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plc自动灌装生产线
plc自动灌装生产线（总15页）
摘要
随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。
PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的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、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。
本次课程设计主要介绍基于三菱FX2N系列PLC设计的全自动灌装生产线的基本概念。
运用PLC软件程序来控制，整个流水线由电动机传送带、灌装装置、定位传感器、满瓶检测传感器、空瓶检测传感器等组成。
电动机的启动和停止，灌装装置的灌装、报警显示都是由PLC控制的。
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。
可以通过一系列的PLC自动控制达到我们的目的，使得饮料自动装，自动的移动，让我们能够更加方便的控制。
关键词：
三菱FX2N系列PLC；饮料灌装；生产流水线
I
摘要…………………………………………………………………………………I
1设计任务…………………………………………………………………………1
设计目的………………………………………………………………………1
控制要求………………………………………………………………………1
设计要求………………………………………………………………………1
2总体设计方案……………………………………………………………………2
饮料灌装流水线基本结构……………………………………………………2
输入/输出接口（I/O）分配表………………………………………………2
3系统的硬件设计…………………………………………………………………3
PLC的结构与选择……………………………………………………………3
系统的面板图…………………………………………………………………3
系统的PLC的外部接线………………………………………………………4
4系统的程序设计…………………………………………………………………6
程序流程图……………………………………………………………………6
系统的顺序功能图……………………………………………………………6
梯形图程序……………………………………………………………………7
指令表程序……………………………………………………………………9
5系统的运行与调试……………………………………………………………10
设计总结与体会…………………………………………………………………11
参考文献…………………………………………………………………………12
II
1设计任务
设计目的
全面熟练掌握PLC的硬件组成以及各种指令的应用，使学生掌握小型PLC应用系统设计的步骤，熟悉和掌握PLC开发系统的应用和软件调试过程，通过设计过程中对故障的分析、判断、检修进一步锻炼和培养学生的动手能力。
设计要求
（1）系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动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。
（3）用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过瓶。
（4）可以手动对计数值清零（复位）。
设计要求
（1）设计系统的PLC外部接线图
（2）系统的操作面板
（3）设计好顺序功能图
（4）系统的T形图
2总体设计方案
饮料灌装流水线基本结构
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。
整个饮料灌装流水线如图2-1所示：
图2-1饮料灌装生产流水线示意图
输入/输出接口（I/O）分配表
输入/输出接口（I/O）的分配如下表1-1、1-2所示：
表1-1饮料罐装生产流水线控制系统的PLC输入接口功能表
序号
工位名称
文字符号
输入口
1
起动按钮
SB1
X000
2
停止按钮
SB2
X001
3
瓶子检测传感器开关信号
P0
X002
4
空瓶检测传感器开关信号
P1
X003
5
满瓶检测传感器开关信号
P2
X004
6
空瓶计数器手动复位开关
SB3
X005
7
满瓶计数器手动复位开关
SB4
X006
表1-2饮料罐装生产流水线控制系统的PLC输出接口功能表
序号
工位名称
文字符号
输入口
1
电机驱动传送带工作
KM1
Y000
2
灌装设备工作
KM2
Y001
3
灌装过程报警显示灯
L0
Y002
根据确定后的输入/输出接口（I/O）数量和现有设备条件，本设计选择的PLC机型为FX2N-48MR。
3系统的硬件设计
PLC的结构与选择
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，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。
相同如图3-1所示：
图3-1PLC结构图
系统的面板图
如图3-2所示：
图3-2系统面板图
系统的PLC的外部接线图
如图3-3所示
图3-3饮料罐装流水线控制系统的PLC控制电路硬件接线图
4系统的程序设计
系统流程图
程序的流程图如图4-1所示
图4-1程序流程图
顺序功能图
顺序功能图如4-2图所示
图4-2饮料罐装流水线控制系统的顺序功能图
定时器选择：
根据已确定的PLC型号FX2N-48MR以及题目要求，该设计中的定时器选用T0、T1。
计数器选择：
控制要求中提到计数器最大计数值，可见必须选择32位计数器，再根据已确定的PLC型号FX2N-48MR可选择C200、C201。
梯形图程序
图4-3梯形图程序
指令表程序
5系统的运行与调试
（1）在电脑上安装上FXGP_WIN-C软件，程序编号后，将程序输入FXGP_WIN-C软件中，在电脑上进行初步仿真调试。
（2）在电脑上测试程序无编写错误后到实验室进行实物仿真：
一、按外部接线图连好实物图
二、先将PLC程序写入程序控制器中。
三、对各个输入I/O口给信号处理，看各个输出口是否有相应的输出，如果没有按照设计要求输出，对程序进行更改，直到各输出口有相应的输出。
四、用编程软件将程序输入PLC中，在确认PLC的电源、外部接线和程序输入无误的情况下，接通电源，按照流程图的顺序进行调试，最终使整个系统能准确、可靠的工作。
设计总结与体会
通过饮料罐装生产流水线的PLC控制课程设计，掌握了什么是设计程序，设计程序工作的基本过程及各阶段的基本任务，熟悉了设计程序总流程图，加深了对PLC的理解，课本上的知识是机械的，表面的。
通过努力把课本上的知识变得更为简单，对实验原理也有了更深的理解。
通过这次课程设计，使我更为全面系统的了解PLC的构造原理和基本实现方法。
通过自己的动对手做实验，理论联系实际，对PLC的原理认识更加深刻。
这次课程使我意识到只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才是正确的，才能提高自己动手能力和独立思索的能力。
同时对于PLC发展历史、强大功能、应用领域以及系列知识得到了大概的系统认识，也初步了解了一个完整的系统开发的过程，本次课设，对于创造思维的培养和开发能力的锻炼有很大的帮助。
通过对饮料灌装生产流水线的课程设计，在学习与设计过程中，了解所设计工程的工艺流程，从而完成了对饮料灌装流水线的设计，同时，对于流水线的硬件，也知道了一些周边技术，扩充了知识面，增强对工艺的理解。
老师知识的帮助，经验的传授，也是本次课设的一道美丽的风景线，真正起到了抛砖引玉的目的。
这次课设让我的动手能力得到了大大的锻炼，解决实际问题的能力得到了大大的提高，为以后学习和工作奠定了一定的基础。
在此，非常感谢老师对我们的帮助和悉心的指导。
参考文献
[1]范永胜、王珉《电气控制与PLC应用》北京：
中国电力出版社，2007
[2]张万忠《可编程控制器入门与应用实例》北京：
中国电力出版社，2004
[3]廖常初《可编程序控制器应用技术》重庆：
重庆大学出版社，2005
[4]易泓可《电气控制系统实际基础与范例》北京：
机械工业出版社，2005
[5]史国生《电气控制与可编程控制其技术》北京：
化学工业出版社，2005
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