安徽电子信息职业技术学院.doc
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4、 学 号: 090301432 设计成绩: 指导教师: 刘 涛 设计完成日期 2010年12月20日前 言可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻 辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。 PLC问世以来,尽管时间不
5、长,但发展迅速。为了使其生产和发展标准化,美国电气制造商协会NEMA(National Electrical Manufactory Association)经过四年的调查工作,于1984年首先将其正式命名为PC(Programmable Controller),并给PC作了如下定义: “PC是一个数字式的电子装置,它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑,顺序,计时,计数与演算等功能,并通过数字或类似的输入/输出模块,以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC之功能着,亦被视为PC,但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。”以后国际电工委员会(IEC)又先后颁布了P
6、LC标准的草案第一稿,第二稿,并在1987年2月通过了对它的定义: “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。” 目 录绪 言31.设计任务41.1课题内容41.2控制要求41.3课题要求42.总体设计方案52.1饮料灌装流水线的基本结构52.2罐装流水线的原理53.硬件控制设计63.1PLC的选择63.2传感
7、器的选择73.3硬件电路的设计74.软件控制设计84.1系统流程图84.2I/O接线图94.3I/O分配表94.4梯形图104.5指令表125.调试说明136.设计小结13参考文献14绪 言目前,饮料的灌装生产已经实现自动化,为了提高产品质量,缩短生产周期,适应产品迅速更新换代的要求,产品生产正向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方面发展。因此,饮料厂的自动化灌装生产线中有越来越多的机器在使用先进的灌装技术来提高机器的自动化控制水平和生产效率。而应用PLC完成电气部分的控制是工业自动化电气控制的主要发展方向。本次课设主要介绍全自动灌装生产线的基本概念。全自动灌装生产线是由数台自动灌装机械经
8、控制系统进行集中控制,并按照各自功能完成一定任务进行顺序、连续生产的一系列机器组合。通过对饮料罐装自动控制的介绍,使我们对灌装这个行业有了更深的了解,也对自动化这个名词有了进一步的了解。我国的饮料罐装自动化相对于西方发达国家来讲还有很大的差距。设备陈旧,技术落后,成为阻碍我们灌装行业发展的一个严重问题。鉴于这些问题,我国企业不断发展自身的实力,逐步朝着生产高速化、设备结构合理化、设备的多功能化、设备的绿色化、控制的智能化等方向发展推出适合自己需求的产品来。本次课设就是朝着这个方向进行研究和设计。1. 设计认务1.1课题内容饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制程序设计和调试1.2控制要求(1)统通
9、过开关设定为自动操作模式,一旦启动,则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止;瓶子装满饮料后,传送带驱动电机必须自动启动,并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。(2) 当瓶子定位在罐装设备下时,停顿1秒,罐装设备开始工作,罐装过程为5秒钟,罐装过程应有报警显示,5秒后停止并不再显示报警(报警方式为红灯以0.3S时间间隔闪烁)。(3) 灌装完一瓶须进行称重比较:若大于或等于700克为正品,并计数1次,计数满24瓶为一箱,并令蜂鸣器报警一次(鸣响1s);若小于700克则为次品,同时也计数1次,计满24瓶为一箱,并令蜂鸣器报警一次(鸣响2s)瓶装饮料的
10、重量以模拟量的形式自模拟量通道A/D输入(重量Kg与模拟量电压输入及数字量的对应值可以自己设定)。(4) 可以手动对计数值及定时器清零(复位)1.3 课题要求(1)I/O编址(2)编程并调试(3)I/O端子接线图2. 总体设计方案2.1饮料灌装流水线的基本结构饮料灌装流水线的基本结构图2.1所示:图2.1 饮料灌装流水线的基本结构2.2灌装流水线的工作原理灌装流水线的运作是通过电机和灌装设备来控制的。通过电动机的运转,带动流水线的工作。而灌装设备的开通则直接控制饮料流通。通过输入PLC软件程序,直接控制电机及流水线的运作.。流水线由传感器实时监控,由PLC控制,控制准确。自动化程度高。3. 硬
11、件控制设计3.1 PLC的选择(1) PLC的结构与特点: PLC的构成从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。 PLC编程简介体积小,重量轻,耗电少,接线编程简单,可靠性高,反应快,可靠性高,抗干扰能力强。PLC一经出现,由于它的自动化程度高、可靠性好,设计周期短、使用和维护简便等独特优点,备受国内外工程技术人员和工商业界厂商的极大关注,生产PLC的厂商孕起。随着大规模集成电路和微处理
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