裝瓶流水線控制

1、石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院集中實(shí)踐報告書 課題名稱裝瓶流水線控制姓 名*學(xué) 號2012*系、 部電氣工程系專業(yè)班級方*指導(dǎo)教師李*2014 年 12 月 31 日一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：設(shè)計(jì)任務(wù)：1. 設(shè)計(jì)出PLC控制的裝瓶流水線系統(tǒng)；2. 掌握PLC 編程軟件、移位寄存器、定時器等指令的編程方法；3. 培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、設(shè)計(jì)能力、分析問題與解決問題能力。要 求：(一) 手動控制方式1. 裝瓶流水線控制系統(tǒng)有10道操作工序，用指示燈來模擬。按下啟動按鈕，手動移位完成一道操作工序，循環(huán)兩次；按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)回到第一道工序；按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作。(二) 自動控制方式1. 裝瓶流水線控制系統(tǒng)有5

2、道操作工序，用指示燈來模擬。 按下啟動按鈕，每5S鐘完成一道操作工序，循環(huán)兩次；按下復(fù)位按鈕，回到初始工序，重新開始運(yùn)行；按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作。二、指導(dǎo)教師評語 三、成績 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 目 錄 第1章設(shè)計(jì)目的1第2章設(shè)計(jì)要求12.1硬件系統(tǒng)組成12.2裝瓶水操作程序要求22.2. 手動控制方式22.2.2自動控制方式2第3章 PLC選型、I/O分配表和I/O接線圖33.1 PLC選型33.2 I/O分配表33.3I/O接線圖4第4章PLC程序設(shè)計(jì)54.1梯形圖設(shè)計(jì)54.2指令語句表7第5章設(shè)計(jì)總結(jié)10參考文獻(xiàn)11第1章設(shè)計(jì)目的1. 設(shè)計(jì)出PLC控制的裝瓶流水線系統(tǒng)；2. 掌

3、握PLC 編程軟件、移位寄存器、定時器等指令的編程方法；3. 培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、設(shè)計(jì)能力、分析問題與解決問題能力。該自動裝瓶機(jī)的控制系統(tǒng)稍加改進(jìn)，能實(shí)現(xiàn)各種異型瓶、異型粒由該裝瓶機(jī)控制系統(tǒng)可見，一般藥品包裝動作均可分為以下幾個模塊：(1)藥品容器供應(yīng)(如藥瓶供應(yīng))；(2)藥品供應(yīng)(如藥丸藥粒等供應(yīng))；(3)密封方案實(shí)現(xiàn)(如瓶蓋供應(yīng)與封蓋)；(4)成品半成品運(yùn)輸(如主傳動鏈，連接各個動作階段，直至完成裝瓶)；(5)最終封裝(如裝箱等)。PLC的邏輯控制能力強(qiáng)，處理數(shù)字與模擬信號能力穩(wěn)定快速，而且對于基于時間的順序動作控制能力尤其強(qiáng)，因此是醫(yī)藥行業(yè)中自動藥品包裝機(jī)械的理想控制平臺。只要藥品包裝

4、的各個動作能通過機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)，就能夠找到相應(yīng)的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動化。典型的自動控制動作有：(1)精確的位置控制可由高精度的步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)，以及通過設(shè)計(jì)閉環(huán)控制系統(tǒng)使用傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)；(2)運(yùn)動的控制可由各種電機(jī)實(shí)現(xiàn)；(3)單向或雙向的沖擊動作可由氣壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，液壓系統(tǒng)還可以完成帶負(fù)載的有位置要求的動作；的自動包裝，在藥品包裝行業(yè)中能夠?qū)崿F(xiàn)絕大多數(shù)的包裝機(jī)械的自動化。另外，該自動裝瓶機(jī)所有動作均可由氣缸和步進(jìn)電機(jī)來完成，因此也可由數(shù)字量的輸入輸出控制來完成?，F(xiàn)在多元化的產(chǎn)品和市場要求可能在產(chǎn)品包裝中需要能夠處理模擬量的控制系統(tǒng)，如精確可調(diào)或連續(xù)的位置量、參量等。PLC的功能同樣可以處理模擬

5、量的控制。因此，該系統(tǒng)的通用性和可擴(kuò)展性相當(dāng)不錯。第2章設(shè)計(jì)要求 2.1硬件系統(tǒng)組成裝瓶流水線被控對象結(jié)構(gòu)示意圖如下所示。 圖2-1 裝瓶流水線示意圖2.2裝瓶水操作程序要求2.2.手動控制方式1. 裝瓶流水線控制系統(tǒng)有10道操作工序，用指示燈來模擬。即：A5、A1（傳送、選瓶）A6、A2（傳送、裝瓶）A7、A3（傳送、蓋蓋）A8、A4（傳送、貼簽）A9（傳送）A10（入庫）。2. 啟動、停止、移位為控制輸入，控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)；3按下啟動按鈕，手動移位完成一道操作工序，循環(huán)兩次；4按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)回到第一道工序；5. 按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作。2.2.2自動控制方式1. 裝瓶流水線控制系

6、統(tǒng)有5道操作工序，用指示燈來模擬。即：A5、A1（傳送、選瓶）A6、A2（傳送、裝瓶）A7、A3（傳送、蓋蓋）A8、A4（傳送、貼簽）A9（傳送）A10（入庫）。2. 啟動、停止、移位為控制輸入，控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)；3. 按下啟動按鈕，每5S鐘完成一道操作工序，循環(huán)兩次；4按下復(fù)位按鈕，回到初始工序，重新開始運(yùn)行；5. 按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作。第3章 PLC選型、I/O分配表和I/O接線圖3.1 PLC選型本設(shè)計(jì)采用的是FX2n 系列，F(xiàn)X2n 系列是 FX 系列 PLC 家族中最先進(jìn)的系列。由于 FX2n 系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能適合世

7、界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 為大量實(shí)際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能。PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程設(shè)備組成。大部分PLC還可以配備特殊功能模塊，用來完成某些特殊任務(wù)。PLC的主要特點(diǎn)：它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和運(yùn)算操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。3.2 I/O分配表裝瓶流水線控制的I/O分配表如下所示：輸入 輸出自動啟動按鈕SB0: X0 選瓶操作工序A1: Y1 移位按鈕SB1： X1 裝瓶操作工序A2: Y2復(fù)

8、位按鈕SB2: X2 蓋蓋操作工序A3: Y3手動啟動按鈕SB3：X3 貼簽操作工序A4: Y4停止按鈕SB4： X4 傳送工序A5: Y5 傳送工序A6: Y6 傳送工序A7: Y7 傳送工序A8: Y10 傳送工序A9: Y11 成品入庫工序A10:Y123.3I/O接線圖裝瓶水流水線控制I/O如表3-3圖3-3I/O引腳圖第4章PLC程序設(shè)計(jì)4.1梯形圖設(shè)計(jì)4.2指令語句表圖4-2裝瓶流水線控制指令表第5章設(shè)計(jì)總結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，對PLC的特點(diǎn)有了更深的理解。利用PLC的特點(diǎn)，對按鈕，開關(guān)等輸入/輸出進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了自動化控制。本程序運(yùn)用了左移指令，更加簡化了設(shè)計(jì)的步驟，方便了程序的運(yùn)

9、行。通過模擬軟件GX Developer 設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了裝瓶流水線的手動控制和自動控制兩種控制方式。在實(shí)際過程中，通過裝瓶流水線的PLC控制實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)了該控制系統(tǒng)能夠達(dá)到生產(chǎn)所提出的速度和效率要求。并且該控制系統(tǒng)擴(kuò)展性和通用性良好。此外，在本次課程設(shè)計(jì)的仿真環(huán)節(jié)中，我更深刻地理解和掌握了軟件的使用。發(fā)現(xiàn)該程序有缺點(diǎn)和不足，例如：該程序的步驟過長，沒有簡化設(shè)計(jì)步驟。這使我明白在以后的學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該更加努力地學(xué)習(xí)。經(jīng)過一周的方案設(shè)計(jì)，比較，論證，探討等步驟，經(jīng)過不懈的努力和反復(fù)的驗(yàn)證，終于成功地完成了本次課程設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多，實(shí)踐出真知。在做的過程中也碰到很多不懂得地方，但是通過請教同學(xué)，都能夠得到解決！總之，感覺學(xué)習(xí)真的功夫在平時，不能總是臨時抱佛腳，平時認(rèn)真學(xué)了，肯定學(xué)的更扎實(shí)更深刻！而且在學(xué)習(xí)的過程中，要多請教同學(xué)，互相討論，能夠很好的促進(jìn)學(xué)習(xí)提高學(xué)習(xí)效率！通過本次設(shè)計(jì)增加了我對軟件進(jìn)一步的認(rèn)識，增強(qiáng)了我分析問題，解決問題的能力，當(dāng)然我清楚的知道，我還有很多應(yīng)該加強(qiáng)的地方，充分認(rèn)識到自己的不足