永城职业学院 项 目 设 计 饮料罐装生产流水线的PLC控制 班 级 XXXXX 专 业 XXXXXXX 学生姓名 XXXXX 指导教师 XXXXXXX 日 期 2010年 6 月 10 日 目 录 摘要 - 2 - 1 PLC简介 - 3 - 2.控制要求： - 4 - ３．PLC的基本结构及工作原理 - 5 - 3.1、 循环扫描技术 - 6 - 3.2 PLC的输入/输出响应时间 - 7 - 4、PLC控制管理系统设计原则和设计步骤 - 7 - 4.1 设计原则 - 7 - 4.2 设计步骤 - 7 - 5. 硬件控制设计 - 10 - 5.1硬件选型 - 10 - 5.1.1 PLC选型 - 10 - 5.1.2 电动机的选择 - 10 - 5.1.4 热继电器FR的选择 - 11 - 5.1.5 中间继电器R0的选择 - 11 - 5.1.6 时间继电器TM的选择 - 11 - 5.1.7 传感器的选择 - 11 - 5.2 硬件电路的设计 - 11 - 6、软件控制设计 - 12 - 6.1 编程软件 - 12 - 6.2、 I/O接线、 程序的流程图、构成和相关设置 - 13 - 6.3.1、系统流程图 - 13 - 6.3.2、程序的下载、安装和调试 - 14 - 6.4、全自动洗衣机控制管理系统PLC程序 - 15 - 6.5、源程序 - 15 - 6.6调试 - 17 - 心得体会 - 18 - 参考文献 - 19 - 饮料罐装生产流水线的PLC控制 摘要：文章探讨了如何利用进行饮料灌装生产流水线的控制，重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC 控制I/O 端口分配表及整体程序流程图等，实现了饮料灌装的自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。 关键词：PLC自动化饮料灌装生产线生产线控制管理系统系统硬件接线图可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了尽最大可能避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称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相同，基本构成为：中央处理单元(CPU) 存储器电源输入输出接口电路当PLC投入运行后，其工作过程大体上分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。(一) 输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生明显的变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才可能正真的保证在任何情况下，该输入均能被读入。 (二) 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是不是要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 (三) 输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。 控制要求分析 确定I/O设备 选择正真适合的PLC I/O点数分配 PLC程序设计 模拟调试 现场联机调试 整理技术文件 设计结束 图4-1 一般PLC控制管理系统的设计步骤 5. 硬件控制设计 5.1硬件选型 5.1.1 PLC选型 松下可编程控制器?小型PLC中的领跑者? ? ? ◆采用通信模块插件充实通信功能? 能轻松实现最大100Hz的位置控制 体现免维护性及考虑数据备份的结构高速、丰富的实数运算功能? 依照小型PLC的标准在保持机身小巧、使用简便的同时，加载中型PLC的功能。? 大幅度充实通信功能、大幅度提升位置控制性能，实现卓越的维护性。? 图5-1 系统控制结构图 其系统外围接线 系统外围接线 编程软件 编程软件采用松下公司为其生产的PLC而设计的编程软件FPWIN-GR，中文版V2.4。 6.2、 I/O接线 I/O口接线、 程序的流程图、构成和相关设置 6.3.1、系统流程图 系统由PLC采用循环扫描的方式不断进行自动化生产，如图6-2所示，只有系统发生故障或计数器值减为零时才停止并报警，指示灯亮。当计数器清零时，同时显示报警，需手工进行添瓶才行。对于计数器本身设置紧急停止时可以手动复位。方便线路随即停止。系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，传送带的驱动电机启动并从始至终保持到停止开关动作或灌装设备下的传感器检验测试到一个瓶子时为止；瓶子装满饮料后传送带驱动电机必自动启动，并保存到有检测到一个瓶子或停止开关动作。当瓶子定位在灌装设备时停顿1S，灌装设备开始工作，灌装过程为5S，灌装过程应有报警显示，5S后停止并不再显示报警。系统计数器设定30瓶，完后则报警，再手动装瓶。 图6-2 饮料灌装生产流水线、程序的下载、安装和调试 将各个输入/输出端子和实际控制管理系统中的按扭、所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。饮料罐装生产流水线程序是有FPWIN-GR软件的指令完成，正常工作时程序存放在存储卡中，若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下，运行FPWIN-GR编程软件，打开饮料罐装生产流水线程序，即可在线调试，也可用编程器进行调试。 6.4、全自动洗衣机控制管理系统PLC程序 这个控制管理系统的输入有启动按扭、停止按扭、装罐口监测、手动复位开关、满瓶监测。具体的输入分配如表6-1所示。 表6-1 输入分配表 根据其输入判断其输出有四个，如表6-2所示 表6-2 输出分配表 6.5、源程序 它的助记符及程序为： 源程序梯形图为 6.6 调试 在根据控制要求的基础上绘制出电路图，依据电路图画出梯形图。 然后根据梯形图绘制外围接线图。 把梯形图写入PLC软件中，接着进行PLC的载入，载入完成后进行外围接线。 根据绘制的外围接线图，用导线把松下FPO适配板、按钮开关适配箱与东方明珠灯光系统相连。 连接完成后，按下启动按钮开始调试。 最终调试成功。 心得体会 通过课程设计，掌握了什么是程序，程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，熟悉了程序总流程框图，深的理解，课本上的知识机械的，表面的。把原来以为很深奥的书本知识变的更简单，对实验原理有更深的理解。 通过该课程设计，全面系统的理解了构造的一般原理和基本实现方法。把死板的课本知识变得生动有趣，激发了学习的积极性。把学过的原理强化，能够把课堂上学的知识通过个人设计的程序表示出来，加深了对理论知识的理解。现在通过个人动手做实验，从实践上认识了操作系统是怎么样处理命令的，对原理的认识更加深刻。课程设计中程序很复杂，在调试时应该仔细。在这次课程设计中，我就是按照实验指导的思想来完成。加深了理解文件系统的内部功能及内部实现，培养实践动手能力和程序开发能力的目的。 参考文献 【1】张桂香、马全广主编.《电气控制与PLC》.北京化学工业出版社2006 【2】胡学林等编.《电气控制与PLC》.北京：冶金工业出版社.1997 【3】余雷声等编. 电气控制与PLC应用.

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