基于PLC控制的矿泉水自动灌装系统设计.docxVIP

目录摘要3目录4第一章概述51.1自动化生产线的发展51.2本课题设计的内容51.3本课题设计的目的和意义5第二章方案总体设计72.1控制方案设计72.2计量控制设计82.3传送带电气控制设计9第三章硬件设计113.1PLC的选择113.2流量计113.3电磁阀选型123.4微型电动机133.5传感器选择133.5.1行程开关133.5.2光电传感器143.6硬件清单153.7PLC I/O分配表设计153.8 PLC外部接线图16第四章软件设计174.1控制系统流程图设计174.2控制功能图设计184.3程序设计19图4.3 PLC程序19第五章系统维护与常见故障分析20第六章结论与展望22谢辞22参考文献23摘要随着时代的发展，科技的进步，越来越多的行业正在向着自动化的方向发展。1913年，汽车大王福特在他的工厂里设置第一条自动化生产线。之后自动化生产线的生产模式被迅速推广，医药、汽车、食品等行业争相使用高效率、低成本的生产自动化生产线。在饮料行业，自动化生产线的生产方式是推广的最普及的一种生产模式，它促使灌装的速度大幅提升，同时也使得灌装精度更高，给企业带来了不可小觑的生产力。本文所涉及的矿泉水灌装自动化生产线采用PLC控制，流量计计量，确保了灌装的速度和精度。本设计采用三菱FX系列PLC及多电动机控制，对自动化生产线的喷头、传送带以及拦截杆进行多动作的操作。从我国基本国情的角度出发，国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国自动化生产线综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国自动化生产线关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现自动化生产线的跨跃式发展。关键词：自动控制、PLC、灌装、传感器、生产线第一章 概 述1.1自动化生产线的发展目前，就我国发展形势而言，自动化生产线的引进和快速发展是不可避免的。商品的快速消耗，使我国必须加快商品生产的步伐并提高产品的质量。自动化生产线的发展，促使了我国的供求走向的健康有序的发展，也必然会慢慢渗透到我国的各个行业中。据调查统计表明，饮料行业自引进自动化生产线设备以来，生产力得到了大幅的提升，其产能大致提升为未引进前的3-5倍。其中，灌装精度更是手工灌装所无法比拟的。由此可见，自动化生产线的引进必然是大大的利于行业的发展和进步。自动化生产线的发展前景是不容小视的，就我国目前各大领域来说，依然有很多行业还未触及到自动化生产线，也就是说，其产能还未得到有效的开发。那么，现在落实自动化生产线的普及和开发是当务之急，也与针对邓小平同志所提出的“科学技术是第一生产力”相呼应。1.2本课题设计的内容以PLC控制为核心，采用电动机、流量计等辅助手段来完成矿泉水自动灌装设计。内容及要求：1、利用PLC编程软件设计程序，对整个自动化生产线电路进行控制。2、设计拦截杆的电路图。（主要为电机的正反转以及延时动作电路）3、设计流量计的接线图，根据流量计来执行对拦截棒及传送带的开停。1.3本课题设计的目的和意义通过此次设计，是对我专业学习的总结和考验，也是学习成果的真实体现和自身能力的提高，并且在这次综合的研究课题中又是一个新的学习过程，同时加强我的实际动手能力和操作能力。首先让我了解了灌装矿泉水自动化生产线基本构造、原理和运行过程，使自己对PLC的程序控制有了初步的认识和后续工作的设想。通过对灌装矿泉水自动化生产线的设计，让我融汇贯通我所学的理论知识和实践知识，以及综合分析问题、解决问题的能力有极大的提高和促进。在制作过程中能够把所学的知识系统的、有条理的连接起来，并能在自己的脑海中得以巩固，还加强了我对系统各部分内在关系的认识，这能培养我们适应新器件、新技术不断更新的能力，从而开发我们的创新能力。它是一座由校园到社会的桥梁，从一个按课本听课写作业的学生转变为一个在岗位工作的技术人员，这是一个突变，往往会面临许多的新问题，带来许多的不适应，所以在这次课题设计中的种种问题和生活中的常规工作，对我能够平稳过度这一阶段有着非常重要的意义，将为以后的工作打下扎实的基础。第二章 方案总体设计2.1控制方案设计本次灌装矿泉水自动化生产线是根据四口灌装矿泉水自动化生产线的原理来设计的。其工作流程及原理如下：首先，人工将矿泉水瓶放置在自动化生产线上（自动化生产线的宽度仅够一个瓶身通过，且两端空隙不超过2毫米，瓶与瓶之间无空隙），启动机器，传送带将瓶子往前移，移至光电传感器下端时，传感器自动计数。瓶子前端有一铁杆拦住所有瓶子，当光电传感器计数至4个时，传感器此时传输信号给PLC，PLC控制后拦截杆，后拦截杆拦截第五个瓶子。延时2S后，传送带停止工作。PLC传输信号给气缸上的电磁阀，电磁阀开通，气泵对气缸充气，下压喷口到瓶口内，行程开关打向另一侧，传输