基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计

泰山学院本科毕业论文基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计所在学院机械与工程专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一一级（3+2）学生姓名、学号张艳红2011170300指导教师姓名、职称陈宏圣副教授完成日期二〇一三年五月摘要I摘要计算机网络和通讯技术的日益提高，使企业对生产的自动控制和通讯提出了高层次的要求。饮料生产线也较繁琐，环节也增加了许多。其中灌装饮料就是其上首要的生产环节。文中主要讲述了基于FX2N-32MRPLC的饮料灌装生产线的控制系统的设计。该系统的设计包括硬件和软件方面。其中硬件部分的设计主要包括了三菱FX2N-32MRPLC外部电路的设计、安装；软件部分包括程序的设计、调试。设计系统最终能够实现下面几项功能：(1)对空瓶进行运送、灌装，灌装量依照空瓶大小设计确定；（2）对满瓶进行传送及统计数量，计数内容包括累计、单位包装计数，单位包装计数量可依照包装大小设计确定；（3）能够确保手动式复位。该系统采用了三菱可编程序控制器、传感器、继电器、行程开关等电器元件，利用PLC良好的自动控制，实现饮料罐装生产过程的自动化控制。运用PLC来控制饮料灌装，实现了生产线的自动高效化、智能灵敏化。对提高劳动效率，饮料质量和产量影响远大，意义非凡。关键词：饮料灌装，生产流水线，无人控制ABSTRACTIIABSTRACTWiththeadvancedcomputerandnetworkcommunicationtechnology,business-to-productionprocessautomationandinformationandcommunicationputforwardhigherrequirements.Beverageproductionlinemorecomplexproductionprocessesarealsonumerous.Onedrinkisabeveragefillingproductionline'smostimportantproductionareas.ThispapermainlyintroducesthecontrolsystemofbeveragefillingproductionlinebasedonMitsubishiFX2N-32MRPLC.Thesystemdesignconsistsofhardwareandsoftwaredesign.ThehardwaredesignincludesMitsubishiFX2N-32MRPLC’sexternalcircuitdesignandinstallation;softwaredesignincludesthedesignanddebuggingofprogram.Thesystemcanachievethefollowingfunctions:(1)Thebottlescanbetransportedandfilledandthefillingvolumecanbesetaccordingtothesizeofbottles;(2)thefullbottlescanbetransportedandcounted,thecountincludestotalcountandthecountofunitpackageandthetotalnumberofunitpackagingcanbesetaccordingtopackagesize;(3)thesystemcanachievemanuallyreset.ThesystemmainlyusestheMitsubishiPLC,sensors,relays,switchesandsoonandusesthegoodautomaticcontrolperformanceofPLCtoachievethenocontrolofbeveragefillingproductionlineUseofPLCcontrolbeveragefillingproductionline,toachievethesoftdrinkproductionlineautomationandintelligence.Onlaborproductivitygains,improvebeveragequalityandyieldfar-reachingsignificanceKEYWORDS:Beveragefilling,Productionline,Nocontrol目录III目录1引言--------------------------------------------------------------11.1本论文研究的内容及意义-------------------------------------------11.2报告设计大纲-----------------------------------------------------21.3论文研究的内容---------------------------------------------------22饮料罐装生产流水线总体设计----------------------------------------32.1任务的分析-------------------------------------------------------32.2硬件方案设计-----------------------------------------------------32.3软件方案设计-----------------------------------------------------32.3.1经验设计法-----------------------------------------------------42.3.2逻辑设计法-----------------------------------------------------43系统元件的选择----------------------------------------------------63.1PLC控制要求和内容及选型-----------------------------------------63.1.1基础PLC-------------------------------------------------------63.1.2可编程控制器的特点---------------------------------------------63.1.3PLC的安装与接线-----------------------------------------------73.1.4设计PLC控制时，应遵循以下基本原则-----------------------------73.1.5PLC的工作原理-------------------------------------------------83.1.6PLC选型与硬件配置---------------------------------------------83.1.7PLC的性能指标-------------------------------------------------93.2电动机的选型----------------------------------------------------103.3接触器的选型----------------------------------------------------103.4热继电器的选型--------------------------------------------------113.5开关电器、熔断器的选型------------------------------------------113.6传感器的选型----------------------------------------------------112系统的硬件电路---------------------------------------------------134.1系统硬件结构框图------------------------------------------------13目录IV4.2主电路的设计----------------------------------------------------134.3控制电路的设计--------------------------------------------------134.4操作面板的设计--------------------------------------------------145系统程序的设计---------------------------------------------------165.1控制要求和控制过程分析------------------------------------------165.1.1I/O端口分配--------------------------------------------------165.1.2梯形图--------------------------------------------------------175.1.3初始化程序----------------------------------------------------175.1.4装箱选择程序--------------------------------------------------185.1.5流水线主控程序------------------------------------------------205.1.6闪烁报警程序--------------------------------------------------205.1.7记数程序------------------------------------------------------215.1.8数据传送程序--------------------------------------------------226程序的调试-------------------------------------------------------246.1装箱选择程序仿真------------------------------------------------246.2主控制程序的仿真------------------------------------------------246.3闪烁报警程序的仿真----------------------------------------------276.4记数程序的仿真--------------------------------------------------287结论与展望-------------------------------------------------------298总结-------------------------------------------------------------30参考文献-----------------------------------------------------------31致谢-------------------------------------------------------------32泰山学院本科毕业论文11引言1.1本论文研究的内容及意义纵观近年来，国内外饮料工业蓬勃发展，各种饮料如碳酸饮料、果汁饮料、饮用水、茶饮料等种类日益繁多，较高的产量需求同时使得对设备的需求也逐渐提高。目前国外的灌装与封口设备正向高效