包装生产线的PLC控制

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1、.wd河 南 工 业 职 业 技 术 学 院Henan Polytechnic Institute毕业设计论文题 目: 包装生产线的PLC控制班 级: 机电1003班 姓 名: 宋炜旭 指导教师: 张国同 摘 要在现代化的工业生产中常常需要对产品进展计数，包装，如果这些繁杂的工作让人工去完成的话不但麻烦，而且效率低，劳动强度大，不适合于现代化的生产需要，并且加重了工人的劳动强度。在这个迅速开展的信息社会，社会在进步，科技在迅猛开展，一切工业生产都在讲究生产效率。如果想在竞争剧烈的社会中生存下去，必须顺应社会的开展，科学的改革，运用科学技术，提高生产效率，节约本钱，创造效益，方能使企业得以站稳脚

2、步，立足于不败之地。现代的科技信息化时代，逼着工厂企业去探索，创新!为了适应现代化的大规模生产某种产品，而且需要对其进展计数，包装，就必须设计一套完整的自动化生产线，以便用这自动化的生产线来代替人工完成这些繁杂的工作。进一步加快工业现代化的开展，提高国民经济，改善人民的生活水平。本文主要对包装生产线系统进展运用可编程控制器PLC控制研究，对可编程控制器PLC以及所用到的各个器件的功能进展了详细的介绍。关键词：自动 ， 包装，PLC， 控制， 设计目 录摘要1目录2第一章绪论11.1自动包装生产线的提出背景21.2 包装生产线的设计目的和意义21.3 我国现代包装生产线的开展现状31.4 国外生

3、产线自动化开展概况4第二章生产线的方案设计与研究62.1 本课题主要研究的内容62.2 PLC控制系统的运动72.3 系统运行方式72.4 系统控制总框图7第三章电气元件的选择83.1 可编程控制器的介绍83.2 电源开关和按钮的选择123.3 熔断器的选择153.4 接触器和热继电器的选择163.7传感器的选择18第四章 控制系统硬件设计214.1 主回路设计214.2 控制回路设计234.3 PLC的I/O分配24第五章 PLC程序设计285.1 系统工作流程图285.2 包装生产线梯形图29总结34致谢35参考文献36第一章 绪论任务提出： 包装生产线示意图所示，包装物品是放在传送带1上

4、，由于放置的时间是任意的，所以有些包装离得很远，而有的包装靠在一起。当合上电源开关，传送带2启动，包装箱随传送带2运动并到达指定位置，碰到光电开关SC2停顿。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，使产品刚好落入包装箱中，在包装箱传送带的中间装一光电传感器，用以检测包装箱是否到位。包装箱到达SC2后，传送带2停顿，时间继电器延时两秒后，传送带1运动，物品放在传送带1上，为了准确的计算包装品数量，在物品流出传送带1时，由物品检测器计数，传感器根据在物品通过时发出的脉冲信号计数。当流入包装箱的产品为10个时，传送带1停顿，阻止后面的物品流出，同时传送带2启动运行，已包装的包装箱流出，同时下一个空包装箱到

5、达指定位置，完成一个工作过程。如果不按停顿按钮，该生产线将按着规定工作顺序工作循环下去。按下停顿按钮，传送带1和2均停顿。 图1-1 包 装 生 产 线 示 意 图1.1自动包装生产线的提出背景现代社会中，无论在任何行业，从工厂的生产，到能源的输送，到与人民息息相关的市政工程，甚至人们的工作和休息的楼宇，到处都可以看到自动化系统的身影。自动化系统不仅早就成为了工业和社会生活的一个组成局部，而且是经济开展水平的重要标志。在自动化日益普及的今天，包装机械的自动化程度直接影响到产品的质量和生产效率。在现代化的工业生产中常常需要对产品进展计数，包装，如果这些繁杂的工作让人工去完成的话不但麻烦，而且效率

6、低，劳动强度大，不适合现代化的生产需要，并且加重了工人的劳动强度。为了适应现代化的大规模生产某种产品，而且需要对其进展计数，包装，就必须设计一套完整的自动化生产线，以便用这自动化的生产线来代替人工完成这些繁杂的工作。进一步加快工业现代化的开展，提高国民经济，改善人民的生活水平。自动化技术的提高能大幅度的提高经济效益，这在包装业中表现的特别明显。近年来，包装生产线的自动化、电子监测和控制系统持续开展，使的包装企业以高速度、较少的停机时间和包装故障，以及产品损耗减少、工伤和老毛病降低等优点而获得出色的成就。这些经济实用的自动化技术将会成为未来的开展力量。可见自动装箱技术的应用前景十分广阔。 图1-

7、2 人 工 包 装 生 产 线 图1-3 自 动 包 装 生 产 线 1.2 包装生产线的设计目的和意义包装生产线是新一代的自动化流水线，具有生产速度高、包装质量好、兼容性好性能稳定等优点，是一种机、电、仪、气、机器人一体化的高科技产品，在纸箱的后道包装中有广泛的应用，可将各种待包物品在纸箱后包装过程中的空纸箱配送、纸箱成形、物品列整输送、机械手装箱、自动拆盖上下封箱、工字角边封箱、批号打印、纸箱捆扎、直角转向、纸箱#字捆扎、输送、机器人码垛、空托盘配送、实托盘输送、实托盘顶捆、实托盘水平捆扎、托盘缠绕、实托盘输出等作业全部实现自动化。自动包装生产线在无人干预的状况下按规那么的顺序或指令主动进

8、展操作或节制的进程，其目的是“稳，准，快。自动化包装技能普遍用于工业、农业、军事、科学研讨、交通运输、贸易、医疗、服务和家庭等方面。采用自动生产线不仅可以把人从沉重的体力劳动、局部脑力劳动以及恶劣、风险的任务情况中解放出来，并且还能扩展人的器官功用，极大地提高劳动生产效率，加强人类看科技和革新世界的才能。自动化技术的提高能大幅度的提高经济效益，这在包装业中表现的特别明显。近年来，包装生产线的自动化、电子监测和控制系统持续开展，使的包装企业以高速度、较少的停机时间和包装故障，以及产品损耗减少、工伤和老毛病降低等优点而获得出色的成就。自动包装生产线是当今社会开展的必然产物。1.3 我国现代包装生产

9、线的开展现状在中国，自动化技术还未成熟，还需要长时间的开展，所以将会有很大的空间来开展此技术。这也是未来的开展方向和趋势。中国的经济高速度开展也需要这项技术来促进和加速，相信在自动化技术成熟以后，中国的经济也将有飞跃性的进步。当前中国的经济开展格局也是非常的需要高技术来支持。这样才会有稳定的开展状态。向西部开展的经济战略思想必然需要有高技术随之转移，生产也将需要自动化技术的支持，这样开展高技术自动化也就是必然的趋势。所以未来的中国必将出现更多的自动化产业。现代社会已经出现一些自动化生产线实例：图1-4 食 用 油 包 装 生 产 线图1-5 全 自 动 包 装 生 产 线1.4 国外生产线自动

10、化开展概况在一些工业兴旺国家中，配电自动化系统受到了广泛的重视，国外的配电自动化系统已经形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等系统于一体的配电网管理系统DMS，其功能已多达140余种。 国外著名电力系统设备的制造厂家 基本都涉足配电自动化领域，如德国西门子公司、法国施耐德公司、美国COOPER公司、摩托罗拉公司、英国ABB公司、日本东芝公司等，均推出了各具特色的配电网自动化产品。日本是配电自动化开展得比较快的国家。到1986年，全国9个电力公司的41610条配电线路已有35983条86.5%实现了故障后的按时限自动顺序送电，其中2788条6.7%实现

11、了配电线开关指柱上开关的远方监控包括一般的和计算机监控。从国外配电自动化系统采用的通信方式看，尚没有一种通信技术可以很好地满足于配电系统自动化所有层次的需要。在一个配电自动化系统内，往往由多种通信技术组合成综合的通信系统，各个层次按实际需要采用适宜的通信方式。第二章 生产线的方案设计与研究第一章我们简要介绍了包装生产线的提出背景，国内外的生产线开展现状。这一章我们将研究包装生产线的控制，现在最普遍的系统控制主要是可编程控制器PLC控制，所以对于包装生产线我们也是采用PLC控制！可编程控制技术并非单纯是指PLC本身，而是包括其在内的一系列自动化控制产品和技术的应用。2.1 本课题主要研究的内容现

12、代社会对物品的包装要求越来越高，为使包装出的物品整齐、美观并且具有良好的包装质量，要求包装机具有准确的动作、定位精度及较高的生产率，因此对包装线的控制要求是越来越高。物品下落，传感器计数计数到10，M1停顿M2运动到SC2M2停顿M1运动包装箱运动开关启动，传送带2运动 图2-1 包 装 生 产 线 的 工 作 流 程该系统有两个传送带，即包装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送产品包装箱，其功能是把已经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，使产品刚好落入包装箱中，在包装箱传送带的中间装一光电传感器，用以检测包装箱是否到位。产品传送带将产品从生产车间传送

13、到包装箱，当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入包装箱内，并由另一传感器转换成计数脉冲。本控制系统具有精度高、本钱低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值。由自动包装生产线的工作流程可以发现主要有传送带运动，计数器计数几局部组成，所以该系统输入信号有：启动信号，传感器计数，包装箱到位检测，过载保护等。输出信号有：计数器计数输出，电动机带动传送带运动等。2.2 PLC控制系统的运动通过分析包装生产线的工作流程，控制系统分为电机控制运动，编码器计数等。在高速运动中，传统方式中各局部的动作准确度不够，而采用PLC控制的电机完成此项工作是比较容易的。它既灵活方便，又准确可靠

14、，抗干扰能力强，编程简单，使用方便，通用性好，组合灵活；体积小，功耗低，功能完善，适应面广。所以我们选择PLC控制的方案是：在控制系统确定后，利用传感器收集的信号通过PLC去控制其他执行机构。根据输出的信号来控制电机的运动。2.3 系统运行方式系统运行方式分为手动和自动手动：按下启动按钮，手动开关闭合，程序才能够运行，完成相应的动作。自动：按下启动按钮，程序完成一个周期的动作后又接着从第一步开场运动，自动循环。在自动方式下，中途假设按下复位按钮，那么系统要继续运行到第一步开场位置才停顿。根据包装生产线的实际运行情况，本系统采用自动运行和手动运行两种方式，还必须考虑停顿运行方式的设计，可编程控制

15、器的停运方式有正常停运，暂时停运和紧急停运三种。根据控制系统要求，又要包装生产线运行期间采用循环工作方式，只有在工作完毕或接收到操作人员的停顿运行指令或设备出现故障或异常情况时才停顿，因此本系统采用硬件切断电源，使系统立即停车。2.4 系统控制总框图系统硬件配置机构框图所示，包括中央处理单元及I/O扩展单元、检测元件光电开关和接近开关等、控制元件交流接触器和电磁阀以及执行元件电动机等几局部。操作人员给出操作指令并指示设备的运行状态，机器启停、功能切换、工况检测、运行状态、故障报警等，检测元件检测料位位置、投料完毕信号，以及各局部的动作完成情况；PLC自动循环扫描各个输入输出点的当前状态，并根据梯形图程序所确定的逻辑关系跟新输出点的状态，通过通断交流接触器和电磁阀来控制电动机的启停，从而完成从包装箱到位到产品落入包装箱内完成计数，流动的过程，完成一个工作流程。执行元件 输入输出单元中央处理单元CPU控制元件检测元件第三章 电气元件的选择3.1 可编程控制器的介绍3.1