饮料罐装生产流水线PLC控制设计机械制造工业自动化论文毕业文章.pdf
《饮料罐装生产流水线PLC控制设计机械制造工业自动化论文毕业文章.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《饮料罐装生产流水线PLC控制设计机械制造工业自动化论文毕业文章.pdf(23页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 1/23 2012 2013 学年 第 一 学期 电气控制与 PLC 课 程 设 计 报 告 题 目:饮料罐装生产流水线的 PLC控制 专 业:电气工程与其自动化 班 级:09 电气工程与其自动化 姓 名:魏金雨、邬鹏、吴东升、吴庆利 指导教师:江春红 李铁玲 电气工程系 2012 年 11 月 2 日 饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 2/23 课题名称 饮料罐装生产流水线的 PLC控制 指导教师(职称)执行时间 20122013 学年 第 1学期 第 12 周 学生姓名 学号 承担任务 魏金雨 0909141058 查找资料与提出问题 邬鹏 09091
2、41059 利用 PLC画出梯形图与指令图 吴东升 0909141060 编写程序 吴庆利 0909141061 画出原理图与 I/O 配置接线图 设计目的 1、了解饮料罐装生产流水线的 PLC控制的设计原理。2、掌握饮料罐装生产流水线的 PLC控制的设计方法。3、加深理解 PLC的程序编写 4、学会熟练掌握应用 PLC画出梯形图与指令图 设计要求 1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等;2.系统有启动、停止功能;3.运用功能指令进行 PLC 控制程序设计,并有主程序、子程序和中断程序;程与其自动化班级电气工程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春红李铁玲电气工程系年月日饮料罐
3、装生产流水线控制设计饮料罐装生产流水线的控制课题名称指导教师职称执行时间学年第学期第周学生姓名学号承设计目的了解饮料罐装生产流水线的控制的设计原理掌握饮料罐装生产流水线的控制的设计方法加深理解的程序编写学会熟练掌握应用画出梯形图与指令图设计出硬件系统的结构图接线图时序图等系统有启动停止功能运用功能指令创新设计进行系统调试实现饮料罐装生产流水线的控制要求摘要饮料罐装生产流水线的控制文章探讨了如何利用日本三菱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控制端口分配表以与饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 3/23 4.程序结构与控制功能自行创新设计;5.进行系统调
4、试,实现饮料罐装生产流水线的 PLC控制要求。摘 要 饮料罐装生产流水线的 PLC控制:文章探讨了如何利用日本三菱 PLC 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 端口分配表以与整体程序流程图等,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。传统的饮料罐装生产线的电气设备控制系统是传统的继电器接触器控制方式,在使用的过程中,生产工效低,人机对话靠指示灯+按钮+讯响器的工作方式,响应慢,故障率高,可靠性差,系统的工作状态、故障处理、设备监控与维护只能凭经验被动的去查找故障点。且在生产过程中容易产生二次污染,造成合格率低,
5、生产成本增加。而自动化生产线在众多领域应用得非常广泛,其控制部分常常采用 PLC 控制,它使自动化生产线运行更加平稳,定位更加准确,功能更加完善,操作更加方便。关键词:PLC;自动化饮料灌装生产线;系统硬件接线图;I/O 端;分配表 程与其自动化班级电气工程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春红李铁玲电气工程系年月日饮料罐装生产流水线控制设计饮料罐装生产流水线的控制课题名称指导教师职称执行时间学年第学期第周学生姓名学号承设计目的了解饮料罐装生产流水线的控制的设计原理掌握饮料罐装生产流水线的控制的设计方法加深理解的程序编写学会熟练掌握应用画出梯形图与指令图设计出硬件系统的结构图接线图
6、时序图等系统有启动停止功能运用功能指令创新设计进行系统调试实现饮料罐装生产流水线的控制要求摘要饮料罐装生产流水线的控制文章探讨了如何利用日本三菱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控制端口分配表以与饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 4/23 目 录 一、系统概况 5 1、生产工艺与流程 5 二、设计任务 5 1、课题内容 5 2、控制要求 5 3、课题要求 5 三、总体设计方案 6 1、饮料灌装流水线的基本结构 6 2、选择电器元件 7 3、流水线灌装的工作原理 8 4、系统流程图 9 四、电气控制电路设计 10 1、电控系统与原理图设计 10 五、
7、PLC设计 11 1、选择 PLC 11 2、I/O 点的编号分配和 PLC外部接线图 12 程与其自动化班级电气工程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春红李铁玲电气工程系年月日饮料罐装生产流水线控制设计饮料罐装生产流水线的控制课题名称指导教师职称执行时间学年第学期第周学生姓名学号承设计目的了解饮料罐装生产流水线的控制的设计原理掌握饮料罐装生产流水线的控制的设计方法加深理解的程序编写学会熟练掌握应用画出梯形图与指令图设计出硬件系统的结构图接线图时序图等系统有启动停止功能运用功能指令创新设计进行系统调试实现饮料罐装生产流水线的控制要求摘要饮料罐装生产流水线的控制文章探讨了如何利用日本
8、三菱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控制端口分配表以与饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 5/23 3、控制面板图 12 4、梯形图 13 5、指令表 16 六、结论 19 参考书目 19 正 文 一、系统概况 饮料灌装生产流水线是指按一定控制要求将有关驱动电机、电气控制装置、检测装置等组合为一体的多功能自动控制装置。本系统电镀生产线采用了传送带,传送带用一台电动机控制,同时用变频器对电机平滑调速。1、生产工艺与流程 该罐装生产线为人工/自动操作的工作程序,由 2 只电磁阀控制托瓶架的升降,2 只电磁阀控制压盖的行程。驱动部分有:清水泵、无菌泵、清
9、洗输送、灌装输送、灌装泵。1.1、手动控制工作状态 将操作台上旋钮置手动,各工位工作状态如下:(1)按启动按钮,传送带把洗过的空瓶送到托瓶架上;托瓶架启动,把洗过的空瓶送到罐装机的罐装口;罐装泵启动,罐满后自动停止;(2)按停止按钮,传送带停止。1.2、自动控制工作状态(1)启动:按下自动按钮后,生产线进入自动工作状态,具备工作条件后,瓶子随着传送带进入工序。程与其自动化班级电气工程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春红李铁玲电气工程系年月日饮料罐装生产流水线控制设计饮料罐装生产流水线的控制课题名称指导教师职称执行时间学年第学期第周学生姓名学号承设计目的了解饮料罐装生产流水线的控制
10、的设计原理掌握饮料罐装生产流水线的控制的设计方法加深理解的程序编写学会熟练掌握应用画出梯形图与指令图设计出硬件系统的结构图接线图时序图等系统有启动停止功能运用功能指令创新设计进行系统调试实现饮料罐装生产流水线的控制要求摘要饮料罐装生产流水线的控制文章探讨了如何利用日本三菱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控制端口分配表以与饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 6/23(2)罐装:当瓶子随着输送带平稳的进入托瓶架时,托瓶架的限位开关信号送给 PLC,翻瓶架的一组气动电磁阀打开,汽缸开始工作,将瓶子送到罐装口的下部,这时汽缸上限信号送入 PLC,罐装泵开始
11、启动,在罐装的过程中翻瓶架自动落下,罐装到一定的时间(与罐满)后自动停止(罐装时间 3/5 加仑的设定时间不同),罐装结束后,经过一定的延时时间,罐装输送带开始启动。二、设计任务 1、课题内容 饮料罐装生产流水线梯形图控制程序设计并画出电气接线图。2、控制要求(1)系统通过开关设定为自动操作模式、手动操作模式,一旦启动,则传送带的驱动电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 1.1 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
12、显示,5.1 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 99999999 瓶。(4)可以手动对计数值清零(复位)。3、课题要求(1)根据课题的控制要求完成设计(2)对电机、传感器、到位开关选型并列出选型依据(3)画出电气连线图,写出程序流程图与代码(4)完成课程设计说明书 三、总体设计方案 1、饮料灌装流水线的基本结构 整个灌装流水线的基本结构如图 1、图 2、图 3 所示。整个流水线由主传送带、次品传送带、灌装装置、次品推动装置、定位传感器、次品检测传感器等组成。电动机的启动和停止,灌装装置向上、向下
13、移动和灌装,次品的检测、推动都是由 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。程与其自动化班级电气工程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春红李铁玲电气工程系年月日饮料罐装生产流水线控制设计饮料罐装生产流水线的控制课题名称指导教师职称执行时间学年第学期第周学生姓名学号承设计目的了解饮料罐装生产流水线的控制的设计原理掌握饮料罐装生产流水线的控制的设计方法加深理解的程序编写学会熟练掌握应用画出梯形图与指令图设计出硬件系统的结构图接线图时序图等系统有启动停止功能运用功能指令创新设计进行系统调试实现饮料罐装生产流水线的控制要求摘要饮料罐装生产流水线的控制文
14、章探讨了如何利用日本三菱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控制端口分配表以与饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 7/23 图 1 灌装流水线基本结构图 图 2 灌装流水线基本结构图 程与其自动化班级电气工程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春红李铁玲电气工程系年月日饮料罐装生产流水线控制设计饮料罐装生产流水线的控制课题名称指导教师职称执行时间学年第学期第周学生姓名学号承设计目的了解饮料罐装生产流水线的控制的设计原理掌握饮料罐装生产流水线的控制的设计方法加深理解的程序编写学会熟练掌握应用画出梯形图与指令图设计出硬件系统的结构图接线图时序图等
15、系统有启动停止功能运用功能指令创新设计进行系统调试实现饮料罐装生产流水线的控制要求摘要饮料罐装生产流水线的控制文章探讨了如何利用日本三菱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控制端口分配表以与饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 8/23 图 3 灌装流水线的基本结构图 2、选择电器元件(1)电动机的选择 电动机 M1型号为 Y132M-4,额定电压为交流 380V,额定电流为 15A,频率为 50HZ,功率为 7.5KW,转速为 1440r/min。电动机 M2型号为 Y90S-4,额定电压为交流 380V,额定电流为 2.8A,频率为 50HZ,功率为
16、 1.1KW,转速为 1440r/min。电动机 M3选与电动机 M2一样的型号即可。(2)断路器的作用:断路器的作用是切断和接通负荷电路,以与切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。而高压断路器要开断 1500V,电流为 1500-2000A的电弧,这些电弧可拉长至 2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离,另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散,同时把弧隙中的带电粒子吹散,迅速恢复介质的绝缘强度。断路器选用原则;1)空开额定工作电压大于等于线路额定电压 2)空开额定电流大于等于线路负载电流 3)空开电磁脱扣器整定电流大于等
17、于负载最大峰值电流(负载短路时电流值达到脱扣器整定值时,空开瞬时跳闸。一般D型代号的空开出厂时,电磁脱扣器整定电流值为额定电流的 8-12 倍。)也就是说短路跳闸而电机启动电流是可以避开的。根据三个电动机的额定电流,选择断路器 QF1、QF2、QF3的型号如表 所示。并根据 PLC和变压器选择 QF4和 QF5的型号。(3)热继电器 FR1、FR2、FR3 主电动机 M1的额定电流 15A,FR1可以选用 JR16,热元件电流为 20A,电 流整定范围为 1422A 工作时将额定电流调整为 15A。同理,FR2 可选用JR10-10型热继电器,热元件电流为 2A,电流整定范围为 0.452A
18、工作时将额定电压调整为 1.1A。FR3的型号和 FR2相同。电器元件与其型号如表 1 所示。表 1 电器元件明细表 符 号 名 称 型 号 数 量 M1 主传送带电动机 Y132M 4 1 M2 灌装装置电动机 Y90S4 1 M3 次品传送带电动机 Y90S4 1 程与其自动化班级电气工程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春红李铁玲电气工程系年月日饮料罐装生产流水线控制设计饮料罐装生产流水线的控制课题名称指导教师职称执行时间学年第学期第周学生姓名学号承设计目的了解饮料罐装生产流水线的控制的设计原理掌握饮料罐装生产流水线的控制的设计方法加深理解的程序编写学会熟练掌握应用画出梯形图
19、与指令图设计出硬件系统的结构图接线图时序图等系统有启动停止功能运用功能指令创新设计进行系统调试实现饮料罐装生产流水线的控制要求摘要饮料罐装生产流水线的控制文章探讨了如何利用日本三菱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控制端口分配表以与饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 9/23 QF1 断路器 NS100N 1 QF2 断路器 NS80N 1 QF3 断路器 NS80N QF4 断路器 NS20N 1 QF5 断路器 NS10N 1 FR1 热继电器 JR16 1 FR2 热继电器 JR10-10 1 FR3 热继电器 JR10-10 1 SB1SB3
20、 按钮 LA10-1K 3 SB5SB7 按钮 LA10-1K 3 3、流水线灌装的工作原理 灌装流水线的运作是通过电磁阀和电动机来控制的。4、系统流程图 程与其自动化班级电气工程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春红李铁玲电气工程系年月日饮料罐装生产流水线控制设计饮料罐装生产流水线的控制课题名称指导教师职称执行时间学年第学期第周学生姓名学号承设计目的了解饮料罐装生产流水线的控制的设计原理掌握饮料罐装生产流水线的控制的设计方法加深理解的程序编写学会熟练掌握应用画出梯形图与指令图设计出硬件系统的结构图接线图时序图等系统有启动停止功能运用功能指令创新设计进行系统调试实现饮料罐装生产流水
21、线的控制要求摘要饮料罐装生产流水线的控制文章探讨了如何利用日本三菱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控制端口分配表以与饮料罐装生产流水线 PLC控制设计 10/23 图 5 系统流程图 流程图说明:系统分自动和手动两种模式,在手动模式下,由SB2按开始 自动/手动 按下起动按钮 SB1 按下起动按钮 SB2 传送带运行 到达灌装处 延时 1.1 秒 灌装饮料 灌装时间到 传送带运行 按下停止按钮 SB0 结束 检测到饮料罐 松开 SB2、按下 SB4 灌装饮料 饮料灌满 松开 SB4 结束 自动 手动 否 是 是否 是是否 否 程与其自动化班级电气工
22、程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春红李铁玲电气工程系年月日饮料罐装生产流水线控制设计饮料罐装生产流水线的控制课题名称指导教师职称执行时间学年第学期第周学生姓名学号承设计目的了解饮料罐装生产流水线的控制的设计原理掌握饮料罐装生产流水线的控制的设计方法加深理解的程序编写学会熟练掌握应用画出梯形图与指令图设计出硬件系统的结构图接线图时序图等系统有启动停止功能运用功能指令创新设计进行系统调试实现饮料罐装生产流水线的控制要求摘要饮料罐装生产流水线的控制文章探讨了如何利用日本三菱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控制端口分配表以与饮料罐装生产流水
23、线 PLC控制设计 11/23 钮控制启动主传送带电动机,到达灌装位置后,松开 SB2,再按下按钮 SB3,灌装装置开始动作;再自动模式下按下按钮 SB5启动主传送带电动机,当定位传感器检测到饮料瓶后,主传送带停止,灌装装置开始动作,定时时间到达以后,灌装装置自动停止,住传送带再次运动。四、电气控制电路设计 1、电控系统与原理图设计 图 6 中断路器 QF1、QF2、QF3、QF4、QF5将三相电源引入,同时 QF1、QF2、QF3、QF4、QF5为电路提供短路保护。电动机的过载保护分别由三个热继电器提供。图 6 电气控制原理图 系统通过按钮设定为自动操作模式和手动操作模式。(1)自动操作模式
24、 一旦启动,则传送带的驱动电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,传送带驱动电机自动启动,并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。(2)手动操作模式 手动模式下,由 SB2按钮控制启动主传送带电动机,到达灌装位置后,松开 SB2,再按下按钮 SB3,灌装装置开始动作,通过定时器控制灌装时间,灌装时间到达后,整个流水线停止,直到再次按下启动按钮,流水线才运作。手动模式可以用于自动模式启动前的系统调整。(3)报警 当灌装装置开始灌装饮料时,报警装置得到 PLC输出信号,此时,报程与其自动化班级电气工程与其自动化姓名魏金雨邬鹏吴东升吴庆利指导教师江春
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 饮料 罐装 生产 流水线 PLC 控制 设计 机械制造 工业 自动化 论文 毕业 文章
限制150内