装瓶流水线控制.docx
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装瓶流水线控制
石家庄铁道大学四方学院
集中实践报告书
课题名称
装瓶流水线控制
姓名
***
学号
2012****
系、部
电气工程系
专业班级
方****
指导教师
李**
2014年12月31日
一、设计任务及要求：
设计任务：
1.设计出PLC控制的装瓶流水线系统；
2.掌握PLC编程软件、移位寄存器、定时器等指令的编程方法；
3.培养学生逻辑思维能力、设计能力、分析问题与解决问题能力。
要求：
（一）手动控制方式
1.装瓶流水线控制系统有10道操作工序，用指示灯来模拟。
按下启动按钮，手动移位完成一道操作工序，循环两次；按下复位按钮，系统回到第一道工序；按下停止按钮，系统停止工作。
（二）自动控制方式
1.装瓶流水线控制系统有5道操作工序，用指示灯来模拟。
按下启动按钮，每5S钟完成一道操作工序，循环两次；按下复位按钮，回到初始工序，重新开始运行；按下停止按钮，系统停止工作。
二、指导教师评语
三、成绩
指导教师签名：
年月日
目录
第1章 设计目的1
第2章 设计要求1
2.1 硬件系统组成1
2.2 装瓶水操作程序要求2
2.2.１手动控制方式2
2.2.2 自动控制方式2
第3章PLC选型、I/O分配表和I/O接线图3
3.1PLC选型3
3.2I/O分配表3
3.3 I/O接线图4
第4章 PLC程序设计5
4.1 梯形图设计5
4.2 指令语句表7
第5章 设计总结10
参考文献11
第1章 设计目的
1.设计出PLC控制的装瓶流水线系统；
2.掌握PLC编程软件、移位寄存器、定时器等指令的编程方法；
3.培养学生逻辑思维能力、设计能力、分析问题与解决问题能力。
该自动装瓶机的控制系统稍加改进，能实现各种异型瓶、异型粒由该装瓶机控制系统可见，一般药品包装动作均可分为以下几个模块：
（1）药品容器供应（如药瓶供应）；
（2）药品供应（如药丸药粒等供应）；（3）密封方案实现（如瓶盖供应与封盖）；（4）成品半成品运输（如主传动链，连接各个动作阶段，直至完成装瓶）；（5）最终封装（如装箱等）。
PLC的逻辑控制能力强，处理数字与模拟信号能力稳定快速，而且对于基于时间的顺序动作控制能力尤其强，因此是医药行业中自动药品包装机械的理想控制平台。
只要药品包装的各个动作能通过机械方式实现，就能够找到相应的控制系统来实现自动化。
典型的自动控制动作有：
（1）精确的位置控制可由高精度的步进电机或伺服电机实现，以及通过设计闭环控制系统使用传感技术实现；
（2）运动的控制可由各种电机实现；（3）单向或双向的冲击动作可由气压系统实现，液压系统还可以完成带负载的有位置要求的动作；的自动包装，在药品包装行业中能够实现绝大多数的包装机械的自动化。
另外，该自动装瓶机所有动作均可由气缸和步进电机来完成，因此也可由数字量的输入输出控制来完成。
现在多元化的产品和市场要求可能在产品包装中需要能够处理模拟量的控制系统，如精确可调或连续的位置量、参量等。
PLC的功能同样可以处理模拟量的控制。
因此，该系统的通用性和可扩展性相当不错。
第2章 设计要求
2.1 硬件系统组成
装瓶流水线被控对象结构示意图如下所示。
图2-1装瓶流水线示意图
2.2 装瓶水操作程序要求
2.2.１ 手动控制方式
1.装瓶流水线控制系统有10道操作工序，用指示灯来模拟。
即：
A5、A1（传送、选瓶）→A6、A2（传送、装瓶）→A7、A3（传送、盖盖）→A8、A4（传送、贴签）→A9（传送）→A10（入库）。
2.启动、停止、移位为控制输入，控制系统的工作状态；
3．按下启动按钮，手动移位完成一道操作工序，循环两次；
4．按下复位按钮，系统回到第一道工序；
5.按下停止按钮，系统停止工作。
2.2.2 自动控制方式
1.装瓶流水线控制系统有5道操作工序，用指示灯来模拟。
即：
A5、A1（传送、选瓶）→A6、A2（传送、装瓶）→A7、A3（传送、盖盖）→A8、A4（传送、贴签）→A9（传送）→A10（入库）。
2.启动、停止、移位为控制输入，控制系统的工作状态；
3.按下启动按钮，每5S钟完成一道操作工序，循环两次；
4．按下复位按钮，回到初始工序，重新开始运行；
5.按下停止按钮，系统停止工作。
第3章PLC选型、I/O分配表和I/O接线图
3.1PLC选型
本设计采用的是FX2n系列，FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。
由于FX2n系列具备如下特点：
最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
为大量实际应用而开发的特殊功能。
PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备组成。
大部分PLC还可以配备特殊功能模块，用来完成某些特殊任务。
PLC的主要特点：
它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
3.2I/O分配表
装瓶流水线控制的I/O分配表如下所示：
输入输出
自动启动按钮SB0:
X0选瓶操作工序A1:
Y1
移位按钮SB1：
X1装瓶操作工序A2:
Y2
复位按钮SB2:
X2盖盖操作工序A3:
Y3
手动启动按钮SB3：
X3贴签操作工序A4:
Y4
停止按钮SB4：
X4传送工序A5:
Y5
传送工序A6:
Y6
传送工序A7:
Y7
传送工序A8:
Y10
传送工序A9:
Y11
成品入库工序A10:
Y12
3.3 I/O接线图
装瓶水流水线控制I/O如表3-3
图3-3 I/O引脚图
第4章 PLC程序设计
4.1 梯形图设计
4.2 指令语句表
图4-2 装瓶流水线控制指令表
第5章 设计总结
通过本次课程设计，对PLC的特点有了更深的理解。
利用PLC的特点，对按钮，开关等输入/输出进行控制，实现了自动化控制。
本程序运用了左移指令，更加简化了设计的步骤，方便了程序的运行。
通过模拟软件GXDeveloper设计，实现了装瓶流水线的手动控制和自动控制两种控制方式。
在实际过程中，通过装瓶流水线的PLC控制实现了实现了该控制系统能够达到生产所提出的速度和效率要求。
并且该控制系统扩展性和通用性良好。
此外，在本次课程设计的仿真环节中，我更深刻地理解和掌握了软件的使用。
发现该程序有缺点和不足，例如：
该程序的步骤过长，没有简化设计步骤。
这使我明白在以后的学习过程中应该更加努力地学习。
经过一周的方案设计，比较，论证，探讨等步骤，经过不懈的努力和反复的验证，终于成功地完成了本次课程设计。
通过本次设计我学到了很多，实践出真知。
在做的过程中也碰到很多不懂得地方，但是通过请教同学，都能够得到解决！
总之，感觉学习真的功夫在平时，不能总是临时抱佛脚，平时认真学了，肯定学的更扎实更深刻！
而且在学习的过程中，要多请教同学，互相讨论，能够很好的促进学习提高学习效率！
通过本次设计增加了我对软件进一步的认识，增强了我分析问题，解决问题的能力，当然我清楚的知道，我还有很多应该加强的地方，充分认识到自己的不足，我不会就此满足，我会更进一步的学习，努力增强自身的能力。
参考文献
[1]杨青杰.三菱系列可编程序控制器应用系统设计指南.[M].北京：
机械工程出版社,2007.
[2]陈洁.可编程控制器基础及应用.[M].江苏：
苏州大学出版社,2006.
[3]吕景泉.可编程控制器及其应用.[M].北京:
机械工业出版社,2004.
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