【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目 基于 plc 的 飲料灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械制造與自動(dòng)化 班 級(jí) 1001 班 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 2021 年 1 月 3 日 目 錄 摘要 ??????????????????????? 1 第一章 緒論 ????????????????????? 3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ???????????????????? ?? 3 控制要求 ????????????????? ??? ?? 3 設(shè)計(jì) 要求 ?????????????????? ?? ?? 3 第二章 控制 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ??????????????? 4 飲料灌裝流水線的基本結(jié)構(gòu) ?????????????? 4 灌裝流水線的工作原理 ???????????????? 5 第三章 硬件控制設(shè)計(jì) ????????????? ??? ? 6 PLC 的選擇 ????????????????? ???? 6 傳感器的選擇 ????????????? ??????? 7 硬件電路的設(shè)計(jì) ???????????????? ??? 7 第四章 軟件控制設(shè)計(jì) ?? ??????????????? 8 系統(tǒng)流程圖 ?????????????????? ??? 8 I/O 分配表 ?????????????????? ???? 10 I/O 接線圖 ?????????????????????? 11 梯形圖 ????????????????????? ?? 12 指令表????????????????????? ?? 14 第五章 調(diào)試說明 ??????????????????? 15 第六章 總結(jié) ????????????????????? 15 致謝 ???????????????????????? 16 參考文獻(xiàn) ?????????????????????? 171 摘要 隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制和信息通訊提出了更高的要求。飲料生產(chǎn)線比較復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)節(jié)也很多。其中飲料的灌裝就是飲料生產(chǎn)線上重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 控制系統(tǒng)主要由一臺(tái) PLC、交流異步電機(jī)、液罐、多個(gè)灌裝狀態(tài)檢測傳感器、故障報(bào)警蜂鳴器、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)顯示器等組成。其中電機(jī)用來控制運(yùn)送飲料瓶的傳送帶部分。 本控制系統(tǒng)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是輸入、輸出設(shè)備比較多；二是所需實(shí)現(xiàn)的控制是順序邏輯控制、模塊控制以及計(jì)算統(tǒng)計(jì)功能。 采用 PLC 控制飲料灌裝生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了飲料生產(chǎn)線的自動(dòng)化、智能化。對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，飲料質(zhì)量和產(chǎn)量的提高具有深遠(yuǎn)的意義。 關(guān)鍵詞 可編程序控制器（ PLC） /自動(dòng)化 /智能化 2 Abstract With the puter and work munication technology, businesstoproduction process automation and information and munication put forward higher requirements. Beverage production line more plex production processes are also numerous. One drink is a beverage filling production line39。s most important production areas. Control system mainly by a single PLC, AC asynchronous motor, tank, multiple filling state detection sensor, fault alarm buzzer, the output statistics displays so on. One motor is used to control the delivery of beverage bottles conveyor belt parts. The control system has two characteristics: First, input and output devices are more。 second is required in order to achieve control is logic control, module control, and puting statistical functions. Use of PLC control beverage filling production line, to achieve the soft drink production line automation and intelligence. On labor productivity gains, improve beverage quality and yield farreaching significance. Key words: PLC ， Automation ， Intelligence 3 第一章 緒 論 設(shè)計(jì)內(nèi)容 飲料灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 控制要求 （ 1） 系統(tǒng)通過開關(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關(guān)動(dòng)作或灌裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個(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)，并保持到又檢測到一個(gè)瓶子或停止開關(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)備開始工作，罐裝過程為 5 秒鐘，罐裝過程應(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 秒時(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)值清零（復(fù)位）。 設(shè)計(jì) 要求 （ 1） I/O 編址 （ 2） I/O 端子接線圖 （ 3） 編程與調(diào)試 第二章 控制 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 4 飲料灌裝流水線的基本結(jié)構(gòu) 飲料灌裝流水線的基本結(jié)構(gòu)圖 11 所示： 圖 11飲料灌裝流水線的基本結(jié)構(gòu) 灌裝流水線的工作原理 灌裝流水線的運(yùn)作是通過電機(jī)和灌裝設(shè)備來控制的。通過電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)流水線的工作。而灌裝設(shè)備的開通則直接控制飲料流通。通過輸入 PLC 軟件程序，直接控制電機(jī)及流水線的運(yùn)作 .。流水線由傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控，由 PLC 控制，控制準(zhǔn)確。 當(dāng) PLC運(yùn)行時(shí)， CPU根據(jù)用戶按控制要求編寫好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按序號(hào)作周期性的程序循環(huán)掃描，程序從第一條指令開始，逐條順序執(zhí)行用戶的程序直到程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，再開始下一次掃描；如此周而復(fù)5 始。實(shí)際上， PLC 掃描工作除了執(zhí)行用戶程序外，還要完成其他工作，整個(gè)工作過程分 為自診斷、通訊服務(wù)、輸入處理、輸出處理、程序執(zhí)行五個(gè)階段。如圖21 所示 ： 圖 21 PLC循環(huán)掃描工作圖 第 三 章 硬件控制設(shè)計(jì) PLC 的選擇 6 （ 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。 PLC 編程簡介體積小，重量輕，耗電少，接線編程簡單，可靠性高，反應(yīng)快，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 。 PLC 一經(jīng)出現(xiàn)，由于它的自動(dòng)化程度高、可靠性好，設(shè)計(jì)周期短、使用和維護(hù)簡便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，備受國內(nèi)外工程技術(shù)人員和工商業(yè)界廠商的極大關(guān)注，生產(chǎn) PLC 的廠商孕起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在 PLC中應(yīng)用，是 PLC 的功能不斷得到增強(qiáng)，產(chǎn)品得到飛速發(fā)展。 目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè) 。 PLC 常用程序設(shè)計(jì)語言簡介方源 可編程控制器程序設(shè)計(jì)語言 。在可編程控制器中有多種程序設(shè)計(jì)語言，它們是梯形圖語言、布爾助記符語言、功能表圖語言、功能模塊圖語言及結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。 其中 梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是用梯形圖的圖形符號(hào)來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。 是最廣泛，最受歡迎的一種編程語言。它 采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。每個(gè)梯級(jí)是一個(gè)因果關(guān)系。在梯級(jí)中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工 業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。 （ 2）選擇 PLC： 三菱公司是日本生產(chǎn) PLC 的主要廠家之一。該公司生產(chǎn)的 FX2N 系列機(jī)型屬于高性能疊裝式機(jī)型，是三菱公司上網(wǎng)典型產(chǎn)品， FX2N 系列 PLC 具有數(shù)十種編程元件。 FX2N 系列 PLC 編程元件的編號(hào)分為兩部分：第一部分是代表功能的字母。如輸入繼電器勇“ X”表示、輸出繼電器用“ Y”表示。第二部分為數(shù)字。數(shù)字為該器件的序號(hào)。根據(jù)所需的用戶輸入輸出設(shè)備及 I/O 點(diǎn)數(shù)，選擇 FX2N 系列型 的 PLC 就可以滿足控制系統(tǒng)的要求。 7 傳感器的選擇 傳感器是一