1、安徽科技學院數理與信息工程學院PLC課程設計課程設計題 目: 生產自動裝箱的PLC控制設計 專 業： 電氣工程及其自動化 班 級： 122班 指導教師 ： 國海 姓名（組長）分工制作設計任務書、控制系統程序設計過程分析系統硬件設計系統程序調試資料搜集、檢查 2015年7月目錄摘要11 生產線自動化的概括12 PLC的發展歷程23 概述24 設計任務和要求25 過程分析36 控制系統硬件設計47 控制系統程序設計58 系統程序調試及結果8 9 設計總結9參考文獻10 生產自動裝箱的PLC控制設計 摘要 在現代化的工業生產中常常需要對產品進行計數和包裝，如果這些繁雜的工作由人工完成的話不但效率低，

2、而且勞動強度大，不適合現代化的生產需要。本文主要對基于生產線自動裝箱的PLC控制系統進行了詳細的分析。該系統有兩個傳送帶，即包裝箱傳送帶和產品傳送帶。包裝箱傳送帶用來傳送產品包裝箱，其功能是把已經裝滿的包裝箱運走，并用一只空箱來代替。為使空箱恰好對準產品傳送帶的末端，使產品剛好落入包裝箱中，在包裝箱傳送帶的中間裝一光電傳感器，用以檢測包裝箱是否到位。產品傳送帶將產品從生產車間傳送到包裝箱，當某一產品被送到傳送帶的末端，會自動落入包裝箱內，并由另一傳感器轉換成計數脈沖。本控制系統具有精度高、成本低、抗干擾能力強、故障率低、操作維護簡單等特點，具有良好的應用價值。1 生產線自動化的概括 了解自動化

3、技術的提高能大幅度的提高經濟效益，這在包裝業中表現的特別明顯。近年來，包裝生產線的自動化、電子監測和控制系統持續發展，使的包裝企業以高速度、較少的停機時間和包裝故障，以及產品損耗減少、工傷和老毛病低等優點而獲得出色的成就。2002年11月3至7日在芝加哥舉行的國際PACK EXPO上，可以名明白多家自動化公司展示的最新的包裝設備和新技術。這些經濟實的自動化技術將會成為來的發展力量可見自動裝箱技術的應用前景十分廣闊。在中國，自動化技術還未成熟，還需要長時間的發展，所以將會有很大的空間來發展此技術。這也是未來的發展方向和趨勢。中國的經濟高速度發展也需要這項技術來促進和加速，相信在自動化技術成熟以后

4、，中國的經濟也將有飛躍性的進步。 當前中國的經濟發展格局也是非常的需要高技術來支持。這樣中才會有穩定的發展狀態。向西部發展的經濟戰略思想必然需要有高技術隨之轉移，生產也將需要自動化技術的支持，這樣發展高技術自動化也就是必然的趨勢。 通過此題目的設計可以把大學所學的專業知識融會貫通于實際并能鍛煉立思考的能力，經過對我們的鍛煉必然成為未來自動化技術的骨干，也將為中國的發展貢獻一份力量，也使得我們能適應未來中國以及世界自動化技術的發展趨勢。現階段我國自動化市場旺盛的發展勢頭拉動對自動化人才的巨大需求。2 PLC的發展歷程 在工業生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，按照邏輯關

5、系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數據采集。傳統上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統來實現的。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美同數字公司研制出了基于集成電路和電子技術控制裝置，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller(PC)。上個世紀80年代至90年代中期，是PLC發展最快的時期，年增長率一直保持為30-40，在這時期，PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統治地位的DCS系

6、統。PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡等特點。PLC在工業自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。3 概述 對生產線上某種產品自動按指定數量(如12個)裝箱，產品裝箱前及裝箱后都由傳送帶 傳送。 生產線自動裝箱控制裝置示意圖如圖所示。生產產品由傳送帶A傳送，裝入由B傳送的空箱中。每12個產品裝入一箱，當傳送帶A傳送了12個產品裝入一箱后，傳送帶B 將該箱產品移走，并傳送下一個空箱到指定位置等待傳送帶A傳送來的產品。4 設計任務和要求 用PLC控制整個控制裝置要達到以下要求： （ 1）按下控制裝置啟動按鈕后，傳送帶B先啟動運行，拖動空箱

7、前移至指定位置，達到指定位置后，由SQ2發出信號，使傳送帶B制動停止。（2）傳送帶B停車后，傳送帶A啟動運行，產品逐一落人箱內，由傳感器檢測產品數量，當累計產品數量達12個時，傳送帶A制動停車，傳送帶B啟動運行。如下圖4-1所示： 圖4-1 生產線自動裝箱控制裝置示意圖 （3）上述過程周而復始地進行，直到按下停止按鈕，傳送帶A和傳送帶B同時停止。其工作流程圖如圖所示。（4）應有必要的信號指示，如電源有電、傳送帶A工作和傳送帶B工作等。（5）傳送帶A和傳送帶B應有獨立點動控制，以便于調試和維修。如下圖4-2所示： 圖 4-2 生產線自動裝箱工作流程圖5 過程分析電源一旦接通，便發出一個脈沖使S0

8、.0置1，只有當按下啟動按鈕I0.0時，S0.0這一狀態被置成0，此時傳送帶B開始啟動運行，一直到被開關SQ2檢測到才將傳送帶B停止，等傳送帶B停止后，傳送帶A才開始啟動，同時傳送出物品，產品經過開關SQ1檢測，每傳送出一個部件，計數器便加1，直到傳送出12個產品，計數器便開始動作，計數器常開觸點閉合，這時如果沒有按下停止按鈕，則開始循環工作，傳送帶A停止，傳送帶B開始又一輪的啟動同時計數器清零使下面的循環能夠準確的進行下去。當一旦按下停止按鈕I0.1，此時等計數器完成計數任務，傳送帶A和傳送帶B同時停止。 此程序還可以對傳送帶A和B分別進行點動，下面對這一種情況進行詳細說明。當按下停止按鈕后

9、，按下按鈕I0.2傳送帶A運行，松開按鈕后運行停止，完成對傳送帶A的點動檢測，對于傳送帶B的點動測試與傳送帶A的相似，便不再展開說明。當點動完成后，只有再次按下停止按鈕，程序才可以再次重新開始，如果在點動進行后沒有按下停止按鈕，則當想要程序開始運行時按下啟動按鈕也不會啟動，這樣程序很容易實現對設備的運行前檢測和故障維修。6 控制系統硬件設計根據自動裝箱系統的控制要求,系統應有手動控制和自動控制功能。系統的具體設計過程如下：（1） I/O點數的估算 a、系統輸入信號：自動控制按鈕，需要1個輸入端；停止按鈕，需要1個輸入端；手動控制時，傳送帶A和傳送帶B獨立點動控制按鈕需要2個輸入端；產品數量檢測

10、信號SQ1和空箱位置檢測信號SQ2，需要2個輸入端；以上共需6個輸入信號點。 B、系統輸出信號：傳送帶A和傳送帶B，需用2個控制輸出端；系統上電指示、裝箱指示需要2個輸出端。以上共需4個輸出信號點。輸入輸出I0.0自動控制按鈕Q0.0B帶動指示燈I0.1停止安鈕Q0.1傳送帶B輸出I0.2SQ2輸入Q0.2傳送帶A輸出I0.3SQ1輸入Q0.3裝箱指示燈I0.4B履帶點動I0.5A履帶點動 （2）實際接線圖如圖6-1所示：Q0.0Q0.1Q0.3Q0.2I0.3I0.2I0.0I0.5I0.4I0.1 圖6-1 控制系統連線圖7 控制系統程序設計7.1程序梯形圖如下：7.2程序指令如下：1 L

11、D SM0.1 2 S S0.0,1 3 R M0.0,84 R S0.1,75 LSCR S0.06 LD I0.07 SCRT S0.18 SCRE9 LSCR S0.110 LD SM0.011 = M0.012 LD I0.413 EU14 SCRT S0.215 SCRE16 LSCR S0.217 LD SM0.018 = M0.119 LD C2020 LPS21 AN I0.122 SCRT S0.123 LPP24 A I0.125 SCRT S0.026 SCRE27 A I0.528 CU C2029 A S0.130 L 1231 R C208 系統程序調試及結果在計算

12、機上進行編程，打開自動裝箱控制程序。斷電情況下連接好PLC電纜，按照I/O分配表，用實驗連線導線將PLC主機模塊輸入、輸出接口與實驗板接口一一對應連接，并將PLC主機模塊的電源端與實驗模塊的電源端相連接。下載程序文件到PLC,監控后運行，使PLC進入運行方式。1、按下自動控制按鈕I0.0后，系統指示燈Q0.0亮；同時傳送帶B啟動運行（Q0.2指示燈亮）。2、當SQ2空箱到位檢測信號到（I0.4按鈕輸入），傳送帶B停止運行（Q0.2指示燈滅）。同時傳送帶A啟動運行（Q0.1指示燈亮）。3、當SQ1送入12個計數脈沖時（I0.5按鈕12次輸入）及累計產品數量達12個時，傳送帶A停止（Q0.1指示燈

13、滅），同時傳送帶B啟動運行（Q0.2指示燈亮）。4、當SQ2到位信號到（I0.4按鈕輸入），系統循環工作。5、可以實現傳送帶A、B點動。 9 設計總結 課程設計論文是大學學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整自動裝箱生產線系統的設計，我們小組擺脫了單純的理論知識學習狀態，和實際設計的結合鍛煉了我們的綜合運用所學的專業基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我們查閱文獻資料、設計手冊、設計規范以及電腦制圖等其他專業能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度

14、的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業設計的目的所在。 通過這次畢業設計讓我提前了解了很多知識，這是很珍貴的。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數實際經驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。 順利如期的完成本次課程設計給了我很大的信心，讓我了解專業知識的同時也對本專業的發展前景充滿信心，無論是電氣控制還是計算采用了一些新的技術和設備，他們有著很多的優越性但也存在一定的不足，這些不足在一定程度上限制了我們的創造力。比如在系統設計上就有很大的不足，在這個電氣工程專業高度受重視的社會，這無疑是很讓我自身感到遺憾的，可這些不足正是我們去更好的研究更好的創造的最大動力，只有發現問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關注新技術新設備的出現，并爭取盡快的掌握這些先進的知識，更好的為祖國的四化服務。 總之，設計是靈活性很大的創造過程，同時也認識了我們的不足之處，為今后的設計，工作打