plc自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線

./摘要隨著工業(yè)自動(dòng)化水平日益提高,眾多工業(yè)企業(yè)均面臨著傳統(tǒng)生產(chǎn)線的改造和重新設(shè)計(jì)問(wèn)題。PLC〔可編程序控制器是以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置,它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起,近年來(lái)在工業(yè)自動(dòng)控制、機(jī)電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到普遍應(yīng)用。本次課程設(shè)計(jì)主要介紹基于三菱FX2N系列PLC設(shè)計(jì)的全自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線的基本概念。運(yùn)用PLC軟件程序來(lái)控制,整個(gè)流水線由電動(dòng)機(jī)傳送帶、灌裝裝置、定位傳感器、滿瓶檢測(cè)傳感器、空瓶檢測(cè)傳感器等組成。電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止,灌裝裝置的灌裝、報(bào)警顯示都是由PLC控制的。流水線由傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控,由PLC控制,控制準(zhǔn)確,自動(dòng)化程度高。可以通過(guò)一系列的PLC自動(dòng)控制達(dá)到我們的目的,使得飲料自動(dòng)裝,自動(dòng)的移動(dòng),讓我們能夠更加方便的控制。關(guān)鍵詞：三菱FX2N系列PLC；飲料灌裝；生產(chǎn)流水線I目錄摘要…………………I1設(shè)計(jì)任務(wù)…………11.1設(shè)計(jì)目的………………………11.2控制要求………………………11.3設(shè)計(jì)要求………………………12總體設(shè)計(jì)方案……………………22.1飲料灌裝流水線基本結(jié)構(gòu)……………………22.2輸入/輸出接口〔I/O分配表………………23系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)…………………33.1PLC的結(jié)構(gòu)與選擇……………33.2系統(tǒng)的面板圖…………………33.3系統(tǒng)的PLC的外部接線………44系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)…………………64.1程序流程圖……………………64.2系統(tǒng)的順序功能圖……………64.3梯形圖程序……………………74.4指令表程序……………………95系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)試……………10設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)…………………11參考文獻(xiàn)…………12II1設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)目的全面熟練掌握PLC的硬件組成以及各種指令的應(yīng)用,使學(xué)生掌握小型PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟,熟悉和掌握PLC開發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用和軟件調(diào)試過(guò)程,通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)故障的分析、判斷、檢修進(jìn)一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。1.2設(shè)計(jì)要求〔1系統(tǒng)通過(guò)開關(guān)設(shè)定為自動(dòng)操作模式,一旦啟動(dòng),則傳送帶的驅(qū)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)動(dòng)作或罐裝設(shè)備下的傳感器檢測(cè)到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后,傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng),并保持到又檢測(cè)到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動(dòng)作。〔2當(dāng)瓶子定位在罐裝設(shè)備下時(shí),停頓1秒,罐裝設(shè)備開始工作,罐裝過(guò)程為5秒鐘,罐裝過(guò)程應(yīng)有報(bào)警顯示,5秒后停止并不再顯示報(bào)警?！?用兩個(gè)傳感器和若干個(gè)加法器檢測(cè)并記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù),一旦系統(tǒng)啟動(dòng),必須記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù),設(shè)最多不超過(guò)99999999瓶。〔4可以手動(dòng)對(duì)計(jì)數(shù)值清零〔復(fù)位。1.3設(shè)計(jì)要求〔1設(shè)計(jì)系統(tǒng)的PLC外部接線圖〔2系統(tǒng)的操作面板〔3設(shè)計(jì)好順序功能圖〔4系統(tǒng)的T形圖2總體設(shè)計(jì)方案2.1飲料灌裝流水線基本結(jié)構(gòu)灌裝流水線的運(yùn)作是通過(guò)電機(jī)和灌裝設(shè)備來(lái)控制的。通過(guò)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),帶動(dòng)流水線的工作。而灌裝設(shè)備的開通則直接控制飲料流通。通過(guò)輸入PLC軟件程序,直接控制電機(jī)及流水線的運(yùn)作.。流水線由傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控,由PLC控制,控制準(zhǔn)確。自動(dòng)化程度高。整個(gè)飲料灌裝流水線如圖2-1所示：圖2-1飲料灌裝生產(chǎn)流水線示意圖2.2輸入/輸出接口〔I/O分配表輸入/輸出接口〔I/O的分配如下表1-1、1-2所示：表1-1飲料罐裝生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的PLC輸入接口功能表序號(hào)工位名稱文字符號(hào)輸入口1起動(dòng)按鈕SB1X0002停止按鈕SB2X0013瓶子檢測(cè)傳感器開關(guān)信號(hào)P0X0024空瓶檢測(cè)傳感器開關(guān)信號(hào)P1X0035滿瓶檢測(cè)傳感器開關(guān)信號(hào)P2X0046空瓶計(jì)數(shù)器手動(dòng)復(fù)位開關(guān)SB3X0057滿瓶計(jì)數(shù)器手動(dòng)復(fù)位開關(guān)SB4X006表1-2飲料罐裝生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的PLC輸出接口功能表序號(hào)工位名稱文字符號(hào)輸入口1電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶工作KM1Y0002灌裝設(shè)備工作KM2Y0013灌裝過(guò)程報(bào)警顯示燈L0Y002根據(jù)確定后的輸入/輸出接口〔I/O數(shù)量和現(xiàn)有設(shè)備條件,本設(shè)計(jì)選擇的PLC機(jī)型為FX2N-48MR。3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1PLC的結(jié)構(gòu)與選擇PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分,PLC分為固定式和組合式〔模塊式兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、存塊、電源等,這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、存、電源模塊、底板或機(jī)架,這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。相同如圖3-1所示：圖3-1PLC結(jié)構(gòu)圖3.2系統(tǒng)的面板圖如圖3-2所示：SB1SB3L0SB2SB4圖3-2系統(tǒng)面板圖3.3系統(tǒng)的PLC的外部接線圖如圖3-3所示圖3-3飲料罐裝流水線控制系統(tǒng)的PLC控制電路硬件接線圖4系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)流程圖程序的流程圖如圖4-1所示圖4-1程序流程圖4.2順序功能圖順序功能圖如4-2圖所示圖4-2飲料罐裝流水線控制系統(tǒng)的順序功能圖定時(shí)器選擇：根據(jù)已確定的PLC型號(hào)FX2N-48MR以及題目要求,該設(shè)計(jì)中的定時(shí)器選用T0、T1。計(jì)數(shù)器選擇：控制要求中提到計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)值99999999,可見必須選擇32位計(jì)數(shù)器,再根據(jù)已確定的PLC型號(hào)FX2N-48MR可選擇C200、C201。4.3梯形圖程序圖4-3梯形圖程序4.4指令表程序5系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)試〔1在電腦上安裝上FXGP_WIN-C軟件,程序編號(hào)后,將程序輸入FXGP_WIN-C軟件中,在電腦上進(jìn)行初步仿真調(diào)試?！?在電腦上測(cè)試程序無(wú)編寫錯(cuò)誤后到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)物仿真：一、按外部接線圖連好實(shí)物圖二、先將PLC程序?qū)懭氤绦蚩刂破髦?。三、?duì)各個(gè)輸入I/O口給信號(hào)處理,看各個(gè)輸出口是否有相應(yīng)的輸出,如果沒(méi)有按照設(shè)計(jì)要求輸出,對(duì)程序進(jìn)行更改,直到各輸出口有相應(yīng)的輸出。四、用編程軟件將程序輸入PLC中,在確認(rèn)PLC的電源、外部接線和程序輸入無(wú)誤的情況下,接通電源,按照流程圖的順序進(jìn)行調(diào)試,最終使整個(gè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確、可靠的工作。設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)通過(guò)飲料罐裝生產(chǎn)流水線的PLC控制課程設(shè)計(jì),掌握了什么是設(shè)計(jì)程序,設(shè)計(jì)程序工作的基本過(guò)程及各階段的基本任務(wù),熟悉了設(shè)計(jì)程序總流程圖,加深了對(duì)PLC的理解,課本上的知識(shí)是機(jī)械的,表面的。通過(guò)努力把課本上的知識(shí)變得更為簡(jiǎn)單,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理也有了更深的理解。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),使我更為全面系統(tǒng)的了解PLC的構(gòu)造原理和基本實(shí)現(xiàn)方法。通過(guò)自己的動(dòng)對(duì)手做實(shí)驗(yàn),理論聯(lián)系實(shí)際,對(duì)PLC的原理認(rèn)識(shí)更加深刻。這次課程使我意識(shí)到只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái),才是正確的,才能提高自己動(dòng)手能力和獨(dú)立思索的能力。同時(shí)對(duì)于PLC發(fā)展歷史、強(qiáng)大功能、應(yīng)用領(lǐng)域以及系列知識(shí)得到了大概的系統(tǒng)認(rèn)識(shí),也初步了解了一個(gè)完整的系統(tǒng)開發(fā)的過(guò)程,本次課設(shè),對(duì)于創(chuàng)造思維的培養(yǎng)和開發(fā)能力的鍛煉有很大的幫助。通過(guò)對(duì)飲料灌裝生產(chǎn)流水線的課程設(shè)計(jì),在學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)過(guò)程中,了解所設(shè)計(jì)工程的工藝流程,從而完成了對(duì)飲料灌裝流水線的設(shè)計(jì),同時(shí),對(duì)于流水線的硬件,也知道了一些周邊技術(shù),擴(kuò)充了知識(shí)面,增強(qiáng)對(duì)工藝的理解。老師知識(shí)的幫助,經(jīng)驗(yàn)的傳授,也是本次課設(shè)的一道美麗的風(fēng)景線,真正起到了拋磚引玉的目的。這次課設(shè)讓我的動(dòng)手能力得到了大大的鍛煉,解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到了大大的提高,為以后學(xué)習(xí)和工作奠定了一定的基礎(chǔ)。在此,非常感老