【正文】 度高、包裝質量好、兼容性好性能穩(wěn)定等優(yōu)點，是一種機、電、儀、氣、機器人一體化的高科技產(chǎn)品，在紙箱的后道包裝中有廣泛的應用，可將各種待包物品在紙箱后包裝過程中的空紙箱配送、紙箱成形、物品列整輸送、機械手裝箱、自動拆蓋上下封箱、工字角邊封箱、批號打印、紙箱捆扎、直角轉向、紙箱字捆扎、輸送、機器人碼垛、空托盤配送、實托盤輸送、實托盤頂捆、實托盤水平捆扎、托盤纏繞、實托盤輸出等作業(yè)全部實現(xiàn)自動化。自動化技術的提高能大幅度的提高經(jīng)濟效益，這在包裝業(yè)中表現(xiàn)的特別明顯。在自動化日益普及的今天，包裝機械的自動化程度直接影響到產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)效率。如果不按停止按鈕，該生產(chǎn)線將按著規(guī)定工作順序工作循環(huán)下去。當合上電源開關，傳送帶2啟動，包裝箱隨傳送帶2運動并到達指定位置，碰到光電開關SC2停止。現(xiàn)代的科技信息化時代，逼著工廠企業(yè)去探索，創(chuàng)新!為了適應現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)某種產(chǎn)品，而且需要對其進行計數(shù)，包裝，就必須設計一套完整的自動化生產(chǎn)線，以便用這自動化的生產(chǎn)線來代替人工完成這些繁雜的工作。河 南 質 量 工 程 職 業(yè) 職 學 院Henan zhiliang gongcheng zhiye xueyuan畢業(yè)設計（論文）題 目: 包裝生產(chǎn)線的PLC控制班 級: 現(xiàn)代控制（一）班 姓 名: 耿中新 指導教師: 薛少燁 摘 要在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中常常需要對產(chǎn)品進行計數(shù)，包裝，如果這些繁雜的工作讓人工去完成的話不但麻煩，而且效率低，勞動強度大，不適合于現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要，并且加重了工人的勞動強度。進一步加快工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，提高國民經(jīng)濟，改善人民的生活水平。為使空箱恰好對準產(chǎn)品傳送帶的末端，使產(chǎn)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。按下停止按鈕，傳送帶1和2均停止。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中常常需要對產(chǎn)品進行計數(shù)，包裝，如果這些繁雜的工作讓人工去完成的話不但麻煩，而且效率低，勞動強度大，不適合現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要，并且加重了工人的勞動強度。近年來，包裝生產(chǎn)線的自動化、電子監(jiān)測和控制系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，使的包裝企業(yè)以高速度、較少的停機時間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病降低等優(yōu)點而獲得出色的成就。自動包裝生產(chǎn)線在無人干涉的狀況下按規(guī)則的順序或指令主動進行操作或節(jié)制的進程，其目的是“穩(wěn)，準，快”。近年來，包裝生產(chǎn)線的自動化、電子監(jiān)測和控制系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，使的包裝企業(yè)以高速度、較少的停機時間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病降低等優(yōu)點而獲得出色的成就。中國的經(jīng)濟高速度發(fā)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，中國的經(jīng)濟也將有飛躍性的進步。所以未來的中國必將出現(xiàn)更多的自動化產(chǎn)業(yè)。到1986年，全國9個電力公司的41610條配電線路已有35983條（%）實現(xiàn)了故障后的按時限自動順序送電，其中2788條（%）實現(xiàn)了配電線開關（指柱上開關）的遠方監(jiān)控（包括一般的和計算機監(jiān)控）。這一章我們將研究包裝生產(chǎn)線的控制，現(xiàn)在最普遍的系統(tǒng)控制主要是可編程控制器（PLC）控制，所以對于包裝生產(chǎn)線我們也是采用PLC控制！可編程控制技術并非單純是指PLC本身，而是包括其在內的一系列自動化控制產(chǎn)品和技術的應用。為使空箱恰好對準產(chǎn)品傳送帶的末端，使產(chǎn)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。輸出信號有：計數(shù)器計數(shù)輸出，電動機帶動傳送帶運動等。所以我們選擇PLC控制的方案是：在控制系統(tǒng)確定后，利用傳感器收集的信號通過PLC去控制其他執(zhí)行機構。根據(jù)控制系統(tǒng)要求，又要包裝生產(chǎn)線運行期間采用循環(huán)工作方式，只有在工作結束或接收到操作人員的停止運行指令或設備出現(xiàn)故障或異常情況時才停止，因此本系統(tǒng)采用硬件切斷電源，使系統(tǒng)立即停車。PLC是在繼電器控制基礎上以微處理器為核心，將自動控制技術，計算機技術和通信技術融為一體而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。 圖3—1 美 國 通 用 PLC 圖3—2 西 門 子 PLC 可編程控制器的特點PLC技術之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動化的客觀需要外，主要是因為它具有許多獨特的優(yōu)點。 I/O通道采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源對PLC的影響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對CPU等重要部件采用良好的導電、導磁材料進行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設置了聯(lián)鎖保護、自診斷電路等。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計算機知識，很容易讓廣大工程技術人員掌握。3．功能完善、通用性強PLC的用戶程序大部分可在實驗室進行模擬調試，縮短了應用設計和調試周期。 （1）按結構形式分類 ①整體式將CPU、存儲器、I／O和電源等部件集中于一體，安裝在一個金屬或塑料的機殼的基本單元內，機殼的上下兩側是輸入輸出接線端子，并配有反映輸入輸出狀態(tài)的微型發(fā)光二極管?？砂凑湛刂埔?，選用不同檔次的 CPU模塊、各種I/O模塊和其它特殊模塊，構成不同功能的控制系統(tǒng)。 圖3—3三 菱 FX1 S系 列 PLC 圖3—4 三 菱 A2NQ 系 列 PLC （2）按I/O點數(shù)和功能分類按I/O點數(shù)、內存容量和功能來分，PLC可分為微型、小型、中型、大型和超大型五類。 PLC的結構 PLC是專為工業(yè)控制而設計,采用了典型的計算機結構,主要由CPU、存儲器、采用掃描方式工作的I/O接口電路和電源等組成。每臺PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。輸入輸出模塊可分為：數(shù)字I/O接口、模擬I/O接口、智能I/O接口、通信接口、擴展接口。 PLC的工作原理PLC控制PLC采用循環(huán)掃描工作方式，集中進行輸入采樣，集中進行輸出刷新。PLC是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進行工作的。周而復始。隨著社會和科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工廠企業(yè)車間甚至用戶都不在運用這些“古董”產(chǎn)品，被取而代之的是斷路器。目前，已獲得了廣泛的應用。萬能式斷路器用來分配電能和保護線路及電源設備的過載、欠電壓、短路等，在正常的條件下，可作為線路的不頻繁轉換之用。塑殼式斷路器不僅功能強大、性能優(yōu)良，和各種電器部件的兼容性也很好。塑殼式斷路器已經(jīng)在一定程度上，逐步取代了熔斷器和閘刀開關的位置，成為低壓配電系統(tǒng)的主要開關。小型斷路器主要用于工業(yè)、商業(yè)、高層和民用住宅等各種場所。按鈕的分類方式很多，生產(chǎn)廠家也很多，下面我們主要介紹幾種常用的按鈕開關。另一種常見按鈕主要運用于機床一級流水線上，這便是我們所說的急停按鈕。根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運用這種原理制成的一種電流保護器。選擇熔斷器的類型時，主要依據(jù)負載的保護特性和短路電流的大小。用于車間低壓供電線路的保護熔斷器，一般是考慮短路時的分斷能力。低壓熔斷器種類很多，有插入式（RC型），螺旋式（RL型），無填料密閉管式（RM型），有填料封閉管式（RT型）及高分段能力的NT型等。接觸器廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。 交流接觸器工作原理為,當線圈通電時，靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力，將動鐵芯吸合，由于觸頭系統(tǒng)是動鐵芯聯(lián)動的，因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行，觸點閉合，從而接通電源。根據(jù)主電路中各個電動機的功率情況，系統(tǒng)選擇的型號為CJX2D09。繼電器作為電動機的過載保護元件，以其體積小，結構簡單、成本低等優(yōu)點在生產(chǎn)中得到了廣泛應用。所以，這種過載是電動機不能承受的。傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。（2）霍爾接近開關霍爾元件是一種磁敏元件。對于檢測體為金屬時，若檢測靈敏度要求不高時，可選用價格低廉的磁性接近開關或霍爾式接近開關。（4）光電式接近開關金屬體和非金屬要進行遠距離檢測和控制時，應選用光電型接近開關或超聲波型接近開關。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成，如圖所示。 圖318 光 電 傳 感 器光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數(shù)多，傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，因此,光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。PLC控制系統(tǒng)的電路設計包括如下內容：控制系統(tǒng)主回路設計；控制系統(tǒng)控制回路設計；控制系統(tǒng)安全電路設計；I/O連接電路設計。 主回路設計 主回路設計原則在電氣控制系統(tǒng)中可以直接向負載提供電能的電路稱為主回路?？傞_關必須具有足夠的分析能力，分斷電流必須大于系統(tǒng)中功率最大的電動機處于堵轉、其他所有用電設備和電動機處于額定工作狀態(tài)的電源總和。出于調試、維修的需要與可靠性、安全性的考慮，原則上應對不同類型的主回路分類安裝總保護斷路器。需要進行通/斷感性負載，應安裝浪涌電壓吸收器，以抑制過壓。PLC I/O傳感器、開關、執(zhí)行元件所需要的電源盡可能采用外部供電，以防損壞PLC。三相電源的線電壓為380V ，相電壓為220V，因此系統(tǒng)采用三相中的A相相電壓提供220V的交流電壓。圖42 電源模塊主電路圖圖41 電源進線主電路圖 包裝生產(chǎn)線的繼電器控制主電路原理圖 圖43 主 電 路 原 理 圖 控制回路設計PLC控制系統(tǒng)中的控制回路是指由繼電器、接觸器等低壓電器構成的強電控制回路。控制裝置、電動機的啟動、停止控制回路。（2）DC 24V控制回路PLC控制系統(tǒng)中的DC 24V控制回路一般包括以下部分。作為控制回路設計同樣必須以系統(tǒng)運行的安全、可靠性作為最高準則?？刂苹芈返膭幼髟O計應盡可能簡潔、明了，以方便操作與維修；電氣元件盡可能統(tǒng)一，生產(chǎn)廠家不宜過多；控制回路的電壓應符合標準規(guī)定，種類不宜過多等。根據(jù)系統(tǒng)控制工作流程，我們分析啟動按鈕開關SB1（）、停止按鈕開關SB2()、計數(shù)器復位按鈕SB3（）、傳感器SC1（）、傳感器SC2（）、電動機M1（）、電動機M2