立体车库垂直循环式

一、课程设计目的、意义

二．设计任务

三、设计进度计划

课程设计正文

一、总体设计方案

通过对和利时可编程控制器（PLC）的学习以及所学过的电气控制的巩固，并结合实验室的现有的设备，主要完成以下任务：

1、了解和利时LM3106A PLC的软硬件知识，熟悉并能使用PLC指令。

2、了解灌装部分的生产工艺流程，并针对冲瓶机工段作深入研究

3、掌握低压断路器、交流接触器、热继电器的工作原理和接线方法

4、能用和利时编程软件实现对冲瓶工段的基本控制控制

二、设计内容

1、首先了解所研究工段（冲瓶机）的工艺流程

2、理清冲瓶工段主控板的配电电路图

3、熟悉并掌握断路器、继电器和交流接触器在实际生产中的作用

4、学习和利时LM3106A PLC 的硬件知识，熟悉其编程环境，能够使用PowerPro 编程软件编写相应的程序

三、实验结果和分析

冲瓶工段最重要的就是三轴（入瓶轴，出瓶轴和冲洗轴）同步，因为整个工艺入瓶，冲洗和出瓶三个动作是同时进行的，只有这样才能保证入瓶、冲瓶和出瓶协调进行。冲瓶机底下有一个电动机拖动一个大齿轮，大齿轮又带了两个小齿轮。需要控制的还有一个水泵，我们控制它的启停。冲洗瓶子的喷嘴也是经过机械结构设计的，只有通过特殊区域的时候还喷水洗瓶，所以整个构成中我们需要控制的只有两个电机和一个变频器。

四、设计步骤：

首先控制板的电力线是交流380V的，由实验室里的配电柜引入，然后经过断路器、开关电源、可编程控制器（和利时LM 3106A）、继电器、变频器，交流接触器和热继电器，最后至负载（两个电动机）。

控制原理图如图1所示

图1控制原理图

以下是断路器、继电器、交流接触器在实际生产中的应用：

断路器：主要作用是短路保护，也能起到过载保护的功能。

继电器：通过控制其线圈（上电与否）来控制线路的通断。在本实验中是利用可编程控制器来控制继电器的通断，来控制辅助触点的通断，从而实现24V通断控制交流220V通断的目的。同时继电器还有对可编程控制器起到保护作用（把高低电压分开）

交流接触器：同继电器原理相同，用来通断更大的电压电流。

接下来我们要做的就是从零开始学一个新的可编程控制器，它是由和利时集团生产的LM系列小型PLC。我们本次实验用的是LM3106A PLC。

LM3106A CPU是专为实现高速运动控制而设计的模块，直流24V供电，本机自带24个I\O点，（14路24VDC输入和10个晶体管输出）可扩张4个模块。与计算机通过RS232串口通信下载。

LM3106A的端子定义和接线图如图2 所示

图2 M3106A的端子定义和接线图

要实现对变频器的控制我们还需要模拟量输入模块，输出模块。LM3310为4路模拟量输入模块，LM3320为2路模拟量输出模块

。

LM3310的端子定义和接线图如图3所示

图3 LM3310的端子定义和接线图

LM3320的端子定义和接线图如图4所示：

图4 LM3320的端子定义和接线图

要实现对变频器的控制我们还需要模拟量输入模块，输出模块。LM3310为4路模拟量输入模块，LM3320为2路模拟量输出模块。

五、主要实验部分

1.理瓶机

①理瓶机的作用是对杂乱堆放的饮料瓶进行整理，并使其有次序有方向排列在输送带上，高速高效的传到其它机械进行下一道工序，以提高整个生产线的生产效率。冲瓶机采用电磁调速电机经传动装置将动力传至转盘，通过转盘上的夹瓶机械手将转入的瓶子夹住，使瓶子转入冲洗区，同时在导轨的作用下自动完成180度翻转、冲洗、沥干等洗瓶工序，然后复位，瓶由出瓶拨轮拨出，由输送链送往灌装机。：

②理瓶流程图如图5所示：

图5理瓶流程图

2.冲瓶机:

①瓶子从理瓶机轨道经分瓶螺杆匀速等距离进入冲瓶机旋转喷头下方，依次由弹力机械手卡住瓶颈，同时对应的喷头开始对瓶内冲洗，外置喷头对瓶身外侧冲洗，在旋转喷头座的带动下瓶子沿着U型轨道做360度翻转冲洗，同时将瓶内的积水倾倒干净，瓶子清洗干净后恢复直立状态进入输送带到达下一个步骤—灌装。

②冲瓶机实际图如图6所示

图6冲瓶机实际图

③冲瓶瓶机主程序

(DI)

X000 AT %IX0.0: BOOL; (理瓶机瓶满)

X001 AT %IX0.1: BOOL; (主机故障)

X002 AT %IX0.2: BOOL; (理瓶机故障)

X003 AT %IX0.3: BOOL; (喷冲泵故障)

(DO)

Y000 AT %QX0.0: BOOL; (主机)

Y001 AT %QX0.1: BOOL; (理瓶机)

Y002 AT %QX0.2: BOOL; (喷冲泵)

Y003 AT %QX0.4: BOOL; (输送)

（中间点）

M000 AT %MX500.0: BOOL; (主机启动)

M001 AT %MX500.1: BOOL; (主机停止)

M002 AT %MX500.2: BOOL; (理瓶机启动)

M003 AT %MX500.3: BOOL; (理瓶机停止)

M004 AT %MX500.4: BOOL; (喷冲泵启动)

M005 AT %MX500.5: BOOL; (喷冲泵停止)

M006 AT %MX500.6: BOOL; (输送启动)

M007 AT %MX500.7: BOOL; (输送停止)

YM000 AT %MX10.0: BOOL; (主机启动)

YM001 AT %MX10.1: BOOL; (主机停止)

YM002 AT %MX10.2: BOOL; (理瓶机启动)

YM003 AT %MX10.3: BOOL; (理瓶机停止)

YM004 AT %MX10.4: BOOL; (喷冲泵启动)

YM005 AT %MX10.5: BOOL; (喷冲泵停止)

YM006 AT %MX10.6: BOOL; (输送启动)

YM007 AT %MX10.7: BOOL; (输送停止)

DCSCTR AT %MX10.6: BOOL; (DCS控制)

该段为冲瓶机顺序功能图主程序：该段程序是当按下启动按钮YM004和DCS远控后逻辑与才能输出，后面接逻辑或，然后触发置位复位触发器，此时处于远程控制状态，DCS在该状态下置1，同时在就地控制状态下取非，则DCS为0，这时只有远控起作用，启动喷冲泵。当进行本地控制时，按下启动按钮M004，DCS 取非结果也为1，这时，触发器置位，冲瓶泵启动。当按下启动按钮YM005和DCS 远控后逻辑与才能输出，后面接逻辑或，然后触发复位，此时处于远程控制状态，DCS在该状态下置1，同时在就地控制状态下取非，则DCS为0，这时只有远控起作用，喷冲泵停止。当进行本地控制时，按下启动按钮M005，DCS取非结果也为1，这时，触发器复位，冲瓶泵停止。