包装自动线控制课程设计说明书

1、包装自动线控制课程设计说明书1、课题讲明1.1 课题简介1.1.1 包装自动线结构设备，具有计数，移动功能。题中包装生产线由输送待包装产品的输送带，产品计数装置，产品分离与推送装置组成。包装自动生产线的输送带采纳 电动机驱动，分离产品的挡板机构和退出包装自动线是依据包装工作过程要求而设计制造的一种高效率自动化电动机驱动，分离产品的挡板机构和退出产品的推送机构采纳气动系统驱 动，由电气操纵系统实现工作自动循环的操纵，是典型的机电或机液（气） 一体化的自动化工作设备作台的产品数目，挡板机构在计数产品达到指定数目 包位置，从而完成一次打包循环 环如图所示包装自动线输送带连续转动，源源持续的将待包装产

2、品送往打包工作 台；待包产品随机摆放在输送带上，通过到位检测传感器检测是否到位， 旋转编码器运包装自动生产线结构及运动部件工作循1.2 包装自动线操纵要求 ）包装自动线打包工作过程4 个）时上升，挡住后面的产品；推板机构将计数好的产品推到打（1包装自包装自动线打包工作时，由于人工持续将待包装产品放置在输送带上， 动完成计数，分离和送出，其工作过程如图所示包装自动线的操纵要求包装自动线的操纵要求，是必须能满足自动线所有的工作要求。包装 自动线的工作要求包含三个方面，工作方式要求，工作过程要求，安全稳 固要求。（2）包装自动线工作方式要求 为保证包装自动线能够处于正常工作，要求具备二种工作方式；

3、1 输送带能够点动向前调整；挡板，推板能够分不调整；2 整机全自动工作循环（3）包装自动线工作过程要求包装自动线工作过程是自动线在正常包装时整机全自动循环的工作过 程，其过程需要满足如下工作要求：1 按下启动按钮，输送带启动，输送带包装产品；2 挡板与推板在原位， 待包装产品到达检测位置， 检测传感器信号动身 计数；推板前移推出工件；3到达计给定数值后，挡板上升 2 秒后，4 推板退回，到达原位后，挡板5 按下停止按钮，生产系统停4）包装自动线操纵系统元件配置与工作要求包装自动线输送带电机为 2.2KW动，供气站气泵电动机为 2KW 动循环 示，挡板和推板，挡板程开关操纵机构与推板机构由气压系

4、统驱 动作方向通过电磁阀操纵。自 电器元件工作关系如表所器元件工作关系表（5）包装自动线安全稳固工作要求1 具有运动部件间安全工作的联锁功能；2 具有位置爱护功能（如限位 ,越位,相对位置爱护）3 电气操纵系统具有短路，电动机过载等爱护功能；4 具有应急操作功能5 具有照明，指示灯辅助功能。1.2 课程设计的目的 机电传动操纵课程设计为该课程的实践环节，在本课程设计的过 程中，通过课程设计实践环节巩固和加大 机电传动操纵 课程所学习的知 识，把握课程知识实际应用的能力。使学生能够运用机电传动操纵的原理 和分析咨询题，解决咨询题的方法，并能综合已学知识，进行简单操纵系 统设计， PLC 操纵程序

5、设计，增强编程软件使用的能力。2、课题任务分析2.1 设备机构组成分析 :依据包装自动线操纵系统设计任务书分析可知：包装自动生产线由输 送待包装产品的输送带，产品计数装置，产品分离与推送装置组成。包装 自动生产线的输送带采纳电动机驱动，分离产品的挡板机构和退出产品的 推送机构采纳气动系统驱动，由电气操纵系统实现工作自动循环的操纵。设备工作过程分析：包装自动线输送带连续转动，源源持续的将待包装产品送往打包工作 台；待包产品随机摆放在输送带上，通过到位检测传感器检测是否到位， 旋转编码器运算进入包装工作台的产品数目，挡板机构在计数产品达到指 定数目（4 个）时上升，挡住后面的产品；推板机构将计数好

6、的产品推到打 包位置，从而完成一次打包循环。3、操纵方案设计3.1 任务分析操纵要求分析 包装自动线能够处于正常工作，要求具备二种工作方式，即：1 输送带能够点动向前调整；挡板，推板能够分不调整2 整机全自动工作循环包装自动线工作过程是自动线在正常包装时整机全自动循环的工作过 程，其过程需要满足的工作要求有：1 按下启动按钮，输送带启动，输送带包装产品；2 挡板与推板在原位， 待包装产品到达检测位置， 检测传感器信号动身 计数；3到达计给定数值后，挡板上升 2 秒后，推板前移推出工件；4 推板退回，到达原位后，挡板下降；5 按下停止按钮，生产系统停止。3.1.2 操纵方案环和手动调整工作；2

7、台电动机均为直截了电动机驱动电路（3）PLC 主机当相电源方向转动。电动机无制动操纵； 供电，线电压 交流电源， 阀的电磁铁使 电源。动操纵，工作电源为交流电源，电压为 220v；电磁 器及行程开关等使用24v 直路和过载爱护功能；380V 电压 220v，交操纵系统具有短 （5）使用信号灯显示机床工作状态3.2 设计主电路 包装自动线电气操纵要紧由两部分组成，系统电路图如图所示和由 PLC 设备构成的操纵部即电动机驱。流电源，主令电（主由设备条件和操纵要求分析结果能够确定操纵方案如下： 输送带电机启动和气泵启动采纳开关量操纵 （2）基于设备自动工作的要求， 选择 PLC 为要紧操纵器件构成操

8、纵系 统由于操纵对象为单机设备，操纵系统属于小型系统，因此选用三菱公司 型号为 FX2N 的 PLC 产品；2 种模式下，即全自动工作循由于工作要求确定，操纵系统可运行在3.2.1 主电路图电器元件明细表符号名称及用途符号名称及用途M1输送带电动机SB1总停按钮M2气泵电动机SB2启动按钮KM1输送带接触器SB3输送带点动按钮KM2气压系统接触器SB4挡板上升点动KM3检测器接触器SB5推板前移点动KM4挡板上升自锁接触器SB6推板后移点动KM5推板后移自锁接触器SB7挡板下移点动KM6挡板下降自锁接触器SB8停止自动循环按钮KM7推板前移自锁接触器SB9复原自动循环按钮QFPLC 电源开关S

9、A1自动 /手动选择开关QS电源隔离开关SQ1产品到位检测FU1、FU2、FU3FU4、FU5、FU6短路爱护熔断器SQ2 、 SQ3推板前、后移极位开关SQ5、 SQ6挡板上升、下降极位 开关HL1气压系统指示灯FR1、FR2电机过载爱护热继电器HL2输送带电机指示灯YV1 、YV2 、挡板移动电磁阀电磁铁HL3自动运行指示灯YV3 、YV4推板移动电磁阀电磁铁VC整流器HL4手动指示灯TC变压器PLC 选型设计本系统选用三菱公司型号为 FX2N 的 PLC 产品3.2.3 I/O 分配表电器元件信号与 plc 连接的通道分配表输入输出元件通道地址讲明元件通道地址讲明SB1X001总停按钮H

10、L1Y002气压系统指示器SB2X002启动按钮HL2Y004输送带电机指示灯SB3X003输送带点动按钮HL3Y005自动运行指示灯SB4X004挡板上升点动HL4Y006手动指示灯SB5X005推板前移点动YV1Y007操纵挡板上 升电 磁 铁SB6X006推板后移点动YV2Y011操纵挡板下 降电 磁 铁SB7X007挡板下移点动YV3Y010操纵推板前 移电 磁 铁SB8X100停止自动循环按钮YV4Y011操纵推板后 移电 磁 铁SB9X101复原自动循环按钮KM1Y003输送带接触器SA1X010自动/ 手动选择开关KM2Y001气压系统接触器SQ1X020产品到位检测KM3Y01

11、3检测器接触器SQ2X021推板后移极位开关KM4Y012挡板上升自 锁接 触 器SQ3X022推板前移极位开关KM5Y014推板后移自 锁接 触 器SQ5X023挡板上升极位开关KM6Y015挡板下降自 锁接 触SQ6X024挡板下降极位开关KM7Y016器推板前移自 锁接 触器.2.4 I/O 端子接线图、操纵流程分析.1 流程图程序设 步进操 。流程纵， 图如于操纵系选择三菱系列 PLC，该产品具有顺序操纵的专门用 步进操纵。步进操纵采纳状态转换的方式简化操纵条件，使得操纵 计简洁方便，包装自动控系统工作过程为典型顺序操纵，因此采纳 计采纳与操纵流程图功能一致的状态转移图描述4.2 梯形

12、图按照上述过程的分析设计，编写梯形图如图：4.3 指令表 由梯形图得指令表如下图：5、设计小结 机电传动操纵被普遍应用于现代化的各种机械，学习机电传动操纵有 着十分重要的现实意义。作为学习机械设计的大学生，了解并学习机电传 动操纵以及 PLC 是专门必须的。而机电传动操纵课程设计无疑是进一步巩 固我们所学机电传动操纵知识的专门有效的途径。通过此次课程设计使我 对设计 PLC 操纵电路有了初步的了解，通过自己对课题的分析以及与同学 的讨论研究和参考各种有关书籍，使我对 PLC 操纵系统的工作方式和差不 多组成有了清晰具体的了解。通过课程设计，理论联系实际，使我对往常 课堂所学机电传动操纵的有了系

13、统的整理和巩固。同时，此次课程设计也 是一次对我自己设计能力的锤炼和考查，使我受益匪浅。因此，在设计过程中遇到咨询题是不可幸免的。我们所设计的课题要 求对每一个产品都准确计数，然而现实中可能会显现两个产品连在一起的 情形，如此就有可能把两个产品误计成一个，这是不被承诺的，因此，我们必须解决那个咨询题，后查询有关书籍，参考有关的项目我们发觉用旋 转编码器与产品到位检测组合使用能够解决那个咨询题。然后在对编写的 梯形图进行调试的时候，自动工步 S0 与手动工步 S30会持续闪耀，然而编 写梯形图并转换的时候能正常转换，既没有逻辑咨询题，我百思不得其解， 不明白咨询题在什么地点。另外，也不明白该如何编写梯形图，能够使得 自动工步与手动工步能够正常选择和切换。编写完程序，关于如何选择 PL C 型号又显现了新的咨询题，通过查询有关书籍并参照类似的系统，最终 按照我们的课题系统为小型系统同时需要手动和自动操纵等，最终我们选 择 FX2N 型号的 PLC 。参考文献1 海心、赵华主编 .机电传动操纵 .高等教育出版社出版 .2008 年2 周军，海心 .电器操纵及 PLC.北京：机械工业出版社 ,2001,63 海心 马银忠 刘树青主编 .西门子 PLC 开发入门与典型实例 .人民邮 电出版社 .2009年 1 月4 宋伯生 .PLC编程有用指南 .北京：机械工业出版社， 2