1、概要通過(guò)大三下學(xué)期老師給我們講解了電氣控制及PLC這門(mén)課程，我對(duì)PLC這門(mén)學(xué)科，產(chǎn)生了濃厚的興趣，這是一門(mén)很實(shí)用的技術(shù)學(xué)科。這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了電氣控制的線路的基本概念，S7-200的基礎(chǔ)知識(shí)，PLC的基本指令和程序設(shè)計(jì)，以及我個(gè)人認(rèn)為比較實(shí)用的順控指令（我的這個(gè)課程設(shè)計(jì)是基于順控指令執(zhí)行的）。本人的課題是包裝生產(chǎn)線的PLC控制。我認(rèn)為當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)快節(jié)奏的高科技時(shí)代，自動(dòng)化流水作業(yè)已經(jīng)大大取代了之前的手工作業(yè)，這大大提高了生產(chǎn)效率。這也使得工業(yè)中的包裝生產(chǎn)線，運(yùn)用得更加廣泛。為了適應(yīng)現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)某種產(chǎn)品，而且需要對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)，包裝，就必須設(shè)計(jì)一套完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線，以便用這自動(dòng)化的生產(chǎn)線來(lái)

2、代替人工完成這些繁雜的工作。想想，例如一個(gè)我們南京工程學(xué)院學(xué)生們經(jīng)常喝的純凈水，純凈水公司，他們想要對(duì)灌裝水進(jìn)行分箱包裝處理，如果采用自動(dòng)化分箱包裝處理，是可以大大提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的。如果想在競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)中生存下去，必須順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)的改革，運(yùn)用科學(xué)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，創(chuàng)造效益，這也就是自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線的重要性。所以對(duì)此次課題，我充滿了濃厚的興趣。本文主要結(jié)合自己大三所學(xué)的PLC知識(shí)，運(yùn)用順控指令等知識(shí)對(duì)包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用可編程控制器（PLC）控制研究，對(duì)可編程控制器（PLC以及所用到的各個(gè)器件的功能進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。關(guān)鍵字PLC控制，包裝生產(chǎn)線，順控指令，自動(dòng)化摘要1

3、.目錄2.第一章緒論3.1.1課題任務(wù)提出3.1.2自動(dòng)包裝生產(chǎn)線的提出背景41.3包裝生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)目的和意義4第二章生產(chǎn)線的方案的確定5.2.1包裝生產(chǎn)線工作流程5.2.2整體方案說(shuō)明5.2.3設(shè)計(jì)方案的流程圖6.第三章電氣元件的選擇7.3.1可編程控制器PLC的介紹73.2課題所需電器介紹8.第四章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)104.1I/O點(diǎn)數(shù)分配1.04.2器件列表1.0PLC外部接線圖1.14.4主電路圖.1.1第五章PLC軟件程序設(shè)計(jì)125.1包裝生產(chǎn)線流程圖125.2包裝生產(chǎn)線功能圖12PLC部分程序1.3第六章軟件調(diào)試仿真14第七章課程設(shè)計(jì)體會(huì)感想15第八章致謝1.6附錄梯形圖程序1.7恃送槽

4、2SPI1X2)YWMI)X5(SQB郴Q2)da-|!LrL1115aitifin第一章緒論1.1課題任務(wù)提出：包裝生產(chǎn)線示意圖和控制時(shí)序圖如圖所示，包裝物品是放在傳送帶1上，由于放置的時(shí)間是任意的，所以有些包裝離得很遠(yuǎn)，而有的包裝靠在一起。傳送帶1的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，旋轉(zhuǎn)編碼器E6A發(fā)出一個(gè)脈沖，根據(jù)一個(gè)包裝所能產(chǎn)生的脈沖數(shù)，并對(duì)這些脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣不管包裝密集還是分開(kāi)的，都能精確地求得包裝的個(gè)數(shù)。當(dāng)光電檢測(cè)器（SPI）接通，且旋轉(zhuǎn)編碼器E6A發(fā)出4個(gè)脈沖，即有一個(gè)包裝傳送到傳送帶2。當(dāng)有4個(gè)包裝物品傳送到傳送帶2時(shí)，電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)擋板上升，阻止后面的包裝。擋板上升到位時(shí)，碰到限位開(kāi)關(guān)

5、SQ3M1停轉(zhuǎn)，擋板停止上升。電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器向前，將4個(gè)包裝推出傳送帶2。當(dāng)推動(dòng)器到達(dá)前部位置時(shí)，前部限位開(kāi)關(guān)SQ2接通，M2反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器后退，當(dāng)推動(dòng)器返回到位時(shí)，碰到后部限位開(kāi)關(guān)SQI，M2停轉(zhuǎn)，推動(dòng)器回到初始位置同時(shí)M1反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)擋板下降，下降到位碰到下部限位開(kāi)關(guān)SQ4M1停轉(zhuǎn)，擋板回到初始位置。口c:川川in川川iiiiiiiiiiiii川i川iii1.2自動(dòng)包裝生產(chǎn)線的提出背景在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中常常需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)，包裝，如果這些繁雜的工作讓人工去完成的話不但麻煩，而且效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不適合現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要，并且加重了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。為了適應(yīng)現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)某種

6、產(chǎn)品，而且需要對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)，包裝，就必須設(shè)計(jì)一套完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線，以便用這自動(dòng)化的生產(chǎn)線來(lái)代替人工完成這些繁雜的工作。進(jìn)一步加快工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)，改善人民的生活水平。PLC自動(dòng)化技術(shù)的提高能大幅度的提高經(jīng)濟(jì)效益，這在包裝業(yè)中表現(xiàn)的特別明顯。近年來(lái)，包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化持續(xù)發(fā)展，使的包裝企業(yè)以高速度、較少的停機(jī)時(shí)間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病降低等優(yōu)點(diǎn)而獲得出色的成就。這些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)的發(fā)展力量。可見(jiàn)自動(dòng)裝箱技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。1.3包裝生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)目的和意義包裝生產(chǎn)線是新一代的自動(dòng)化流水線，具有生產(chǎn)速度高、包裝質(zhì)量好、兼容性好性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，

7、是一種機(jī)、電、儀、氣、機(jī)器人一體化的高科技產(chǎn)品，在紙箱的后道包裝中有廣泛的應(yīng)用，可將各種待包物品在紙箱后包裝過(guò)程中的空紙箱配送、紙箱成形、物品列整輸送、機(jī)械手裝箱、自動(dòng)拆蓋上下封箱。自動(dòng)包裝生產(chǎn)線在無(wú)人干涉的狀況下按規(guī)則的順序或指令主動(dòng)進(jìn)行操作或節(jié)制的進(jìn)程，其目的是“穩(wěn)，準(zhǔn)，快”。自動(dòng)化包裝技能普遍用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研討、交通運(yùn)輸、貿(mào)易、醫(yī)療、效勞和家庭等方面。采用自動(dòng)生產(chǎn)線不僅可以把人從沉重的體力勞動(dòng)、局部腦力勞動(dòng)以及惡劣、風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)情況中解放出來(lái)，并且還能擴(kuò)展人的器官功用，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，加強(qiáng)人類(lèi)看科技和革新世界的才能。自動(dòng)化技術(shù)的提高能大幅度的提高經(jīng)濟(jì)效益0第二章生產(chǎn)線的

8、設(shè)計(jì)方案的確定2.1包裝生產(chǎn)線工作流程啟動(dòng)開(kāi)關(guān)I0.1打開(kāi) 旋轉(zhuǎn)編碼器10.0動(dòng)作，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就是一個(gè)脈沖，旋轉(zhuǎn)至少16個(gè)脈沖的同時(shí)，光電檢測(cè)器I0.2也檢測(cè)到4個(gè)間隔后 10.5動(dòng)作，電機(jī)M1正轉(zhuǎn)，擋板離開(kāi)SQ4上升到SQ3 10.4動(dòng)作，電機(jī)M2正轉(zhuǎn)，推動(dòng)器離開(kāi)SQ1向前到SQ210.3動(dòng)作，電機(jī)M2反轉(zhuǎn)，推動(dòng)器離開(kāi)SQ2向后到SQ1動(dòng)作，電機(jī)M1反轉(zhuǎn)，擋板離開(kāi)SQ3下降到SQ4可循環(huán)也可以用I0.7直接結(jié)束2.2整體方案說(shuō)明1）包裝生產(chǎn)線的擋板電機(jī)M1和推動(dòng)器電機(jī)M2起、停控制，電動(dòng)機(jī)要采用正、反轉(zhuǎn)控制。2）旋轉(zhuǎn)編碼器E6A的頻率要保證光電檢測(cè)器能夠識(shí)別，并能夠每四個(gè)脈沖識(shí)別為一個(gè)包裝。

9、3）主電路其內(nèi)部設(shè)有過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)，為常閉觸點(diǎn)，作為電動(dòng)閥過(guò)載保護(hù)信號(hào)，PLC控制電路考慮該信號(hào)邏輯關(guān)系。4）電動(dòng)機(jī)均采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，用以完成各個(gè)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的過(guò)載保護(hù)。5）電路中設(shè)有自鎖6）主電路用熔斷器，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。7）PLC的CPU224型號(hào)根據(jù)輸入輸出確定。（14個(gè)輸入，10個(gè)輸出，最多可以有7個(gè)擴(kuò)展模塊，內(nèi)置時(shí)鐘，課本P123頁(yè)介紹）2.3設(shè)計(jì)方案的流程圖（手畫(huà)）第三章電氣元件的選擇3.1可編程控制器PLC的介紹可編程控制器的定義（課本P99頁(yè)）可編程控制器的英文縮寫(xiě)是PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)。采用了可編程的存儲(chǔ)器，用于內(nèi)部存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算，順序控制，

10、定時(shí)，計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算的用戶(hù)指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各個(gè)機(jī)器。PLC的外圍設(shè)備，應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)集成，易于實(shí)現(xiàn)其預(yù)期的功能原則設(shè)計(jì)。（P99頁(yè)）可編程控制器的特點(diǎn)（課本所學(xué)P106頁(yè)）PLC技術(shù)之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，主要是因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。主要有以下特點(diǎn)：1.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)2編程簡(jiǎn)單、使用方便3功能完善、通用性強(qiáng)4設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便5.體積小、重量輕、能耗低（P106頁(yè)）的結(jié)構(gòu)PLC是專(zhuān)為工業(yè)控制而設(shè)計(jì),采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu),主要由CPU存儲(chǔ)采用掃描方式工作

11、的I/O接口電路和電源等組成。按鈕行程開(kāi)關(guān)電源R.OMRAMCPU輸出電路編程器或外il說(shuō)備PLC硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖的工作原理（P118頁(yè)）PLC控制PLC采用“循環(huán)掃描工作方式，集中進(jìn)行輸入采樣，集中進(jìn)行輸出刷新”。I/O映像區(qū)分別存放執(zhí)行程序之前的各輸入狀態(tài)和執(zhí)行過(guò)程中各結(jié)果的狀態(tài)。任務(wù)的完成是建立在其硬件的支持下，PLC的掃描工作過(guò)程可分為“輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新”三個(gè)階段，并進(jìn)行周期性循環(huán)。3.2本課題所需器件介紹（課本第一章）低壓斷路器QAO小型斷路器適用于交流50/60HZ額定電壓230/400V，額定電流至63A線路的過(guò)載和短路保護(hù)之用，也可以在正常情況下作為線路的不頻繁操作

12、轉(zhuǎn)換之用。小型斷路器主要用于工業(yè)、商業(yè)、高層和民用住宅等各種場(chǎng)所322按鈕開(kāi)關(guān)SF按鈕開(kāi)關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用十分廣泛的主令電器。在電氣自動(dòng)控制電路中，用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)以控制接觸器、繼電器、電磁起動(dòng)器等。熔斷器FA熔斷器其實(shí)就是一種短路保護(hù)器，主要進(jìn)行短路保護(hù)或嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)。根據(jù)電流超過(guò)規(guī)定值一段時(shí)間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開(kāi)；運(yùn)用這種原理制成的一種電流保護(hù)器。熔斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過(guò)電流的保護(hù)器，是應(yīng)用最普遍的保護(hù)器件之一。接觸器QA接觸器是由電磁系統(tǒng)（鐵芯，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。狹義上是

13、指能頻繁閉合，承載和開(kāi)斷正常電流及規(guī)定的過(guò)載電流和關(guān)合裝置。用于電力，配電。熱繼電器BB熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制電路斷開(kāi)，從而使接觸器失電，主電路斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。第四章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1I/O點(diǎn)數(shù)分配輸入輸出I0.0:旋轉(zhuǎn)編碼器E6AQ0.0:電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)升起擋板I0.1:啟動(dòng)開(kāi)關(guān)Q0.1:電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)降下?lián)醢錓0.2:光電檢測(cè)器SPIQ0.2:電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)向前驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器I0.3:推動(dòng)器后部限位

14、開(kāi)關(guān)SQIQ0.3:電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)向后驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器I0.4:推動(dòng)器前部限位開(kāi)關(guān)SQ2I0.5:擋板上部限位開(kāi)關(guān)SQ3I0.6:擋板下部限位開(kāi)關(guān)SQ4I0.7:停止開(kāi)關(guān)4.2器件列表兀器件列表電路兀器件符號(hào)空氣開(kāi)關(guān)QA0熔斷器FA熱繼電器BB按鈕開(kāi)關(guān)SF計(jì)數(shù)器CTU交流接觸器QA電動(dòng)機(jī)M4.3PLC外部接線圖（手畫(huà)）第五章PLC軟件設(shè)計(jì)5.1系統(tǒng)工作流程圖（手畫(huà)）5.2系統(tǒng)工作功能圖（手畫(huà)）+曲II町!LJUL“如FJEW平坪臣怙PLJ豐態(tài)霍移UU時(shí)器一!較怔霊豁棚書(shū)為旳田zr1J-7-聲!b左,蕓；:-4-爲(wèi)宜01呂血晶握少第旣魁呂沽噩蜃盟置詞7(CAUSb*riIID.6inTEMTTKIbT

15、TEMI=TEMT13il口nLUUIi:HVgift鬥5.3PLC部分程序在該程序中我們用到了計(jì)數(shù)指令，下面我們簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)一下計(jì)數(shù)器的用法。S7200共有256個(gè)計(jì)數(shù)器（不包括高速計(jì)數(shù)器），計(jì)數(shù)形式分為加計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)與加/減計(jì)數(shù)3類(lèi)。加計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)指令通過(guò)輸入信號(hào)的上升沿計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值從0開(kāi)始增加，到達(dá)設(shè)定值PV時(shí)，輸出觸點(diǎn)接通。計(jì)數(shù)到達(dá)設(shè)定值后，如繼續(xù)輸入計(jì)數(shù)信號(hào)，計(jì)數(shù)值仍增加，觸點(diǎn)保持接通；計(jì)數(shù)器在復(fù)位信號(hào)R輸入為“1”時(shí)，清楚現(xiàn)行計(jì)數(shù)值，觸點(diǎn)被強(qiáng)制斷開(kāi)。本實(shí)驗(yàn)C20（旋轉(zhuǎn)編碼器）用I0.0加數(shù)，用I0.5和SM0.1復(fù)位；C21（光電檢測(cè)器）用I0.2計(jì)數(shù)，用I0.5和SM0.1復(fù)位。因?yàn)?/p>

16、SM0.1為初次掃描至1.第六章軟件調(diào)試仿真0曰7Mru/VTNrtleIZ：I.UL61（此圖反應(yīng)本程序編譯完全正確）IQ2匚Zl冋絡(luò)5Ipl1PTI111LU1U10.5|IR111114-FVI匚2口匚口10.1S0.1II1I1I如SCRE）（舉一個(gè)截圖為例）仿真過(guò)程：1:自己編程2:編譯正確3:通信4:下載5:RUN!行6:監(jiān)控第七章課程設(shè)計(jì)體會(huì)感想通過(guò)本次PLC課程設(shè)計(jì),我針對(duì)本課題包裝生產(chǎn)線的PLC控制,使得我對(duì)大三下學(xué)期所學(xué)的電氣控制及PLC這門(mén)課課堂所學(xué)的理論知識(shí)，完美的運(yùn)用到了實(shí)踐中,使我對(duì)理論知識(shí)掌握得更加牢靠俗話說(shuō)的好：“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”本次課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)電氣控制常用器件，S7-200,PLC的基本編程方法和PLC的工作原理，以及順控指令有了更加深刻的理解.在本周三進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，我已經(jīng)把本次課題所要需要的流程圖，功能圖，梯形圖,提前設(shè)計(jì)好，并且在周二的晚上努力得找到了一臺(tái)S7-200自己調(diào)試了一遍.因?yàn)槲蚁嘈拧睓C(jī)會(huì)總是垂青于那些做