生产线自动装箱装置控制系统设计.docx

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）攀枝花学院本科毕业设计（论文）生产线自动装箱装置控制系统设计学生姓名：

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二一三年五月摘要在现代化工业生产中时常需要对生产产品进行包装和计数，如果这么多繁杂的工作都完全由人工去完成的话不仅效率低下，而且劳动强度非常大，不能够满足现代化的生产需要。

本文主要对生产线自动装箱的PLC控制系统进行了细密的科学研究。

此系统拥有有两个传送带，即生产产品传送带和包装箱传送带。

产品传送带将生产产品从生产车间流水线传送到包装箱，当某一刻生产产品被送到传送带的末端时，就会自动地进入包装箱中，并由另一个传感器将其转换成计数脉冲。

包装箱传送带则用来传第产品包装箱，其作用就是把已经装满了的包装箱运走，并用另外一只空箱来代替。

为了使传送过来的空箱刚好对准产品传送带的末端，使产品准确落入空箱中，因此在包装箱的传送带中间装有一个光电传感器，用来检测空箱是否按照正确的方式传送到位。

此控制系统具有成本低、精度高、故障率低、抗干扰能力强、操作维护简单等特点，具有优良的实际应用价值。

关键词：

系统,生产,自动,设计ABSTRACTOftenneedtocarryoutcountingandpackageontheproductinthecommercialrunbeingmodernized,notonlytheinefficient,moreoverintensityoflabourworkingfromthewordsthatthemanpoweraccomplishesifthesearecomplicatedandoverloadedisbig,thechildbirthbeingunfittobemodernizedneeds.DetailedresearchthemainbodyofabookhasbeencarriedoutonthePLCnavarenchasingowingtoproductionlineautomationmainly.Besystemsturntohavetwoconveyerbelts,bepackageboxconveyerbeltandproductconveyerbelt.Thepackageboxconveyerbeltisusedtodelivertheproductpackagebox,whosefunctionisthatthepackageboxluckalreadyfillingtofullisleaked,isusesonetoreplacetocomeemptyspaceboxand.Endbeingtomaketheemptyspaceboxaimattheproductconveyerbeltfitly,justthedrop-inpackageboxishitbythemessengerproduct,beforepackageboxconveyerbeltcentreinstallonephotoelectricitysensor,inordertocheckifpackageboxarriveataplace.Andtheproductconveyerbelttransmitsaproductfromproducingaworkshoptopackagebox,pawnsomeoneproductsdelivertotheconveyerbeltend,themeetingautomationdrop-inpackageboxinner,changefromanothersensorbecomingcountingpulse.Navarhasaccuracyheight,thelow,anti-interferenceabilityofcostisstrong,themalfunctionleadsacharacteristiclow,operationupkeepwaitsforsimplely,havefineapplicationvalue.Keywords:

System,Produce,Voluntarily,Design摘要ABSTRACT1绪论11.1本课题研究的意义21.2生产线自动化的发展概况31.2.1国内生产线自动化发展概况31.2.2国外生产线自动化发展概况41.3生产线自动化的发展趋势51.4本文主要研究内容71.4.1设计任务书71.4.2主要解决的问题81.4.3自动化生产线的应用92控制系统的设计112.1方案论证112.1.1采用传统继电接触器电气控制系统112.1.2采用PLC可编程序控制器控制系统112.1.3方案比较与选择112.2PLC的硬件结构及工作原理122.2.1PLC控制系统组成122.2.2PLC的工作过程132.2.3控制系统构成图152.2.4控制系统工作流程图163可编程控制器（PLC）173.1PLC简介173.1.1PLC的定义173.1.2PLC的特点173.1.3PLC的应用领域183.2PLC的系统组成193.3PLC的工作原理204硬件系统设计224.1系统控制要求224.2输入输出端确定224.3CPU模块型号选择234.3.1主机模块简介234.3.2CPU模块选择244.4主电路设计274.5PLC接线图285电气元件的选型295.1熔断器选择295.1.1熔断器的分类295.1.2熔断器的型号选用295.2接触器选择315.2.1接触器的结构及工作原理315.2.2接触器的型号选用315.3热继电器选择325.4时间电器选择335.5控制按钮选择345.6行程开关选择345.6.1行程开关分类345.6.2行程开关的选用及安装365.7光电开关选择365.7.1光电开关的分类365.7.2光电开关使用原则375.8电源开关选择385.9驱动设备选择395.9.1电机设备简介395.9.2电动机选择396软件系统设计416.1设计原理416.2梯形图416.3指令表437程序调试与仿真457.1仿真软件简介457.2程序调试与仿真过程46总结与体会49参考文献50致谢511绪论在现代化工业生产中时常需要对生产产品进行包装和计数，如果这么多繁杂的工作都完全由人工去完成的话不仅效率低下，而且劳动强度非常大，不能够满足现代化的生产需要。

为了能够适应大规模生产某种产品的现代化需要，并且还要对产品进行包装、计数，就必须完整的设计出一套自动化生产线，以便将这些繁杂的工作由自动化生产线来代替人工完成。

进一步促进工业现代化的发展，增加国民经济，改提高人民的生活水平。

本文主要对生产线自动装箱装置控制系统进行研究，详细的介绍了所用到的各个元器件的功能。

本文先具体的概括了设计的总体思路，主体部分使用两条传送带，一条是产品传送带，另外一条是包装箱传送带，产品计数则采用了光电传感器，而电机部分采用性能良好的固态交流SSR，而且可以根据所装箱的产品的重量对内部器件数值的大小进行设置。

主电路部分则是由803174LS3732764组成一个单片机最小系统。

为了方便地读出键盘给定植，以及完成各种检测和控制，本设计专门扩展了一个8255A可编程接口及程序存储器EPROM2764。

对各控制系统进行程序编制，这样运用软硬件结合的方式完成整个生产线自动装箱装置控制系统的设计。

1.1本课题研究的意义当今时代，由于科学技术的快速发展，自动化生产技术在工业生产中得到越来越广泛的应用。

在机械制造、电子等行业已经设计和制造出大量的类型各异的自动化生产线。

这些自动化生产线的使用，在提高劳动效率和产品的质量、改善工人劳动条件、降低能源消耗、节约材料等方面均取得了显著的成效1。

而对于以前，当生产力还远远不如现在代，生产线都十分复杂并且严重浪费财力物力，从而生产出来的商品的合格率也令人堪忧，生产的发展受到了很大的制约。

这种情况下先驱改革者们开始思考用一种方法来改变这一现实，生产者们希望能通过制造各种机器来完全代替手工制作，而其他工人就只需要在旁边对机器进行控制与操作即可，每一道工序如：

清点产品的数目，自动包装等工序都能让机器精确很而快速的进行。

1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台可编程控制器,用于通用汽车的生产线，取代生产线上的继电器控制系统，开创了工业控制的新纪元。

1971年，日本、德国、英国、法国等相继开发了适于本国的可编程控制器，并推广应用2。

从此之后，这项新得技术迅速在全球得到广泛推广与应用，这项技术最大限度的按照人们预先的期望来实现生产及控制，使生产效率大大的提高，使繁重的生产至此变得简单、有序、准确。

再自动化生产逐步普及的当今，包装机械自动化程度的优劣直接会对产品的质量和生产效率产生重大的影响。

在工业的现代化生产中时常需要对产品进行计数，包装。

但是这些繁咋的工作如果都让人工去完成的话不但麻烦，而且生产效率低下，劳动强度让人难以忍受，这不能够达到现代化生产的需要。

为了适应现代化大批量生产一种产品，促进工业现代化的飞速发展，增加国民经济，提高广大劳动人民的生活水平,就应当准确的设计出一套完整的自动化生产线，再用这种自动化生产线来取代人工完成各种各样的繁杂工作。

而且还需要有对产品进行计数，包装等各道程序。

生产自动化技术的使用大幅度的提高了工厂的经济效益，这在包装业中体现的尤为明显。

特别是近年来，包装生产线的自动化、电子监测和控制系统的大力发展，使包装企业以高速度、较少的停机时间和包装故障，以及产品损耗减少、工伤和老毛病降低等优点而获得出色的成績。

2002年11月3至7日在芝加哥举行的国际PACKEXPO上，我们可以看到多家自动化公司展示的最新的包裝设备和新技术。

这些经济实用的自动化技术将会成为未来的发展力量。

可见自动装箱技术的应用前景十分广阔。

由于生产线生产的产品会有所不同不同，所以各种类型的自动化生产线均拥有自己的特点，这样就导致了生产线的大小有所差别，根据实际生产而设计的不同结构，在功能上也有诸多的不同。

在这种情况下自动化生产线就被人们广泛的分为了：

生产线的机械本体，工作过程的生产检测，各类信息的归纳及处理，运行机构的各种执行装置和与各类设备相连接的接口五个部分。

生产线的不同导致功能的差异，但是所有的自动化生产线都应具备四大功能，它们分别是：

运转，控制，检测和驱动这四大最基础的功能。

动力源能为自动化生产线中的运转功能提供可靠地东方能。

控制功能在自动生产线当中得以实现，是由微型机、单片机、可编程控制器或其他一些电子装置来承担完成的。

在工作过程中，设在各部位的传感器把信号检测出来，控制装置对信号进行储存、运输、运算、变换等等，然后用相应的接口电路向执行机构发出命令，完成必要的动作。

检测功能主要有位置传感器、直线位移传感器、角位移传感器等各种传感器来实现。

传感器收集生产线上的各种信息，如：

位置、