飲料罐裝生產(chǎn)流水線的plc控制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-文庫(kù)吧
2025-07-24 20:01 本頁(yè)面
【正文】 ............................................................ 21 摘 要 目前，飲料的灌裝生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，適應(yīng)產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)正向縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量等方面發(fā)展。因此，飲料廠的自動(dòng)化灌裝生產(chǎn)線中有越來(lái)越多的機(jī)器在使用先進(jìn)的灌裝技術(shù)來(lái)提高機(jī)器的自動(dòng)化控制水平和生產(chǎn)效率。而應(yīng)用 PLC完成電氣部分的控制是工業(yè)自動(dòng)化電氣控制的主要發(fā)展方向。本次課設(shè)主要介紹全自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線的基本概念。全自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線是由數(shù)臺(tái)自動(dòng)灌裝機(jī)械經(jīng)控制系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，并按照各自功能完成一定任務(wù)進(jìn)行順序、連續(xù)生產(chǎn)的一系列機(jī)器組合。通過(guò)對(duì)飲料罐裝自動(dòng)控制的介紹，使我們對(duì)灌裝這個(gè)行業(yè)有了更深的了解，也對(duì)自動(dòng)化這個(gè)名詞有了進(jìn)一步的了解。我國(guó)的飲料罐裝自動(dòng)化相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)講還有很大的差距。設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，成為阻礙我們灌裝行業(yè)發(fā)展的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。鑒于這些問(wèn)題，我國(guó)企業(yè)不斷發(fā)展自身的實(shí)力，逐步朝著生產(chǎn)高速化、設(shè)備結(jié)構(gòu)合 理化、設(shè)備的多功能化、設(shè)備的綠色化、控制的智能化等方向發(fā)展。推出適合自己需求的產(chǎn)品來(lái)。本次課設(shè)就是朝著這個(gè)方向進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 可編程控制器、灌裝流水線、順序功能圖、梯形圖 第一章 可編程控制器概述 PLC 的定義 可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PLC（ Programmable logic Controller） ,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在 1987 年國(guó)際電工委員會(huì)（ International Electrical Committee）頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì) PLC 做了如下定義： “ PLC 是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 ” 具體一款 FX— 2N 系列 PLC 實(shí)物如下圖 : 圖 11 FX— 2N系列 PLC實(shí)物圖 PLC 的基本組成 PLC 的基本組成可歸為四大部件： 1．中央處理單元（ CPU 板） —— 控制器的核心； 2. 輸入部件 —— 連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與 CPU 之間的接口電路； 3. 輸出部件 —— 送出 PLC 運(yùn)算后得出的控制信息； 4. 電源部件 —— 為 PLC 內(nèi)部電路提供能源。 另外，還必須有編程器 —— 將用戶程序?qū)戇M(jìn)規(guī)定的存儲(chǔ)器內(nèi)。 PLC 的基本組成框圖如圖 12 所示： 圖 12 PLC 的基本組成框圖 PLC 的功能與特點(diǎn) 功能： (順序 )控制、 控制、數(shù)據(jù)控制 具有數(shù)據(jù)處理能力、通信和聯(lián)網(wǎng) 特點(diǎn)： ，抗干擾能力強(qiáng) ，適用性強(qiáng) ，深受工程技術(shù)人員歡迎 、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC 的應(yīng)用范圍 目前，在國(guó)內(nèi)外 PLC 已廣泛應(yīng)用冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各行各業(yè)，隨著 PLC 性能價(jià)格比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。 第二章 任務(wù)設(shè)計(jì) 課題內(nèi)容 飲料罐裝生產(chǎn)流水線梯形圖控制程序設(shè)計(jì)并畫(huà)出電氣接線圖 。 控制要求 （ 1）統(tǒng)通過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)定為自動(dòng)操作模式，一旦啟動(dòng)，則傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開(kāi)關(guān)動(dòng)作或罐裝設(shè)備下的傳感器檢測(cè)到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到又檢測(cè)到一個(gè)瓶子或停止開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 （ 2） 當(dāng)瓶子定位在罐裝設(shè)備下時(shí)，停頓 1 秒，罐裝設(shè)備開(kāi)始工作，罐裝過(guò)程為 5 秒鐘，罐裝過(guò)程應(yīng)有報(bào)警顯示， 5 秒后停止并不再顯示報(bào)警（報(bào)警方式為紅燈以 時(shí)間間隔閃爍）。 （ 3） 灌裝完一瓶須進(jìn)行稱重比較：若大于或等于 700 克為正品，并計(jì)數(shù) 1次，計(jì)數(shù)滿 24 瓶為一箱，并令蜂鳴器報(bào)警一次（鳴響 1s）；若小于 700 克則為次品，同時(shí)也計(jì)數(shù) 1 次，計(jì)滿 24 瓶為一箱，并令蜂鳴器報(bào)警一次（鳴響 2s）瓶裝飲料的重量以模擬量的形式自模擬量通道 A/D 輸入（重量 Kg 與模擬量電壓輸入及數(shù)字量的對(duì)應(yīng)值可以自己設(shè)定）。 （ 4） 可以手動(dòng)對(duì)計(jì)數(shù)值及定時(shí)器清零（復(fù)位） 課題要求 （ 1） 根據(jù)課題的控制要求完成設(shè)計(jì) （ 2） 對(duì)電機(jī)、傳感器、到位開(kāi)關(guān)選型并列出選型依據(jù) （ 3） 畫(huà)出電氣連線圖，寫(xiě)出程序流程圖及代碼 （ 4） 完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第三章 設(shè)計(jì)方案 飲料灌裝流水線的基本結(jié)構(gòu) 整個(gè)灌裝流水線的基本結(jié)構(gòu)如圖 圖 圖 3 所示。整個(gè)流水線由主傳送帶、次品傳送帶、灌裝裝置、次品推動(dòng)裝置、定位傳感器、次品檢測(cè)傳感器等組成。電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止，灌裝裝置向上、向下移動(dòng)和灌裝，次品的檢測(cè)、推動(dòng)都是由 PLC 控制的。流水線由傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控，由 PLC 控制，控制準(zhǔn)確，自動(dòng)化程度高。 第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PLC 的選擇 （ 1） PLC 的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)： PLC 的構(gòu)成 從結(jié)構(gòu)上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。
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