONTOTHEPROTECTIONOFTHEFRAGILEORIGINALPHOTOELECTRICSWITCHKEYWORDSPRODUCTIONLINE,AUTOMATICPACKING,PLCCONTROL1THEDESIGNOBJECTIVEINMODERNSOCIETY,MOREANDMOREINCLINEDTOAUTOMATEDPRODUCTION,THEDESIGNISTOREDUCETHEBURDENONWORKERS,REDUCETHEOPERATIONCOSTOFTHEGOODSFACTORY,PACKINGTOAUTOMATICCONTROLFORTHEPRODUCTIONLINEONTHEPRODUCTIONLINEOFACERTAINPRODUCTAUTOMATICALLYACCORDINGTOTHESPECIFIEDNUMBERSUCHAS12PACKING,PRODUCTPACKINGANDPACKINGARECONVEYEDBYTHECONVEYORBELTANDCANREALIZEELECTRICCONTROL,INSPECTIONANDREPAIRINORDERTOFACILITATETHEOPERATIONOFTHEMACHINEFUNCTIONTHEPRODUCTIONPROCESSISFULLYAUTOMATICCONTROLPROCESS,THISPROCESSISANAUTOMATICCYCLEPROCESS,JUSTRUNDOWNCONTINUOUSLYOPENSWITCHWILLKEEPANDTHEREARETWOPHOTOELECTRICCONTROLSWITCHSQ1,SQ2,SOINTHEPRODUCTIONWORKSHOPSHOULDBETHETWOSWITCHESAREPROTECTED,TOPREVENTFOREIGNBODIESOROTHERCAUSESOFSQ1,SQ2ERROROPERATION,RESULTINGINPRODUCTIONOFCHAOS,BRINGHUGELOSSFINALLY,THEEQUIPMENTSHOULDPAYATTENTIONTOPOINTCONTROL,DYNAMICCONTROLISTOCHECKTHEFUNCTIONOFEQUIPMENTANDDESIGNNECESSARYREPAIR,MUSTENSURETHATTHEDISCONNECTSWITCHTIMEOFAUTOMATICCONTROL,SOTHATTHECONVEYERBELTALONECANRUN,BUTSQ1,SQ2SWITCHCANNOTHAVEINFLUENCEONTHECONVEYORBELT2THEDESIGNREQUIREMENTS1,THECONTROLDEVICE,PRESSTHESTARTBUTTON,BELTCONVEYORBSTARTRUNNING,DRAGTHEEMPTYBODYTOMOVEFORWARDTOASPECIFIEDLOCATION,TOTHEDESIGNATEDLOCATION,THESIGNALSENTBYTHESQ2,SOTHATTHECONVEYERBELTBBRAKETOSTOPTHE2,THECONVEYORBELTCONVEYORBELTABAFTERPARKINGTHECAR,STARTRUNNING,ONEBYONEINTOTHEBOXBYTHENUMBEROFPRODUCTS,SENSORDETECTIONPRODUCTS,WHENTHETOTALNUMBEROFPRODUCTSREACHED12,THECONVEYORAPARKINGBRAKE,STARTRUNNINGBELTB3,THEPROCESSGOROUNDANDBEGINAGAIN,UNTILTHESTOPBUTTONISPRESSED,THECONVEYORBELTCONVEYORBELTOFAANDBATTHESAMETIMETOSTOP4,SIGNALSHOULDHAVETHENECESSARYINSTRUCTIONS,SUCHASPOWERSUPPLYWITHPOWER,WITHBAANDCONVEYINGBELTCONVEYOR5,THECONVEYORBELTTRANSMISSIONCONTROLWITHAANDBSHOULDBEINDEPENDENT,INORDERTOFACILITATETHEDEBUGGINGANDREPAIR3THESELECTIONOFPLC,I/OALLOCATIONTABLEANDTHEWIRINGDIAGRAM31PLCSELECTIONTHISDESIGNISTHEUSEOFFX2NSERIESPLCFX2NISAFUNCTIONOFFXSERIESINTHESTRONGEST,THEHIGHESTRATEOFMICROPROGRAMMABLECONTROLLERUSERMEMORYCANBEEXTENDEDTO16KSTEPI/OCANBEEXTENDEDTO256POINTSITHAS27BASICINSTRUCTIONS,ITSBASICINSTRUCTIONEXECUTIONSPEEDTHANMANYLARGECONTROLMODULEFX2NHASMORETHAN3000POINTS,1000POINTSTATERELAYAUXILIARYRELAY,200POINTS,200POINTS16TIMERANDCOUNTER,35POINT32PLUS/MINUSCOUNTER,16BITDATAREGISTERMORETHAN8000POINTS,128POINTS,15POINTJUMPPOINTERINTERRUPTPOINTERPROVIDESAWEALTHOFRESOURCESFORTHEAPPLICATIONDESIGN32I/ODISTRIBUTIONTHISISTHEI/ODISTRIBUTIONOFTHEPACKINGAUTOMATICPRODUCTIONLINECONTROLINPUTOUTPUTTHESTARTBUTTONX0AY0CONVEYORBELTALIMITSWITCHSQ1X1CONVEYORBELTALAMPY1BLIMITSWITCHSQ2X2CONVEYORBELTBY2STOPBUTTONX3CONVEYORBLAMPY3APNEUMATICCONTROLSWITCHX4POWERSUPPLYINDICATINGLAMPY4BPNEUMATICCONTROLSWITCHX533WIRINGDIAGRAMTHEPACKINGAUTOMATICPRODUCTIONLINECONTROLOFEXTERNALWIRINGDIAGRAMASSHOWNINFIGURE33FIGURE1AUTOMATICPACKINGCONTROLWIRINGDIAGRAM4PLCPROGRAMDESIGN41LADDERDIAGRAMTHEPACKINGAUTOMATICPRODUCTIONLINECONTROLLADDERDIAGRAMASSHOWNINFIGURE41FIGURE2AUTOMATICPACKINGCONTROLLADDERDIAGRAM5SUMMARYOFDESIGNTHEDESIGN,ADOPTEDTHEPLCTOCONTROLAPLURALITYOFCONVEYORBELT,THECOMPLETIONOFTHEBASICREQUIREMENTSOFTHEDESIGNTASK,AFTERSEVERALDEBUGGING,THESYSTEMCANBEWELLSUITEDFORCONTINUOUSOPERATIONTHEPACKINGAUTOMATICPRODUCTIONLINEPLCCONTROLSYSTEMINTHISDESIGN,THEHARDWAREHASTHEADVANTAGESOFSIMPLESTRUCTURE,LOWCOST,FASTRESPONSESPEED,PERFORMANCE,PRICEISVERYHIGH,ANDTHESINGLECHIPMICROCOMPUTERSYSTEMCOMPAREDWITHHIGHRELIABILITY,ANDHASGOODMARKETAPPLICATIONVALUETHESYSTEMSOLVESTHEMETHODOFTRADITIONALRELAYCONTROLCIRCUIT,THEMANMACHINEINTERFACETOREPLACETHERELAYCONTROLCIRCUITOFTHEHARDWARE,THESOFTWAREMETHODSBECAUSEPLCHASTHEADVANTAGESOFHIGHRELIABILITY,GOODSTABILITY,STRONGANTIINTERFERENCEABILITY,ANDPROGRAMMINGISSIMPLE,EASYMAINTENANCE,HASTHEADVANTAGESOFFLEXIBLECOMMUNICATIONBUTTHEDESIGNISSTILLINADEQUATE,ANDMANYDIDNOTREALIZETHEEXPANSIONFUNCTIONS,SUCHASTHEPRODUCTCOUNTERRORDETECTIONFUNCTIONTHROUGHTHISDESIGN,IHAVEAMOREPROFOUNDUNDERSTANDINGOFTHEDESIGNOFAUTOMATICCONTROL,APPLICATIONOFFX2NHASREACHEDACERTAINREQUIREMENTS,FULLYAWAREOFTHEEFFECTIVEAPPLICATIONOFPLCCONTROLSYSTEMFORSOCIALPRACTICETHEABILITYTODODESIGNANDPL