基于PLC的生产线自动装箱系统设计.doc

目 录
第一部分 设计任务与调研 3
1毕业设计的主要任务 3
第二部分 设计说明 4
1 可编程控制器的结构 4
2 可编程控制器的工作原理 5
3 理论分析 8
4 基于PLC的生产线自动装箱系统 11
第三部分 设计成果 17
1 设计成果 17
2 作品特点 18
3 PLC梯形图程序 18
第四部分 结束语 21
第五部分 致谢 22
第六部分 参考文献 23
第一部分 设计任务与调研
1毕业设计的主要任务
对生产线上某种产品自动按指定数量（如12个）装箱，产箱装箱前及装箱后都由传送带传送。生产线自动装箱控制装置示意如任务书图所示，生产产品由传送带A传送，装入由B传送的空箱中。每12个产品装入一箱，当传送带A传送12个产品装入一箱后，传送带B将该箱产品移走，并传送下一个空箱到指定位置等待传送带A传送来的产品。

本设计旨在研究在两传送带下使产品装箱的自动化控制，使其系统能够正常自动运行完成产品的装箱。其过程为对生产线上某种产品自动按指定数量装箱，产箱装箱前及装箱后都由传送带传送。利用PLC进行系统设计、开发。课程设计的主要目的是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。

解决传送带B拖动空箱到达指定位置的控制，可利用光电开关SQ2检测传动带拖动集装箱B是否到达指定位置。传送带B到达指定位置后如何实现制动，到达指定位置后SQ2得电传送带B制动停止，可将电机两相调换接触器接入传送带B电机将其实现制动由于光电开关得电只是瞬时性的所以不必担心会成为反转。 传送带B制动后传送带A的启动，在传送带B制动的同时传送带A得电运行。计数到达12个时传送带A如何停止以及如何实现制动，可利用计数器C0计数满12个后得电来启动传送带B，同时传送带A电机反转实现传送带A制动，传送带A制动后传送带B的启动怎么形成一个循环的过程。计数满12的同时传送带B启动，计数器复位，可使上述过程反复循环。

第二部分 设计说明
1可编程控制器的结构
PLC实质上是一种专门用于工业控制的通用计算机，虽然各国生产的PLC外型各异，但其控制系统硬件结构基本相同。PLC主要由CPU与存储器模块、输入模块、输出模块和编程器组成。
CPU与存储器模块
在PLC控制系统中，CPU相当于一个人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出，负责PLC系统协调一致的工作。
PLC的存储器分为系统程序存储器和用户存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统，它使PLC具有基本的只能，能够完成PLC设计者规定的各种工作。系统程序由PLC生产厂家设计并固化在ROM中，用户不能直接读取。
用户程序由用户设计，它决定了PLC输入信号与输出信号之间的具体关系。
I/O模块
输入模块和输出模块简称为I/O模块，它们是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁，起着PLC和外围设备之间传递信息的作用。输入模块用来接收和采集输入信号，开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等送来的开关量输入信号；模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化模拟量电流电压信号。开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制调节阀变频器等执行装置。
CPU模块的工作电压一般是5V，而PLC的输入/输出信号电压较高，例如DC24V和AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能会损坏CPU模块中的元器件，或使PLC不能正常工作。在I/O模块中，用光电耦合器、光敏晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部I/O电路。I/O模块除了传递信号外还有电平转换与隔离的作用。

编程设备可以是专用的手持编程器，或者是安装了编程软件的计算机，它们用来生成、编辑、检查和修改用户程序，还可以用来监视用户程序执行情况。手持编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能输入和编辑指令表程序，因此又叫做指令编程器。它的体积小，价格便宜，一般用来给小型PLC编程或者用于现场调试和维护。
现在的趋势是用计算机和编程软件来取代手持编程器。使用编程软件可以在计算机的屏幕上直接生成和编辑梯形图和指令表程序，可以实现不同编程语言的相互转换。程序被编译后下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印，通过网络，还可以实现远程编程和传送。

PLC一般使用AC220