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1、机电工程学院课 程 设 计 说 明 书设计题目: 饮料灌装生产流水线程序设计与调试 学生姓名： 学 号： 专业班级： 机制 F09 指导教师： 2012 年 12 月 11 日内容摘要社会的发展和进步对各行各业提出了越来越高的要求 ，硬连接方式的继电接触式控制系统不能满足经常更新的要求了，早期控制系统体积大、功能少，存在很多不足，PLC 适应能力强，功能强大，可靠性高，抗干扰能力强，系统设计周期比较短等众多优点，应用越来与广泛。本次课程设计是饮料罐装生产流水线的控制系统设计程序设计，实现全自动灌装生产，当按下启动按钮时系统开始启动，光电传感器检测到瓶时实现自动灌装，定时器定时灌装时间，灌装结束
2、后，传送带自动启动，直至光电传感器检测到下一个瓶，如此循环实现饮料的自动灌装，自动灌装的同时，用传感器感测，并用多个计数器记录下空瓶数、满瓶数和箱数，以便对生产的情况实时监控，提高生产效率，本次设计的思路运用并行结构，实行程序模块化，结构简单，清晰明了。关键词：自动循环；计数；模块1目 录引 言 1第 1 章 总体设计方案 21.1 系统设计程序的基本结构 21.1.1 系统控制结构图 21.1.2 饮料灌装流水线的基本结构图 21.2 灌装流水线的工作原理 31.3 方案的比较选择 3第 2 章 硬件控制设计 42.1 PLC 的选择 42.1.1 PLC 的结构与特点 42.1.2 选择
3、PLC42.2 传感器的选择 5第 3 章 软件控制设计 63.1 系统流程图 63.2 主电路接线图 73.4 元件清单 83.5 I/O 接线图 93.6 梯形图 103.7 语句表 10第 4 章 调试说明 11结 论 12设计总结 13谢 辞 14附录 15附录一 程序梯形图 152附录二 程序语句表 18参考文献 211引 言目前，饮料的灌装生产已经实现自动化，为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方面发展。因此，饮料厂的自动化灌装生产线中有越来越多的机器在使用先进的灌装技术来提高机器的自动化控制水平和生产效率。
4、而应用 PLC 完成电气部分的控制是工业自动化电气控制的主要发展方向。本次课设主要介绍全自动灌装生产线的基本概念。全自动灌装生产线是由数台自动灌装机械经控制系统进行集中控制，并按照各自功能完成一定任务进行顺序、连续生产的一系列机器组合。通过对饮料罐装自动控制的介绍，使我们对灌装这个行业有了更深的了解，也对自动化这个名词有了进一步的了解。我国的饮料罐装自动化相对于西方发达国家来讲还有很大的差距。设备陈旧，技术落后，成为阻碍我们灌装行业发展的一个严重问题。鉴于这些问题，我国企业不断发展自身的实力，逐步朝着生产高速化、设备结构合理化、设备的多功能化、设备的绿色化、控制的智能化等方向发展出适合自己需求
5、的产品来。本次课设就是朝着这个方向进行研究和设计。传统的饮料罐装生产线的电气设备控制系统是传统的继电器接触器控制方式,在使用的过程中，生产工效低，人机对话靠指示灯+按钮+讯响器的工作方式，响应慢，故障率高，可靠性差，系统的工作状态、故障处理、设备监控与维护只能凭经验被动的去查找故障点。且在生产过程中容易产生二次污染，造成合格率低，生产成本增加。而自动化生产线在众多领域应用得非常广泛，其控制部分常常采用 PLC 控制，它使自动化生产线运行更加平稳，定位更加准确，功能更加完善，操作更加方便。为适应发展，故提出下面的 PLC 控制技术改造现有生产线。本文介绍了德国西门子 PLCS7- 200 在自动
6、化饮料罐装生产线控制系统中的应用，并从硬件和软件两方面进行了分析和研究。2第 1 章 总体设计方案1.1 系统设计程序的基本结构1.1.1 系统控制结构图当按下启动开关正常工作时，通过 PLC 的控制下进行灌装、计数工作。当按下停止开关时，系统停止工作。图 1-1 系统控制结构图1.1.2 饮料灌装流水线的基本结构图图 1-2 饮料灌装流水线的基本结构图PLC启动开关停止开关灌装设备计数31.2 灌装流水线的工作原理灌装流水线的运作是通过电机和灌装设备来控制的。通过电动机的运转，带动流水线的工作。而灌装设备的开通则直接控制饮料流通。通过输入 PLC 软件程序，直接控制电机及流水线的运作。流水线由传感器实时监控，由 PLC 控制，控制准确。自动化程度高。1.3 方案的比较选择检查空瓶满瓶个数时应应用液位传感器检测饮料是否灌装到要求的液位，但由于有计时器定时灌装时间
