基于PLC控制的饮料瓶自动装箱系统

河南机电高等专科学校毕业设计论文I河南机电高等专科学校毕业设计论文论文题目：基于PLC控制的饮料瓶自动装箱系统系部自动控制系专业电气自动化班级学生姓名学号指导教师2011年05月16日河南机电高等专科学校毕业设计论文II摘要在现代化的工业生产中常常需要对产品进行计数和包装，如果这些繁杂的工作由人工完成的话不但效率低，而且劳动强度大，不适合现代化的生产需要。本文主要对基于生产线自动装箱的PLC控制系统进行了详细的研究。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、成本低、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。关键词可编程控制器自动装箱控制系统传送带控制河南机电高等专科学校毕业设计论文1AbstractOftenneedtocarryoutcountingandpackageontheproductinthecommercialrunbeingmodernized,notonlytheinefficient,moreoverintensityoflabourworkingfromthewordsthatthemanpoweraccomplishesifthesearecomplicatedandoverloadedisbig,thechildbirthbeingunfittobemodernizedneeds.DetailedresearchthemainbodyofabookhasbeencarriedoutonthePLCnavarenchasingowingtoproductionlineautomationmainly.Besystem'sturntohavetwoconveyerbelts,bepackageboxconveyerbeltandproductconveyerbelt.Thepackageboxconveyerbeltisusedtodelivertheproductpackagebox,whosefunctionisthatthepackageboxluckalreadyfillingtofullisleaked,isusesonetoreplacetocomeemptyspaceboxand.Endbeingtomaketheemptyspaceboxaimattheproductconveyerbeltfitly,justthedrop-inpackageboxishitbythemessengerproduct,beforepackageboxconveyerbeltcentreinstallonephotoelectricitysensor,inordertocheckifpackageboxarriveataplace.Andtheproductconveyerbelttransmitsaproductfromproducingaworkshoptopackagebox,pawnsomeoneproductsdelivertotheconveyerbeltend,themeetingautomationdrop-inpackageboxinner,changefromanothersensorbecomingcountingpulse.Navarhasaccuracyheight,thelow,anti-interferenceabilityofcostisstrong,themalfunctionleadsacharacteristiclow,operationupkeepwaitsforsimplely,havefineapplicationvalue.KeywordsprogrammingcontrollerAutomationencasementnavarTheconveyerbeltiscontrolled河南机电高等专科学校毕业设计论文2目录第一章绪论………………………………………………………………………21.1课题背景………………………………………………………………………21.2生产线自动化的发展概括……………………………………………………31.2.1国内生产线自动化发展概括…………………………………………………………31.2.2国外生产线自动化发展概括…………………………………………………………31.3本文主要研究内容……………………………………………………………41.3.1设计任务书……………………………………………………………………………41.3.2主要解决的问题………………………………………………………………………5第二章控制系统的设计………………………………………………………62.1方案论证………………………………………………………………………62.1.1采用传统继电接触器电气控制系统…………………………………………………62.1.2采用PLC可编程序控制器控制系统…………………………………………………62.1.3方案比较与选择………………………………………………………………………62.2PLC的硬件结构及工作原理…………………………………………………72.2.1PLC控制系统组成………………………………………………………………………72.2.2PLC的工作过程…………………………………………………………………………82.3控制系统构成图和工作流程…………………………………………………82.3.1控制系统构成图…………………………………………………………………………82.3.2控制系统工作流程图……………………………………………………………………82.4控制系统硬件设计……………………………………………………………92.5控制系统软件设计……………………………………………………………92.5.1控制系统逻辑分析…………………………………………………………………122.5.2控制系统程序设计…………………………………………………………………2.6系统程序调试及结果…………………………………………………………16结论………………………………………………………………………………17参考文献…………………………………………………………………………18河南机电高等专科学校毕业设计论文3第1章绪论1.1课题背景现代社会中，无论在任何行业，从工厂的生产，到能源的输送，到与人民生活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部分，而且是经济发展水平的重要标志。在自动化生产日渐普及的今天，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行计数，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，不适合现代化的生产需要。为了适应现代化的大规模生产某种产品，进一步加快工业现代化的发展，提高国民经济，改善人民的生活水平,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。而且需要对其进行计数，包装，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发展，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績。2002年11月3至7日在芝加哥举行的国际PACKEXPO上，我們可以看到多家自动化公司展示的最新的包裝设备和新技术。这些经济实用的自动化技术将会成为未来的发展力量。可见自动装箱技术的应用前景十分广阔。近年来，生产线上的自动化控制应用已越来越多，越来越广泛。随着工业生产自动化水平的不断加快，对控制系统提出了愈来愈严格的要求。随着大规模集成电路广泛应用，控制系统本身也得到长足发展，已由原来的分立元件、继电器控制，发展成为大规模集成电路的微机控制。控制方式也由原来的分散控制发展为集中控制。正是在这种发展的需求下，可编程控制器应运而生。由于可编程控制器（PLC）具有体积小、抗干扰能力强、组态灵活等优点，因而在工业控制系统中得到非常广泛的应用。在自动生产线检测控制系统中，可编程控制器主要用作下位机，检测各状态点的状态，直接控制系统的启、停和其他控制单元的投切，并将各点的状态送给上位机——计算机，计算机综合可编程控制器和其他设备的数据，作出相应的处理和显示。自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。今天的PLC不再局河南机电高等专科学校毕业设计论文4限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。1.2生产线自动化的发展概况1.2.1国内生产线自动化发展概况中国的包装业相对发达国家如日本和美国相当落后，具有非常大的发展潜力。控制系统从20世纪四十年代就开始使用了，早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。现在所说的控制系统，多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统，在控制系统的发展史上，称为第三代控制系统。这一代系统以PLC和DCS为代表，从七十年代开始应用以来，在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。其中PLC，即可编程控制器，主要是从顺序控制发展而来的，但从九十年代开始，随着电子技术、计算机技术和通信技术的发展，PLC的性能扩展的越来越广，PLC的应用也逐渐向连续流程工业拓展。同时，DCS也开始向小型化的方向拓展。之后，陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等。在中国，自动化技术还未成熟，还需要长时间的发展，所以将会有很大的空间来发展此技术。这也是未来的发展方向和趋势。中国的经济高速度发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。当前中国的经济发展格局也是非常的需要高技术来支持。这样中才会有稳定的发展状态。向西部发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，这样发展高技术自动化也就是必然的趋势。1.2.2国外生产线自动化发展概况从上世纪30年代开始，机械加工企业为了提高生产效率，采用机械化流水作业的生产方式，大型自动生产线承担的加工对象也随之改变。生产线的控制系统使用的继电器数量很多，在频繁动作情况下寿命较短，使生产线的可靠性降低。为了解决这一问题，1969年美国数字设备公司率先研制出第一台可编程控制器（简称PLC），并在通用汽车公司的自动装配线上试用成功。70年代出现了计算机群控系统，即直接数控（DNC）系统，由一台较大型计算机控制与管理多台数控机床和数控加工中心能完成多品种，多工序的产品加工。近年来又出现了计算机集成制造系统（CIMS），综合运用计算机辅助设计（CAD），计算机辅助制造（CAM），智能机器人等多项高技术。近十几年来，国外PLC技术取得了飞跃，其容量成倍扩大、体积不断缩小、功能不断增强，不但具有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有PID等特殊控制功能，可直接进行A/D、D/A转换，还开发管控一体化。河南机电高等专科学校毕业设计论文51.3本文主要研究内容1.3.1设计任务书一、概述对生产线上某种产品自动按指定数量（如12个）装箱，产品装箱前及装箱后由传送带传送。生产线自动装箱控制装置示意图如图1-1所示。生产产品由传送带A传送，装入由B传送的空箱中。每12个产品装入一箱，当传送带A传送了12个产品装入