产品在流水线上的测试与分检控制PLC.docx

产品在流水线上的测试与分检控制PLC.docx

《产品在流水线上的测试与分检控制PLC.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《产品在流水线上的测试与分检控制PLC.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

产品在流水线上的测试与分检控制PLC

题目产品在流水线上的测试与分检控制

系别：

XXX

姓名：

XXX

小组成员：

XXX

指导教师：

XXX

XXXX

2011年1月11日

摘要

近几年来，科技的飞速发展，PLC的使用更加广泛，它带动传统控制检测，使得自动控制系统发生日新月异的变化。

在实时检测和自动控制中PLC占有极为重要地位，尤其在工业生产中，生产流水线工作是必不可少的，它使得工业控制更加方便、快捷、高效。

此次的我们PLC课程设计是我们锻炼的最好机会，我们要努力学习PLC，在课程设计的同时要学会设计思路，使我们在以后的工程设计中思路清晰，设计合理准确，我们要认真对待。

我设计的题目是“流水线上的测试与分检控制”,此次设计主要内容包括:

工作过程分析，梯形图设计，接线图连接，课程设计说明书写作。

设计梯形图是进行分模块设计的，分别是启动停止，次品检测，正品计数和电机正反转４个模块组成。

关键词：

流水线测试PLC

一、课程背景

一、课题背景

1、课题背景

流水线（Assemblyline）是一种工业生产中，可被用来组装成品。

最基本的流水线由一个简单的输送带载的产品，如玩具，通过一系列的工作，直到它最终完成。

更复杂的流水线包括直属带进行部分工作线沿线的车站，用于建设汽车和其他复杂的设备。

开发革命性的流水线制造，并促成了大量财富的几个主要角色的工业革命。

出现流水线之前的工业制造业，通常是工人手工制造，从单独的装配部分。

工厂的生产受到限制。

到十九世纪中叶，许多企业在食品工业中已开始建立类似的流水线的生产线，使这一进程更加有效，但它并不完全精简。

如早期的汽车和蒸汽机车仍在手工制作。

于1908年，亨利福特试图找到一种方式，使汽车的大众化。

福特相信，如果一般家庭可以负担得起购买汽车的价格，他们将成为受欢迎的，但缓慢和艰苦的方法来制造汽车不可能使汽车成本的下降。

在公司，福特设想一条生产线，在那里劳动的工人将分为具体的任务将有助于完成整体。

这一早期流水线的灵感可能来自多个行业，但很多历史学家认为在芝加哥屠宰场的拆卸线是这一想法的来源。

流水线是高效率并极具成本效益的产物。

工人集中在一小部分，这意味着它们并不需要大量的培训。

部分物料或零部件沿着一条传送带或一系列带工人来处理，形成一个源源不断的产品生产流程。

在繁忙的生产中，福特汽车的流水线变成了一个新的汽车每3分钟，和现代的流水线能够更加迅速，尤其是当他们结合自动化机械与人力处理。

流水线也具有一定的操作风险。

首先是风险的工人，可重复的运动对身体有害。

第二次世界大战后，人们越来越认识到这个问题，于是就开始改革的生产线的环境。

第二个问题是，如果有一个工作环节出现问题，它将影响整个流水线，有可能使之停止，直至情况解决。

2、研究目的和意义

面对快速发展的经济，单纯的手工的发展，已经不能满足需求，必须有新的生产方式取代这种旧生产方式，那就得研究新的生产过程，那就是后来出现的并且现在工业中大量使用的生产方式——流水线。

流水线按照预先做好的工作流程工作，使得工作更加快捷。

例如我们见到的皮带的流水线可输送的物料种类繁多，既可输送各种散料，也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货，同时可以检测正、次品，按类型进行封装，用途广泛。

输送平稳，物料与输送带间没有相对运动，能够避免对输送物的损坏。

与其它输送机相比噪音较小，适合于工作环境要求比较安静的场合。

结构简单、便于维护；能耗较小，使用成本低。

PLC设计的产品在流水线上的测试与分检控制系统的特点：

1产品在生产过程中实现自动控制；

2生产流水线工作使的工作的效率大大提高；

3工程中用到精密仪器使得生产过程错误率减少。

二、概述、控制要求、设计任务和要求

1、已知情况

产品在生产流水线上的检测目前在工业自动化领域中使用是非常普遍的，这里，我们选用一机电产品在装配生产线上要对产品进行检测与分检控制，结构示意图如下图1所示

2、控制要求

流水线由一电动机M带动，产品由左边进入（位0），经PHl检测，凡不合格产品应由PHl产生信号。

正品最后在右端（位6）装入成品框内，不合格的次品在PLC控制下，从位4的电磁分检阀门落人次品框内。

为了保证次品落下后及时关闭分检阀门以免后面的正品也落人次品框内，设置了次品检测传送器PH2，PH3为正品计数器。

产品传送器传动轴上有一个凸轮，每转动一圈，就拨动微动开关一次（也可为霍尔开关或接近开关），发出一个脉冲信号。

当成品箱计数为20个，满箱时，将产生一个信号使M停止，成品就移走。

移走后，再起动M。

3、设计要求

1．根据以上的要求，试用PLC控制该产品在流水线上的检测和分检，画出I／O电气接口图。

2．调试程序，并用模拟装置模拟运行

三、总体设计思路

根据概况、控制要求、设计任务和要求，本产品在流水线上的测试与分检控制系统的思路是先进行各个环节的设计，然后将其整合成一个完整的程序。

课程设计总共划分为以下4个部分，依次进行，各个环节的任务分配如下:

（1） 程序设计

采用分段设计法，最后进行合并完成程序的设计；

（2）电气设计

将设计出PLC的输入输出图，梯形图、指令表；

（3）安装、接线、联合测试

用实验箱做模拟，将对设计好的程序进行调试；

（4）后期的设计报告书书写

说明实验报告书的要求、将实验的过程，以及调试中的故障及排除方案编写成设计说明书。

下面将按照这个总体设计思路的安排，逐步进行。

四、程序设计及调试

1、PLC选型以及及I/O分配图

我们用的是三菱FX1N-40MR

输入输出

X0：

启动开关Y0：

PLC工作指示灯

X1：

停止开关Y1：

传送带电动机M

X2：

凸轮开关Y2：

次品电磁阀门YV

X3：

检测开关PHlY3：

次品小车电动机M1正转

X4：

次品开关PH2Y4：

正品小车电动机M2正转

X5：

正品车限位开关SQlY5：

次品小车电动机M1反转（图上未出）

X6：

次品车限位开关SQ2Y6：

正品小车电动机M2反转（图上未出）

X7：

正品计数开关PH3

X8：

次品小车返回开关SQ3（图上未标出）

X9：

正品小车返回开关SQ4（图上未标出）

2、程序设计思路图

我们设计思路如图2

3、PLC输入输出图

电气接线图如图3

4、 程序梯形图

程序梯形图如图4

5、 程序指令表

程序指令表如下图

6、 系统运行调试过程

（1）我们接通电源，按下启动按钮SB1，程序开始运行，PLC工作指示灯Y0亮，同时传送带电机M开始运转（Y1灯亮）；

（2）按动凸轮按钮，当按下检测开关PH1，再按动几次凸轮开关时，发现次品电磁阀没有打开，这说明在按凸轮开关和检测开关按得不协调，解决法，就是同时按下按凸轮开关和检测开关PH1；

（3）当按下20次正品计数器开关SB6后，正、次品小车同时正转，同时限位开关SQ1和SQ2变为断开状态，电机M停止转动（Y1灯灭），但是只能运行一次，后来发现是程序中缺少计数器C1的复位指令，当加上复位指令后，可以实现重复计数；

（4）当按下次品小车开关SB7，次品小车由正转开始反转（Y3灯灭Y5灯亮）当次品小车限位开关SQ2闭合时，次品小车停止运行（Y5灯灭）当按下正品小车开关SB8，正品小车由正转开始反转（Y4灯灭Y6灯亮）当正品小车限位开关SQ1闭合时，正品小车停止运行（Y6灯灭）刚开始的程序不能实现上功能，后来发现我们设计的电机正反转没有直接由正转到反转的功能，后来加了按钮互锁，实现了电机直接正反转切换。

五、后期工作

1、操作过程简要说明

（1）接通电源，按下启动按钮SB1，程序开始运行，PLC工作指示灯Y0亮同时传送带电机M开始运转（Y1灯亮）；

（2）按动凸轮按钮SB3，当同时按下检测开关SB4，时检测到次品，再按3次凸轮按钮SB3，次品电磁阀门Y2打开（Y2灯亮）。

当你按下次品开关SB5时，次品电磁阀门Y2（Y2灯灭）；

（3）当按下20次正品计数器开关SB6后，正、次品小车同时正转，同时限位开关SQ1和SQ2变为断开状态，电机M停止转动（Y1灯灭）；

（4）当按下次品小车开关SB7，次品小车由正转开始反转（Y3灯灭Y5灯亮）当次品小车限位开关SQ2闭合时，次品小车停止运行（Y5灯灭）；

（5）当按下正品小车开关SB8，正品小车由正转开始反转（Y4灯灭Y6灯亮）当正品小车限位开关SQ1闭合时，正品小车停止运行（Y6灯灭）；

（6）当正品小车限位开关SQ1和次品小车限位开关SQ2同时闭合时，传送带电机M开始运行（Y1）。

2、常见故障及其排除方案

按动凸轮按钮SB3，当按下检测开关SB4，再按动几次凸轮开关时，发现次品电磁阀（Y2灯未亮）没有打开；

没有点亮：

在操作时没有协调凸轮开关和检测开关的动作；

解决方案：

同时按动SB3和SB4。

六、课程设计总结

学习PLC就是要用学到的东西用于实际生活，此次设计以分组的方式进行设计，每组有一个题目，这次设计是我们实践最好的锻炼。

我们做的是产品在流水线上的测试与分检控制系统。

刚刚拿到课程设计题目的时候都不知道怎么做。

我们小组互相讨论，同时通过查找各方面的资料，理清了设计思路，开始了程序的设计。

设计中有许多不同的问题等着我们，面对这些困难，我们并没有被压倒，因为我们是一个小组，应该能在合作下完成。

在老师的帮助下，我们更有信心。

最终我们还是成功了，这使得我明白团队合作是至关重要的，我们要发扬这种精神

  通过这次设计实践。

我更加深入的了解了PLC的基本编程思路,同时对一些指令更加了解了，如SFTL指令。

在调试程序时，发现了各种错误，有的因为自己不细心造成的，有的是在知识方面有欠缺造成的，通过仔细调试，到调试成功的过程，提高了我们的工程设计素质，同时知识也得到了扩展。

 在设计的过程中我们得到了老师的帮助，老师帮助我们理清了题目的要求，为我们整理了思路。

为我们的课程设计的顺利完成做了铺垫。

可见向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，所以我们不管是现在还是在以后的学习和工作中要学会交流。

总的来说这次PLC小学期的课程设计是非常有意义的。

七、致谢

本次课程设计是对课堂上学的知识的一个很好的实践过程，也是提高我们的动手能力的过程。

通过这次的课程设计，我对PLC这门课程有了更深的了解，更深入的了解到在它在我们生活中应用的广泛性。

在设计的各个步骤各个环节中，都要保证严密，才能顺利的完成一次设计，我们不能够只看重结果，当作一次任务，这样不好，我们要从动手当中找到乐趣，让学习跟我们的爱好联系在一起，这样才能让我们学到更多的知识。

通过小学期的设计，也检验出了平时学习中的好多不足之处。

在课程设计完成之际，衷心的感谢帮助我的老师和同学。

谢谢老师在我们课程设计时的殷勤指导，在百忙之中不辞辛苦的帮助我们；谢谢同学在我们思路模糊时，帮我们理清了思路。

最后我再感谢各位老师、同学们的热情帮助。

八、参考文献

[1]电器与可编程控制器应用技术，邓则名程良伦谢光汉主编，机械工业出版社，2008

[2]可编程控制器指导书，李文娟主编

[3]可编程控制器应用技术，张万忠主编，化学工业出版社，2002