基于PLC的饮料自动罐装系统毕业设计方案.doc
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1、 毕 业 设 计(论文)题 目: 自动化生产线中饮料灌装系统软件设计 学生姓名: 学 号: 专 业: 班 级: 指引教师: 年 月 日 河北工程大学毕业设计(论文)任务书题目: 自动化生产线中饮料灌装系统软件设计 学生姓名: 学号: 专业班级: 学院: 设计起止日期: 题目性质一: 实际工程 设计项目 科学研究 理论研究 其她题目性质二: 真题 模仿题目 其她技术规定及原始数据: 系统基于PLC-200,重要功能完毕饮料灌装生产过程,明确装瓶,传送,盖盖,检测过程,并可以启动,移位,复位按钮进行操作,实现手动,自动全过程。 重要任务: 1、绘制工作流程图或顺序功能图; 2、编写全程序T型图或指
2、令表; 3、运用程序进行调试; 4、编写设计阐明书; 学 生 (签 字): 系主任(签字): 指引教师(签字): 院 长 (签字): 河北工程大学毕业设计(论文)评语学生姓名 专业班级 毕业设计(论文)题目 自动化生产线中饮料灌装系统软件设计 1、 指引教师评语: 指引教师(签字) 年 月 日 2、 评阅人评语: 评阅人(签字) 年 月 日3、 答辩组评语: 答辩组组长(签字) 年 月 日摘 要随着工业自动化水平日益提高,众多工业公司均面临着老式生产线改造和重新设计问题。PLC(可编程序控制器)是以微解决器为核心工业控制装置,它将老式继电器控制系统与计算机技术结合在一起,近年来在工业自动控制、
3、机电一体化、改造老式产业等方面得到普遍应用。作为通用工业控制计算机,其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑奔腾,在世界工业控制中发挥着越来越重要作用。在饮料行业,自动化生产线生产方式是推广最普及一种生产模式,它促使灌装速度大幅提高,同步也使得灌装精度更高,给公司带来了不可小觑生产力。鉴于此,设计者运用PLC功能和特点设计出了一款饮料灌装生产流水线控制系统。 本文所涉及饮料灌装自动化生产线采用PLC控制,流量计计量,保证了灌装速度和精度。本文详细阐述了饮料灌装机控制系统设计环节,通过对灌装机系统充分理解,以行业现状为出发点,结合其她行业自动控制技术应用状况,提出了基于PLC饮料灌装机控制系统基本
4、构造。本系统设计中完毕了饮料灌装机控制系统硬件配备和软件方面设计,实现了饮料灌装机控制系统自动化。对劳动生产率提高,对饮料质量和产量提高都具备深远意义。运用PLC控制饮料灌装生产过程,可有效提高灌装生产效率,并明显增长控制系统可靠性和柔性。 核心词:可编程控制器;自动化;灌装;生产线AbstractWiththeincreasinglevelofindustrialautomation,many industrialenterprisesarefacedwiththetransformationoftraditionalproductionlineandre-designproblem.PLC
5、(programmablelogiccontroller)isamicroprocessorasthecoreofindustrialcontroldevices,itwillrelaythetraditional controlsystemcombinedwithcomputertechnologyinrecentyearsinindustrialautomation,mechanicalandelectricalintegration,thetransformation oftraditionalindustriessuchasgenerallyapplied.Asageneral-pur
6、poseindustrialcontrolcomputer,therealizationofindustrialcontrolwiringlogicalleapinlogictostorage,industrialcontrol intheworldisplayinganincreasinglyimportantrole.Inbeverageindustry,automatedproductionlinemodeofproductionistopromotethemostpopularakindofproductionmode,itcausesthefillingspeedincreases,
7、butmakethefillingahigherprecision,tobringenterprisecannotsmall gazeofproductivity.Inviewofthis,thedesignersoftheuseofPLCfunctionsandfeaturesdesignedabeveragefillingproductionlinecontrolsystem.Thispaperinvolvesthedrinksfillingautomationproductionline adoptsPLCcontrol,flowmetermetering,insurethefillin
8、gspeedandprecision.Thispaperdescribesindetailthecontrolsystemofthedrinksfillingmachinedesignsteps,abriefintroductionofthedrinksfillingmachinecontrolsystemandbaseontheself-industryandtheapplicationoftheothertradeonauto-controltechnique,proposedtheframeofthecontrolsystembasedonprogrammablelogicalcontr
9、oller.Thisdesigncompletesthedrinksproductionlinehardwareconfigurationandsoftwaredesign,toachievetheautomationofthecarbonateddrinksfillingmachine.Notonlyimprovethelaborproductivity,butalsohasfar-reachingsignificanceoftheimprovementofqualityandyield.PLCcontroloftheuseofbeveragefillingproductionprocess
10、,whichcaneffectivelyimprovetheproductionefficiencyoffilling,andsignificantlyincreasethereliabilityofcontrolsystemsandflexible.Keywords:Programmablecontroller;Automation;Filling;Productionline第一章 可编程控制器概述1.1 PLC定义:可编程控制器,简称PLC(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基本新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(Internati
11、onal Electrical Committee)颁布PLC原则草案中对PLC做了如下定义:PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计数字运算操作电子装置。它采用可以编制程序存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令,并能通过数字式或模仿式输入和输出,控制各种类型机械或生产过程。PLC及其关于外围设备都应当按易于与工业控制系统形成一种整体,易于扩展其功能原则而设计。总之可编程控制器是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造计算机,它具备丰富输入/输出接口,并且具备较强驱动能力,但可编程控制器产品并不针对某一详细工业应用,在实际应用时其硬件需依照实际需要进行
12、选用、配备,其软件需依照控制规定进行设计编制。1.2 PLC构成:PLC基本构成可归为四大部件:1中央解决单元(CPU板)控制器核心;2. 输入部件 (I/O部件)连接现场设备与CPU之间接口电路;3. 输出部件 送出PLC运算后得出控制信息;4. 电源部件 为PLC内部电路提供能源。此外,还必要有编程器将顾客程序写进规定存储器内。PLC基本构成框图如图1-1所示: 图 1-11.3 可编程控制器分类和发展:1.3.1分类按I/O点数可分为大、中、小型三大类,普通可以定义为:小型:I/O点数在256点如下;中型:I/O点数在2561024点之间大型:I/O点数在1024点以上。1.3.2可编程
13、序控制器及其网络发展历史1968年,美国通用汽车公司(GM)依照市场形势与生产发展需要,提出了“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”战略。要实现这个战略决策,依托原有工业控制装置显然不行,而必要有一种新工业控制装置,它可以随着生产品种变化,灵活以便地变化控制方案以满足对控制不同规定。1969年,知名美国数字设备公司(DEC)依照GM功能规定,研制出了这种新工业控制装置,并在GM公司一条汽车自动化生产线上初次运营获得成功。依照这种新型工业控制装置可以通过编程变化控制方案这一特点,以及专门用于逻辑控制状况,称这种新工业控制装置为可编程序控制器(Programmable Logic Control
14、ler),简称PLC。从1968年到当前,PLC经历了四次换代:第一代PLC大多用一位机开发,用磁芯存储器存储,只有逻辑控制功能。在第二代PLC产品中换成了8位微解决器及半导体存储器,PLC产品开始系列化。第三代PLC产品随着高性能微解决器及位片式CPU在PLC中大量使用,PLC解决速度大大提高,从而促使它向多功能及联网通信方向发展。第四代PLC产品不但全面使用16位、32位高性能微解决器,高性能位片式微解决器,RISC(Reduced instruction set computer)精简指令系统CPU等高档CPU,并且在一台PLC中配备各种解决器,进行多通道解决。同步生产了大量内含微解决器
15、智能模板,使得第四代PLC产品成为具备逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据解决功能、联网通信功能真正名符其实多功能控制器。同一时期,由PLC构成PLC网络也得到飞速发展。PLC与PLC网络成为工厂公司中首选工业控制装置,由PLC构成多级分布式PLC网络成为CIMS(computer-integrated manufacturing system)系统不可或缺基本构成某些。人们高度评价PLC及其网络重要性,以为它是当代工业自动化三大支柱之一。 1.3.3发展方向发展方向分小型化和大型化两个发展趋势。小型PLC有两个发展方向,即小(微)型化和专业化。大型化指是大中型PLC向着大容量、智能
16、化和网络化发展,使之能与计算机构成集成控制系统,对大规模、复杂系统进行综合性自动控制。1.4 PLC功能1. 逻辑控制;2. 定期控制;3. 计数控制;4. 步进(顺序)控制;5. PID 控制;6. 数据控制,PLC 具备数据解决能力;7. 通信和联网;8. 其他PLC尚有许多特殊功能模块,合用于各种特殊控制规定,如定位控制模块、CRT 模块。1.5 PLC应用范畴当前,在国内外PLC已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业,随着PLC性能价格比不断提高,其应用领域不断扩大。从应用类型看,PLC应用大体可归纳为如下几种方面:(1)开关量逻辑控制运
17、用PLC最基本逻辑运算、定期、计数等功能实现逻辑控制,可以取代老式继电器控制,用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等,例如:机床、注塑机、印刷机械、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。这是PLC最基本应用,也是PLC最广泛应用领域。(2)运动控制大多数PLC均有拖动步进电机或伺服电机单轴或多轴位置控制模块。这一功能广泛用于各种机械设备,如对各种机床、装配机械、机器人等进行运动控制。(3)过程控制大、中型PLC都具备多路模仿量I/O模块和PID控制功能,有小型PLC也具备模仿量输入输出。因此PLC可实现模仿量控制,并且具备PID控制功能PLC可构成闭环控制,用于过程控制。这一功能已广泛用于锅
18、炉、反映堆、水解决、酿酒以及闭环位置控制和速度控制等方面。(4)数据解决当代PLC都具备数学运算、数据传送、转换、排序和查表等功能,可进行数据采集、分析和解决,同步可通过通信接口将这些数据传送给其他智能装置,如计算机数值控制(CNC)设备,进行解决。第二章 任务及有关设计方案2.1任务分析近年来,饮料工业发展迅猛,碳酸饮料、果汁饮料、蔬菜汁饮料、含乳饮料、瓶装饮用水、茶饮料等品种不断丰富,产量上“飘红”使得对设备市场需求也呈“牛市”。因而,这方面计术还要进一步发展和完善,以适应当代工业需要。 本次设计任务是以s7-200系列PLC作为解决核心,用行程开关、传感器将生产过程中信号(如空瓶运营位置
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