目錄

課程設計的內容及目的

2總體方案設計

2.1控制要求的分析

2.2控制方式選擇

3控制系統設計

3.1原理圖

3.1.1主電路

3.1.2地址分配

3.2接線圖

3.3元件選型

3.4PLC程序

4課程設計總結

5附錄

附表1：元器件選型明細表

附圖2：原理圖

附圖3：接線圖

1課程設計的內容及目的

對生產線上某種產品自動按指定數量（如12個）裝箱，產箱裝箱前及裝箱

后都由傳送帶傳送。

生產線自動裝箱控制裝置示意圖如圖所示，生產產品由傳送帶A傳送，裝入

由B傳送的空箱中。每12個產品裝入一箱，當傳送帶A傳送12個產品裝入一箱

后，傳送帶B將該箱產品移走，并傳送下一個空箱到指定位置等待傳送帶A傳送

來的產品。

圖1裝箱流程圖

2總體方案設計

2.1控制要求的分析

用PLC控制整個控制裝置要達到以下要求：

1、按下捽制裝置啟動按鈕后，傳送帶B先啟動運行，拖動空箱體前移至指

定位置，達到指定位置后，由SQ2發出信號，使傳送帶B制動停止。

2、傳送帶B停車后，傳送帶A啟動運行，產品逐一落入箱內，由傳感器檢

測產品數量，當累計產品數量達到12個時，傳送帶A制動停車，傳送帶B啟動

運行。

3、上述過程周而復始進行，直到按下停止按鈕，傳送帶A和傳送帶B同時

停止。

4、應有必要的信號指示，如電源有電、傳送帶A工作和傳送帶B工作等。

5、傳送帶A和傳送帶B應有獨立點動控制，以便于調試和維修。

2.2控制方式選擇

1當按下控制裝置的自動控制按鈕后，傳送帶B先啟動運行，拖動空箱前移

至指定位置，達到指定位置后，由SQ2發出信號，使傳送帶B制動停止。

2傳送帶B停車后，傳送帶A啟動運行，產品逐一落入箱內，由傳感器檢測

產品數量達12個時，傳送帶A制動停止，傳送帶B啟動運行。

3上述過程循環地進行，直到按下停止按鈕，傳送帶A和傳送帶B同時停止,

其工作流程圖如圖2-3所示。

4當按下手動選擇按鈕后，系統停止上述的自動控制運行，而可以手動進行

控制傳送帶A和傳送帶B的運行，以便丁調試和維修。

s/

按下傳送帶

傳送傳送A

動

啟《Q2發反停止傳送

帶帶

鈕

按BB

到位信甘帶H

啟動停止

肩動

按下停止按鈕，傳送帶A、B部制動停車

圖1-2生產線自動裝箱工作流程圖

3.1.2地址分配

根據自動裝箱系統的控制要求,系統應有手動控制和自動控制功能。系統的

具體設計過程如下：

（1）I/O點數的估算

a、系統輸入信號：

自動控制按鈕，需要1個輸入端；

停止按鈕，需要1個輸入端；

手動控制時，傳送帶A和傳送帶B獨立點動控制按鈕需要2個輸入端；

產品數量檢測信號SQ1和空箱位置檢測信號SQ2,需要2個輸入端；

以上共需6個輸入信號點。

B、系統輸出信號：

傳送帶A和傳送帶B,需用2個控制輸出端；

系統上電指示和手動指示、裝箱指示需要3個輸出端。

以上共需5個輸出信號點。

輸入輸出

X000自動控制按鈕Y000B帶動指示燈

X001停止安鈕Y001傳送帶B輸出

X002SQ2輸入Y002傳送帶A輸出

X003SQ1輸入Y003裝箱指示燈

X004B履帶點動Y004電源有電指示

X005A履帶點動

3.2接線圖

PLC

自動控制按鈕____/—X000Y000B帶運行指示

停止按鈕____/—X001Y001傳送帶B輸出

SQ2輸入____/一X002Y002傳送帶A輸出

SQ1輸入_/一X003Y003裝箱指示燈

B帶點動按鈕___/X004Y004電源有電指示

A帶點動安鈕____/一X005

COMCOM24V直流電

圖2-4系統輸入“出接線圖

3.3元件選型

3.3.1光電傳感器概述

光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化

轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳

感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。

光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優點，而且可測參數多，傳感

器的結構簡單，形式靈活多樣，因此,光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣

泛。

光電傳感器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件，它是把光信號

（可見及紫外鐳射光）轉變成為電信號的器件。

光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起

光量變化的非電物理量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用

來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表而粗糙度、應變、位移、

振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電式傳感器具有

非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛

應用。新的光電器件不斷涌現，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的

進一步應用開創了新的一頁。

由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統是多種多樣的，

按光電元件（光學測控系統）輸出量性質可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖

（開關）式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續變化的光電流,

它與被測量間呈單值關系.模擬式光電傳感器按被測量（檢測目標物體）方法可分

為透射（吸收）式,漫反射式,遮光式（光束阻檔）三大類.所謂透射式是指被測物體

放在光路中,恒光源發出的光能量穿過被測物,部份被吸收后,透射光投射到光電

元件上;所謂漫反射式是指恒光源發出的光投射到被測物上,再從被測物體表面

反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當光源發出的光通量經被測物光遮其

中一部份，使投射到光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測物體在光路位

置有關。

3.3.2光電傳感器工作原理

光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。

光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為:發送器、接收器和檢

測電路。

發送器對準目標發射光束，發射的光束一般來源于半導體光源，發光二極管

（LED）、激光二極管及紅外發射二極管。光束不間斷地發射，或者改變脈沖寬度。

接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元

件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。

3.3.3PLC選型

為了以后系統能夠升級或拓展，一般在系統設計的基礎上應該多10%-15%0

所以該系統的輸入輸出點數為16點。根據三菱PLC選型表，選擇的PLC為三菱

FX2N-16MR-001

3.3.4元件選型表

名稱符號型號數量

SB1?SB4LA25-014

按鈕

SQ1LX32-1Q1

行程開關

SQ2E18-D80NK1

紅外光電開關

KM1?KM2CJ8-A02

接觸器

L1?L3AD16-22DS3

指示燈

PLCFX2N-16MR-0011

可編程控制器

3.4PLC程序

xoooX002X005X001

oTF<Y000

Y000MO

TI——(Y001

co

T卜

X004

TF

X004

nHF<M0

X002X001X004CO

21TRWf一不一并<Y002

X005

T」<Y003

X005

28一||-----------------<M1

M8000

30TI---------------------------------------------------(Y004

32{END

4課程設計總結

對于本次設計，成功采用PLC控制多個傳送帶的工作，完成了本次設計任務

——生產線產品自動按指定數量裝箱的基本要求，本次設計的生產線自動裝箱

PLC控制系統，其硬件結構簡單，成本低廉，響應速度快，性能、價格L匕很高，

和單片機系統相比具有極高的可靠性，具有良好的市場應用價值。由于PLC具有

可靠性高、穩定性好、抗干擾能力強，以及編程簡單，維護方便，通訊靈活等優

點。

通過這次設計，使我對自動控制設計有了更深刻的認識，尤其是對主電路和

控制電路的設計，也使自己的動手能力和方案設計的思路有了更進一步的提高，

同時也更加熟悉了本專業的設計軟件。學會了對各種低壓元器件的使用。還有對

PLC的功能也有了進一步的認識，了解了不同型號的PLC以及相關的編程軟件。

在完成這個題目的過程中，我遇到了一些困難，也走了很多彎路。但通過不斷的

努力和同學們的大力支持，以及指導老師的悉心教導，我克服了困難完成了本次

設計，同時我也獲得了很多寶貴的經驗，學到了很多新的知識。

5附錄

附表1：元器件選型明細表

名稱符號型號數量

SB1?SB4LA25-014

按鈕

SQ1LX32-1Q1

行程開關

SQ2E18-D80NK