【《自动贴标机PLC控制系统硬件设计案例》2200字】

自动贴标机PLC控制系统硬件设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u20826自动贴标机PLC控制系统硬件设计案例 197171.1贴标机硬件总体设计 195861.2控制系统硬件选型 1163821.2.1PLC控制器选型 1129321.2.2传感器装置选择 2114881.2.3执行结构 3160501.3I/O地址分配 4252101.4电路设计 460421.1.1电气原理图 4210581.1.2PLC控制电路 61.1贴标机硬件总体设计此次贴标设计主要使用了一台全自动立式贴标机。此贴标器用的是一种特别广泛适合于医疗制药、食物、日化等工业领域的专用贴标,可以再细分为全周期的贴标及一个半周期的两种贴标方式。可以直接选择自动理瓶转盘输送机,并且可直接与工厂前端理瓶生产线直接相连,自动转盘输送各种瓶装材料到贴标机,增加了生产效率，减少了每个瓶子的大量包装工作时间,提高了企业生产经济效益。根据设计要求所选的全自动贴标机是通过自动检测酒瓶，自动传输酒瓶到达指定位置，然后自动进行贴标动作的成熟型机械设备。自动检测物体和标签部分采用了测标电眼、编码器、电容式传感器等电气元件，测物电眼用于检测酒瓶位置，测标电眼检测标签是否正确摆放，最后将检测信号及时传输到PLC主控制器中进行处理，PLC处理完成后，又通过控制编码器将这些被处理过的信号传输到各个电机中，由电机带动贴标动作的完成。1.2控制系统硬件选型1.2.1PLC控制器选型按照自行设计的控制器选择，采用S7-300来作为主控制器，让整个贴标系统可以具备快速反应机制，从而更好的完成控制要求。在本此设计中，采用的控制器为西门子S7-300系列的PLC（如图1.2.1所示），其结构轻巧，运行程序可靠、迅速，其主要特点之一是采用模块化的软件结构、易于快速实现各种类型分布式系统配置以及功能特点,更有着性价比高、电磁传动兼容性强、抵抗机械震动和电磁冲击等诸多优点,使其在广泛应用于现代工业化和自动化过程控制系统技术应用领域中,成为了一种既便宜又安全切合实际的最佳解决PLC。s7-300PLC的程序采取了一个循环模式来同时执行多个用户设计的语言程序。OB1是一个专门拿来用于阻止进行程序循环中断处理的程序逻辑块(程序即循环主程序),它们也是因为可以通过阻止调用特定的程序逻辑块,而被人们称为程序中断处理程序(process,即中断组织块)。在对一个循环应用程序对象进行数据处理的整个过程中,CPU并不直接访问位于I/O模块过程中的一个输入输出地址存储区而是直接访问CPU内部存储区。S7－300PLC的内存容量为192K，拥有输入通道28个和输出通18个，通过分布式的主机架和3个扩展机架，最多可以配置32个信号模块、功能模块和通信处理器图1.2.1S7-300PLC1.2.2传感器装置选择面对设计要求和实验室贴标工段的经费需求，对于测物电眼、测标电眼、各传感器和编码器选择如下：（1）测标电眼测标电眼安装在送标器上，主要用于识别不干胶标签卷上的标签，使得送标器每次送出的标签能满足程序设定的预出标长要求。本次设计中采用的是红外线光电传感器。由于采用的标签底纸对于贴标使用的标签有很大影响，必须保证底纸的不透光性，以保证红外线可以正常的反射回测标电眼中，让PLC可以得到正确的信号指引。当所用标签与底纸之间的缝隙反射红外线反射回测标电眼时，反射量大于开始设定贴标正确的设定值，将这个正确的信号返回到PLC中进行处理。（2）照瓶电眼照瓶（测物）电眼是整个贴标工段的最初始门槛，它是否设置正确和检测酒瓶位置正确关系到整个贴标过程的顺利进行。它所处的位置以及设定的检测设定值必须适中，让酒瓶到正确位置后可以传送正确信号到PLC，防止贴标出现偏差。故照瓶电眼安装在距离贴标处10到20厘米的位置，根据瓶子大小来具体设定，用于识别是否有瓶子从传送带上传出，从而根据反馈发出信号到控制系统。本次设计采用漫反射红外线光电感应传感器，主要用于检测是否有物体经过。电眼发出红外线照射到物体，物体会反射一定量的红外线回到电眼，当物体反射的红外线量达到设定值时，电眼信号变化，发出信号到控制系统。（3）电容式传感器电容式传感器主要用于检测瓶子是否完成贴标，电容式传感器由于其结构简单且动态响应良好以及灵敏度高，可以检测到物体细微的变化。（4）编码器编码器用于检测出标速度、传送带速度、标盘速度。1.2.3执行结构执行机构包括各个电机和驱动器一起协调执行，也是整个贴标过程中最为重要的一环，它通过PLC反馈而来的正确信号带动电机的运行从而完成最后贴标动作的执行。（1）伺服驱动器和伺服电机伺服电机就是对贴标盘提供动力支持，需配合相应的驱动器共同使用，选用的伺服驱动器为MBDHT2510E,同时选用的伺服电机也是与之相配套的。（2）三相异步电机和变频器三相异步电机作为传送带电机和分瓶电机对传送带的速度和分瓶处理进行控制，而三相异步电机的速度通过变频器进行控制。变频器通过对PLC处理过的信号进行分析，从而分瓶电机对上一个工段输送过来的酒瓶进行分瓶操作，再控制传送带电机让酒瓶以一个恒定的速度通过整个贴标工段，完成贴标动作。（3）触摸屏采用触摸屏的方式对整个贴标机系统进行方便控制，可以从触摸屏上选择开始和停止整个系统的运行。1.3I/O地址分配对全自动立式贴标机控制系统输入输出信号统计分析，对I/O点完成合理分配，确定各I/O点的详细内容及意义。输入、输出信号地址分配表分别见表1.3。1.4电路设计1.1.1电气原理图通过对整个实验室贴标工段的分析，画出电气原理图，由电源对所有工段电器进行供电，包括PLC、三相异步电机及伺服电机等元件。其中，PLC是24V供电。电气原理图如图1.1.1所示表1.3I/O分配表S7-300I0.0伺服原点Q0.0贴标轮伺服脉冲I0.1照瓶传感器Q0.1I0.2标签传感器Q0.2I0.3到位传感器Q0.3I0.4伺服报警Q0.4伺服上电使能I0.5分瓶