毕业设计（论文）-包装生产线的PLC控制系统设计

1、 成都学院（成都大学）课程设计报告 题 目 包装生产线的PLC 控制学 院 信息科学与工程学院 专 业 电气自动化技术 学生姓名 X X X 学 号 XXXXXXXXXXXX 年级 20XX 级指导教师 职称 高级工程师 20XX 年 X 月 X 日课程设计题目: 包装生产线的PLC 控制 学生姓名: X X X 设计报告成绩 （按照优、良、中、及格、不及格评定）指导教师评语：全套设计加扣 3346389411或3012250582指导教师（签名） 年 月 日说明：指导教师评分后，设计报告交院实验室保存。II包装生产线的PLC 控制摘要：现实生活中，PLC运用越来越普遍，已成为必然趋势。通过PLC进行包装生产控制实例屡见不鲜。本次课程设计就此讨论基于PLC的包装生产线控制系统的设计，采用西门子的S7-200 PLC为控制核心，控制4台异步电机，通过编码器读取脉冲和光电传感器检测产品，实现精准计数，精确包装。选择了PLC，进行了主电路和控制电路设计，PLC输入和输出接线图设计，分配了PLC输入和输出。进行了软件设计，设计了控制流程，时序图，和顺序功能图，编写了梯形图程序。最后使用仿真软件

2、进行了详细的模拟测试，达到了预期的设计目的。关键词：包装生产线；PLC；梯形图 PLC control of packaging lineAbstract :In real life, PLC is becoming more and more popular and has become an inevitable trend. Examples of packaging production control through PLC are common. This course is designed to discuss the design of PLC based packaging production line control system, using SIEMENSs S7-200 PLC as the control core, control 4 asynchronous motors, read pulse and photoelectric sensor through encoder to detect products, accurate counting

3、, accurate packaging. PLC is selected, the main circuit and control circuit are designed, the PLC input and output wiring diagram is designed, and the PLC input and output are allocated. The software is designed, and the control process, sequence diagram and sequence function diagram are designed, and the ladder diagram program is written. Finally, a detailed simulation test is carried out with simulation software, and the expected design goal is achieved.Key words: Packaging production line; PL

4、C; Ladder Diagram 目 录绪论11.课程背景12.选题的目的和意义13.国内外研究现状14.主要研究内容2第1章总体方案31.1设计目的31.2课题要求3第2章硬件方案52.1低压电器选型52.1.1按钮52.1.2电动机52.1.3接触器52.1.4热继电器52.1.5熔断器62.2PLC选型62.3输入输出分配表72.4PLC接线图72.5电气控制原理图92.5.1主电路92.5.2控制电路10第3章软件方案133.1程序流程133.2时序图133.3顺序功能框图143.4梯形图14第4章测试和验证224.1搭建环境224.1.1建立编辑编译环境224.1.2建立仿真环境234.2仿真结果244.3问题与分析30第5章结论31致 谢32参考文献33附录一 语句表程序34附录二 梯形图程序38 成都学院（成都大学）课程设计绪论可编程控制器（PLC)作为新一代的工业控制装置，因其具有通用性好，实用性强，硬件配套齐全，编程方法简单易学等优点而被广泛运用于工业领域 4。1. 课程背景自动包装在很多都是采用继电器控制的，这些采用种类很多的继电器来控制，组成的系统的布线很复杂，

5、维修起来很是麻烦。而且传统的继电器系统只能对某个打包机控制，一旦更换生产线时候，需要更换继电器系统，以免使用周期短。 在包装工业方面，我国的生产力水平一直处于较低的状态，主要表现在包装机械产品的落后。上个世纪中叶，电子和化工有了飞快的发展，出现了一系列的合成材料作为包装的设备，对包装行业影响很大。机电一体化的技术提高了包装机的包装能力，出现了功能多，生产效率高的机械。这种机械在机械产业中占有一定比重，而且一直处于上升的状态。很大发达国家利用新兴的技术开创了包装机械的新局面，并且扩大了自己的出口能力10。2. 选题的目的和意义本次课程设计用计算器来实现单按钮控制三台电机顺序起停工作的控制方法。记录按下次数，通过计数器来控制开关的通断达到所需目的。3. 国内外研究现状目前，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展

6、，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。现在，世界上有200多家PLC生产厂家，400多品种的PLC产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品，各流派PLC产品都各具特色。其中，美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，著名的有A-B公司、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司。欧洲PLC产品主要制造商有德国的西门子（SIEMENS）公司、AEG公司、法国的TE公司。日本有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士等，韩国的三星（SAMSUNG）、LG等，这些生产厂家的产品占有80%以上的PLC市场份额。经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，国内PLC应用市场仍然以国外产品为主。国内公司在开展PLC业务时有较大的竞争优势，如：需求优势、产品定制优势、成本优势、服务优势、响应速度优势。4. 主要研究内容本次课程设计主要研究用包装生产线PLC的控制方法。要求：包装物品是放在传送带1 上，由于放置的时间是任意的，所以有些包装离得很远，而有的包装靠在一起。传送带1 的电动机转动一圈，旋转编码器E6A 发出一个脉冲， 根据一

7、个包装所能产生的脉冲数， 并对这些脉冲进行计数，这样不管包装密集还是分开的，都能精确地求得包装的个数。当光电检测器(SPl)接通，且旋转编码器E6A 发出4 个脉冲，即有一个包装传送到传送带2。当有4 个包装物品传送到传送带2 时，电动机M1 正转驱动挡板上升，阻止后面的包装。挡板上升到位时，碰到限位开关SQ3，M1 停转，挡板停止上升。电动机M2 正转，驱动推动器向前，将4 个包装推出至传送带2。当推动器到达前部位置时，前部限位开关SQ2 接通， M2 反转，驱动推动器后退，当推动器返回到位时，碰到后部限位开关SQl，M2 停转，推动器回到初始位置同时M1 反转驱动挡板下降，下降到位碰到下部限位开关SQ4，M1 停转，挡板回到初始位置。主要包括以下内容：(1) 软件方面包括PLC的梯形图，顺序功能框图，时序图；(2) 硬件方面包括PLC的主接线图，I/O分配表，PLC接线图；(3) 电路中有过载保护；(4) 在仿真软件上完成仿真。第1章 总体方案1.1 设计目的通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法，有助于复习

8、、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的，培养从事设计工作的整体观念。通过本课程设计，可以培养以下能力：(1) 独立工作能力与创造力；(2) 综合运用专业及基础知识的能力；(3) 解决实际工程技术问题的能力；(4) 查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；(5) 书写技术报告和编制技术资料的能力。1.2 课题要求包装生产线示意图和控制时序图如图所示， 包装物品是放在传送带1 上，由于放置的时间是任意的，所以有些包装离得很远，而有的包装靠在一起。传送带1 的电动机转动一圈，旋转编码器E6A 发出一个脉冲， 根据一个包装所能产生的脉冲数， 并对这些脉冲进行计数，这样不管包装密集还是分开的，都能精确地求得包装的个数。当光电检测器(SPl)接通，且旋转编码器E6A 发出4 个脉冲，即有一个包装传送到传送带2。当有4 个包装物品传送到传送带2 时，电动机M1 正转驱动挡板上升，阻止后面的包装。挡板上升到位时，碰到限位开关SQ3，M1 停转，挡板停止上升。电动机M2 正转，驱动推动器向前，将4 个包装推出至传送带2。当推动器到达前部位置时，前部限位开关SQ2 接通， M2 反转，驱动推动器后退，当推动器返回到位时，碰到后部限位开关SQl，M2 停转，推动器回到初始位置同时M1 反转驱动挡板下降，下降到位碰到下部限位开关SQ4，M1 停转，挡板回到初始位置。根据以上工艺要求，实现PLC 对该装置的控制。第2章 硬件方案2.1 低压电器选型在本方案中，需要用到以下低压电器：自恢复按钮，接触器，电动机，热继电器等低压电器。为实现短路保护功能，需要熔断器。2.1.1 按钮按钮，是一种常用的控制电器元件，常用来接通或断开控制电路（其中电流很小），从而达到控制电动机或其他电气设备运行目的的一种开关。在控制回路中，起停按钮设定为SB1，故选用绿色；为提供失压保护，选择自恢复型的按钮。具体选用的按钮型号为SB:LA19-11，绿色。2.1.2 电动机课题没有设定电动机的型号与功率。为实现方便，可以选择小功率的三

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