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1、课程设计(论文)题 目 名 称 饮料灌装生产流水线控制系统的设计 课 程 名 称 PLC 课程设计 学 生 姓 名 刘思思 学 号 1341203056 系 、专 业 电气工程系 13 级测控班 指 导 教 师 李辉 2015 年 11 月 20 日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业13 级测控学生姓名 刘思思学号 1341203056题目名称饮料灌装生产流水线控制系统的设计饮料灌装生产流水线控制系统的设计设计时间2015/11/16-2015/11/29课程名称PLC 原理及应用课程编号121200107设计地点数字控制与 PLC 实验室（306） 一、课程设计（论文）目的PLC 原理及
2、应用课程设计是电气工程及其自动化专业领域重要的实践环节之一，主要以小型实用性 PLC 控制系统的软、硬件设计为主。课程设计的目的和任务：全面熟练掌握 PLC 的硬件组成以及各种指令的应用，使学生掌握小型PLC 应用系统设计的步骤，熟悉和掌握 PLC 开发系统的应用和软件调试过程，通过设计过程中对故障的分析、判断、检修进一步锻炼和培养学生的动手能力。二、已知技术参数和条件利用 PLC 设计饮料灌装生产流水线控制系统，系统通过开关设定为自动操作模式：（1）一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或灌装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并
3、保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作；（2）当瓶子定位在灌装设备下时，停顿 1s，灌装设备开始工作，灌装过程为 5s 钟，灌装过程应有报警显示，5s 后停止并不再显示报警；报警方式为红灯以 0.5s 间隔闪烁；（3）用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过 99999999 瓶；（4） 可以手动对计数器清零（复位）3、任务和要求1、设计系统的 PLC 外部接线图2、系统的操作面板3、设计好顺序功能图4、系统的 T 形图按照要求书写课程设计报告注： 1此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2此表 1 式 3
4、份，学生、指导教师、教研室各 1 份。四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）实验室有 EL 型 PLC 实验系统 4 套，FX2N 系列实验装置 8 台，以及相关的软件。FX2N 系列、S7 系列产品说明书；FX2N 系列实验装置实验指导书；五、进度安排2015 年 11 月 16 日-17 日：收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求2015 年 11 月 18 日-19 日：总体方案设计2015 年 11 月 20 日-22 日：外部接线图2015 年 11 月 23 日-25 日：T 形图设计2015 年 11 月 26 日-27 日：系统调试改进2015 年 11
5、 月 28 日：整理书写设计说明书2015 年 11 月 29 日：答辩六、教研室审批意见教研室主任（签字）： 年 月 日七|、主管教学主任意见主管主任（签字）： 年 月 日八、备注指导教师（签字）： 学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名 刘思思 学 号 1341203056 系 电气工程系 专业班级 13 测控 题目名称 饮料灌装生产流水线控制系统的设计 课程名称 PLC 课程设计 一、学生自我总结在整个课程设计的过程中，让我学会了很多，无论做什么是都要有细心与耐心，所以要善于多加练习，熟悉所有可能出现的错误，使自己的整个设计过程都无懈可击，从而让自己的实验水平更加进步，享受
6、成功那一刻的喜悦。此次课程设计当中让我收获了许多，是我真正有机会接触到实物设计，将所学的只是运用起来，更加深入的掌握了各种元器件的基本原理，还锻炼了自己的动手思考能力，培养了自己的科学态度，试一次不可多得的时间机会。本次的课程设计大大的增强了我们的团队合作精神，培养了我们的思考和细心严谨的作风，综上所诉，这次的课程设计给我们上了一堂很有意义的课，在很大程度上提高了我们的综合素质，让我对所学专业更有信心。学生签名：刘思思 2015 年 06 月 15 日二、指导教师评定评分项目平时成绩论文答辩综合成绩权 重304030单项成绩指导教师评语：指导教师（签名）： 年 月 日注：1、本表是学生课程设计
7、（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。1摘要摘要随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。PLC（可程序编程控制器）是以微处理器为核心的的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业的方面得到普遍的应用。作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。鉴于此，设计者运用 PLC 的动能和特点设计出了一款饮料灌装生产流水线控制系统。关键词
8、：可编程控制器；顺序功能图；梯形图；饮料灌装；生产流水线；无人控制2AbstractWith the increasing level of industrial automation, many industrial enterprises are faced with the transformation of traditional production line and re-design problem. PLC (programmable logic controller) is a microprocessor as the core of industrial control
9、devices, it will relay the traditional control system combined with computer technology in recent years in industrial automation, mechanical and electrical integration, the transformation of traditional industries such as generally applied. As a general-purpose industrial control computer, the reali
10、zation of industrial control wiring logical leap in logic to storage, industrial control in the world is playing an increasingly important role. In view of this, the designers of the use of PLC functions and features designed a beverage filling production line control system. Key Words:Programmable
11、logic controller,Sequential Function Chart,Ladder Diagram,filling lines,Production line,No control3目录中文摘要.英文摘要1、概述51.1.课题背景.51.2.课题内容与要求.61.2.1 课题名称61.2.2 课题要求61.2.3 设计任务和要求.72、方案与论证.72.1 主要设计思想72.1.1 饮料罐装生产流水线总体方案设计72.1.2 饮料灌装流水线的基本结构.72.1.3 灌装流水线的工作原理.83、 软件设计.83.1 软件方案设计.83.1.1 PLC 软件方案设计的方法.83.2
12、 控制系统顺序功能图1043.3 梯形图113.4 指令表124、 硬件设计.134.1 传感器的选择134.2 PLC 控制系统外部接线图134.3 输入/输出接口（I/O）功能量.145、利用软件 PLC 编程软件进行仿真运行调试155.1 启动系统.155.2 空瓶记数过程155.3 灌装准备过程165.4 灌装过程、满瓶计数器计数及报警过程.165.4.1 灌装系统175.4.2 报警系统175.4.3 満瓶记数系统.176、设计小结与未来展望187、心得体会.18致谢.20参考文献21附录.2251、概述、概述1.1.课题背景课题背景我国的饮料灌装自动化相对于西方发达国家来讲还有很大
13、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。PLC（可编程控制器）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生
14、产线的改造和重新设计问题。PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。几年前，自动化技术只占包装机械设计的 30%，现在已占 50%以上，大量使用了微电脑设计和机电一体化控制。提高包装机械自动化程度的目的：一是为了提高生产率；二是为了提高设备的柔性和灵活性；三是为了提高包装机械完成复杂动作的能力。 饮料灌装机用于灌装各种各样的瓶装饮料，适合大中型饮料生产厂家，早期的灌装机械大多数采用容积泵式、蠕动泵式作为计量方法。这些方法存在一些缺点。例如：灌装精度和稳定性难以保证、更换灌装规格困难等。本系统采用的饮料分装计量是通过时间和单位时间流量来确定的，计量精度由可编程控制器（PLC）控制确6定。PLC 控制具有编程简单、工作可靠、使用方便等特点，在工业自动化控制领域广泛应用。专为 PLC 应用而实际的触摸屏集主机、输入和输出设备于一体，适合在恶略的工业环境中使用。 鉴于 PLC 可靠性高、耐恶劣环境能力强、使用极为方便三大特点，利用 PLC 技术平台自主开发创新，将机
