饮料罐装生产流水线的单片机控制系统设计
饮料罐装生产流水线的单片机控制系统设计
XX大学课程设计报告课题名称饮料罐装生产流水线的单片机控制系统设计院（系）机电工程学院专业机械设计制造及其自动化姓名XXXX学号XXXX起讫日期2016.8.29-2016.9.9指导教师XX2016年9月9日饮料罐装生产流水线的单片机控制系统设计摘要本设计是饮料灌装生产流水线的单片机控制系统。
其硬件部分主要包括电源电路、开关电路、光电传感器模块、数码显示模块、继电器控制模块、报警模块6个主要组成部分。
硬件选择以AT89C51为主体、数码显示采用74LS164串行显示方案，光电传感器采用对射式光电开关电路方案，继电器控制模块采用单片机控制5V继电器，进而控制交流接触器方案。
软件设计主要完成信号检测，多种工作状态的转换，以及显示灌装计数值三个工作。
关键词：灌装流水线单片机光电传感器串行数码管显示继电器控制目录摘要 (1)1.课程设计内容与要求 (3)1.1 课程设计内容 (3)1.2 课程设计要求 (3)2. 控制系统的硬件电路设计 (4)2.1硬件电路设计proteus软件简介 (4)2.2 控制系统硬件电路详细设计 (4)2.2.1 控制系统结构图 (4)2.2.2 电源电路设计 (5)2.2.3 单片机开关按钮设计 (5)2.2.4 光电传感器电路设计 (6)2.2.5 数码管显示模块 (6)2.2.6报警模块 (7)2.2.7 传送带模块 (7)2.2.8 灌装设备模块 (8)3.控制程序设计与仿真 (8)3.1控制程序设计平台软件keil uvision2简介 (8)3.2 控制程序详细设计 (8)3.2.1 控制程序流程图 (8)3.2.2 详细程序设计 (11)3.3 控制系统Protues仿真 (13)3.3.1 光电传感器仿真 (13)3.3.2 灌装设备和传送带仿真 (13)3．3．3 数码管显示仿真 (14)3.3.4 整体仿真图 (14)结束语 (15)参考文献 (15)附录I 电路图 (16)附录II C51源代码 (17)1.课程设计内容与要求1.1 课程设计内容设计一套饮料罐装生产流水线的PLC控制系统，控制要求：（1）系统通过开关设定为自动操作模式，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。
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计随着现代化工业大生产的不断发展，各种生产线和设备的控制系统也在不断升级和改进。
饮料灌装生产线作为其中的一种重要生产线和设备，其控制系统的设计方案也日益成熟。
在这些设计方案中，基于PLC的饮料灌装生产线控制系统成为了越来越多生产厂家的选择。
本文将从PLC技术的具体应用入手，介绍基于PLC的饮料灌装生产线控制系统的设计及其优点。
1、PLC技术的具体应用PLC，即可编程逻辑控制器，是一种用于控制工业制程、自动化和机器人化的计算机。
PLC通过输入采集器（传感器）来获取信号，经过程序进行处理，再通过输出信号与电动机、传动机、阀门和气动装置等一系列工业控制设备完成工业生产流程的整个控制过程。
PLC以其强大的计算能力，高效的运行速度，极高的可靠性，现代化的控制方式以及精度高，稳定性好等优点吸引了越来越多的生产厂商的选择。
在饮料灌装生产线的控制系统中，PLC装置被广泛运用。
PLC技术的应用，为饮料灌装生产线的智能化、高效化助力。
2、基于PLC的饮料灌装生产线控制系统设计方案在基于PLC的饮料灌装生产线控制系统的设计方案中，常见的系统组成部分包括：1）机械手系统2）输送系统3）灌装系统4）清洗系统5）控制系统其中，机械手系统和输送系统主要负责完成不同型号的瓶子进入生产线并对其进行归类，同时有利于后续工作的顺畅进行。
在灌装系统中，PLC装置通过收集数据，根据不同瓶子型号和要求来进行调整，实现不同饮料的灌装。
清洗系统负责对各种瓶子进行清洗，并保证其卫生，防止瓶中残留物的污染。
最后，控制系统与传感器，电机，气动装置相结合，对饮料灌装生产流程进行最终控制。
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统是一个复杂的系统，涉及到数控系统，并需要精准地对工厂内的各种设备进行控制。
因此在设计方案中常见的方案结构为模块化控制，即将整个控制系统分为多个模块，通过各个模块之间的通讯，最终控制饮料灌装生产线的生产流程。
饮料灌装机PLC控制系统设计
饮料灌装机PLC控制系统设计饮料灌装机是饮料加工线上必不可少的设备，它有着高效、精准、可靠的特点。
而PLC控制系统是灌装机的核心，它可以实现灌装过程中的高速控制、精度控制和自动化控制。
1. PLC控制系统的工作原理PLC即可编程逻辑控制器，是现代工业控制的重要组成部分。
PLC控制系统由PLC、传感器、执行器、触摸屏人机界面等组成。
其工作原理是由PLC通过程序控制执行器的运动，实时读取传感器所感应的数据和触摸屏显示器上的指令，达到对灌装过程中物料流量、重量、速度等参数的实时监测和控制。
2. 设计要点饮料灌装机的PLC控制系统设计需要考虑以下几点：(1) 控制方式的选择：灌装机的控制方式分为手动和自动两种，手动控制方式操作简单，适用于小规模生产；自动控制方式可以通过预设程序实现自动加工，适用于大规模生产。
(2) 程序的设计：程序的设计包括监控和管理，需要实现数据采集、运算和调节等功能。
程序设计需要考虑到控制精度和反应速度两个方面，确保灌装过程中的稳定性和速度。
(3) 传感器的选择：传感器可以通过测量传输介质的温度、压力、流量等参数，将实时数据传递给PLC控制器。
传感器的选择需要考虑到其精度、稳定性和可靠性等因素。
(4) 触摸屏人机界面：触摸屏人机界面可以实现现场监控和控制，它需要具备操作简单、易于维护、直观友好等特点，以方便操作管理人员进行实时监控和控制。
(5) 增加安全措施：灌装过程中涉及到高压、高温、高速等复杂环境，需要在PLC控制系统中增加安全措施，如温度传感器报警、超重报警等，以确保职工的安全。
3. 优点PLC控制系统的优点包括：(1) 稳定性高：PLC控制系统运行稳定，能够实时调节灌装流量、速度、质量等参数，使产品质量更加稳定。
(2) 自动化程度高：PLC控制系统可以通过程序预设自动进行灌装过程，实现产品的自动化生产，节省人力成本。
(3) 精度高：PLC控制系统能够实时监测和控制灌装过程中的各项参数，确保产品质量的一致性。
饮料灌装生产流水线的PLC控制 毕业设计
摘要通过编写可编程控制器程序实现对饮料罐的自动灌装和手动灌装流程。
随时通过检测信号的导入控制传送带的运行（其中包括主传送带电机和次品传送带的运行），同时实现对灌瓶的计数，并区分出合格产品的数量。
其中在灌装过程中要准确的对空的饮料罐进行定位，灌装结束后，系统设备液位检测仪器对液位进行检测，生成的检测信号输入PLC，进行运行分析。
瓶子停顿时间为1秒，灌装时间为5秒，同时随时能手动对计数器进行复位操作，随时控制灌装流水线的运行。
并在此基础上，灌装结束后给饮料瓶贴上标签。
PLC选用日本三菱公司的FX2N系列。
关键词：三菱FX2NPL；MC,MCR主控指令；饮料灌装；液位检测AbstractProgrammable controller by writing programs to achieve the automatic filling of beverage cans and manual filling process. At any time by detecting the signal into control of the operation of conveyor belt (including the main conveyor belt motor and defective operation), while achieving a count of filling bottles, and to distinguish the number of qualified products.In the filling process in which the right to accurately locate the empty beverage cans, filling the end, the system equipment, liquid level instrumentation for liquid level detection, the generated test signal input PLC, to run the analysis.Pause time is 1 second bottle, filling time of 5 seconds, while the counter at any time can be reset manually at any time control the filling line operation.PLC selected Japan's Mitsubishi Corp. FX2N series.Key words: Mitsubishi FX2NPL; MC, MCR master directives; beverage filling; level detection.目录前言 (1)一、设计任务 (3)1、课题内容 (3)2、控制要求 (3)3、课题要求 (3)二、总体设计方案 (3)1、饮料灌装流水线的基本结构 (3)2、选择电器元件 (5)3、流水线灌装的工作原理 (7)4、系统流程图 (8)三、电气控制电路设计 (9)1.自动操作模式 (9)2.手动操作模式 (9)3.报警 (10)4.计数过程 (10)四、PLC设计 (10)1、选择PLC (10)2、I/O点的编号分配和PLC外部接线图 (11)3、控制面板图 (12)4、梯形图 (13)5、指令表 (15)五、调试过程及结果 (18)六、总结 (19)参考文献 (20)谢辞 (21)前言目前，饮料厂的自动化灌装生产线中已经有越来越多的机器在使用先进的灌装技术来提高机器的自动化控制水平和生产效率，而应用PLC完成电气部分的控制是工业自动化电气控制的主要发展方向。
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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
Y90S—4
1
M3
次品传送带电动机
Y90S—4
1
QF1
断路器
NS100N
1
QF2
断路器
NS80N
1
QF3
断路器
NS80N
１
QF4
断路器
NS20N1QF5断路器NS10N
1
FR1
热继电器
（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）。
一、设计任务··········································2
1、课题内容···········································2
2、控制要求···········································2
3、课题要求···········································2
参考书目··············································20
一、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
饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制设计说明书
设计任务书《可编程控制器》课程设计设计题目：饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制学院：学号：专业（方向）年级：学生姓名：2013年 6 月 17日设计说明书目录1 引言 (2)2 系统总体方案设计 (3)2.1 系统硬件配置及组成原理 (3)2.2 系统变量定义及分配表 (4)2.3 系统接线图设计 (4)3控制系统程序设计 (5)4控制系统的上位机设计 (12)4.1 人机界面选择 (12)4.2 人机界面设计 (12)5系统调试及结果分析 (18)5.1 PLC程序调试及解决的问题 (18)5.2 PLC与上位机联调 (18)5.3 结果分析 (18)结束语： (19)参考文献 (20)1 引言文章探讨了如何利用德国西门子PLC S7-200 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 端口分配表以及整体程序流程图等，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。
关键词：PLC；自动化饮料灌装生产线；；系统硬件接线图；I/O 端口分配表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，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。
为适应发展，故提出下面的PLC控制技术改造现有生产线。
本文介绍了德国西门子PLCS7- 200 在自动化饮料罐装生产线控制系统中的应用，并从硬件和软件两方面进行了分析和研究。
2 系统总体方案设计2.1 系统硬件配置及组成原理传感器的选择信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计饮料灌装生产线是现代化生产中的一项重要组成部分，其功能主要是对饮料进行计量、灌装、封口、标贴等一系列工艺操作。
随着现代化工业技术的不断发展，传统的手动控制方式已经逐渐不能满足生产的需求，机械化、自动化的饮料灌装生产线逐渐成为主流。
而在这些自动化饮料灌装生产线中，控制系统的设计是关键，影响到生产线的整体性能和生产效率。
近年来，基于PLC的饮料灌装生产线控制系统在该领域得到了广泛的应用。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种可编程、可复用、工业化程度高的特定功能电子计算机，主要用于工业自动化控制系统中。
具有多种输入输出接口、可编程性高、可靠性高等优点，特别适合工业现场相关控制应用。
在基于PLC的控制系统设计中，生产线上各个终端之间通过高速的通讯实现数据共享，实现了高效快速的信息传递。
基于PLC的饮料灌装生产线控制系统设计中的核心部分在于PLC的程序设计。
程序设计要根据生产线的具体工艺特点，达到控制系统简单、实用和稳定的目标，合理地运用各种控制策略，使生产线运行过程中能够高效地进行控制和调节，进而对质量、生产效率等进行实时的监控。
在饮料灌装生产线的控制系统设计中，可选用的控制策略主要是PID控制和流量控制。
PID控制是按比例-积分-微分算法基础上的一种控制策略，主要是根据输出反馈信号与目标信号之间的误差，通过比例、积分和微分三部分的调和，控制生产过程实现质量优化、运行效率提高等方面的目标。
流量控制是通过对生产线进料、出料口的流量控制实现对流程的马达控制，从而达到控制生产过程的目标。
在饮料灌装生产线的PLC控制系统中，还应考虑到安全控制的重要性。
这一方面主要是通过控制PLC程序实现对生产线安全的监控和预警，其中包括必要的安全开关，安全区域限制，人员行动提示等功能，尽可能避免人员和生产设备之间的接触，降低了人员的伤害和设备的损耗。
此外，在PLC控制系统设计中也应包含系统自诊断、自动保护和故障排除等功能模块，以提高生产线的稳定性和可靠性。
饮料灌装生产流水线的PLC控制
饮料灌装生产流水线的PLC控制一、前言随着现代化生产技术的不断发展，高效率、高品质、低成本、低浪费的生产模式相继应运而生，其中，自动化生产成为了工业生产的一种重要的模式。
自动化生产是指通过计算机技术、电子技术、机械技术、控制技术等综合应用于制造工艺，使制造过程自动进行的一种生产方式。
在这种方式的生产过程中，PLC控制是一个非常重要的环节。
本文主要围绕着饮料灌装生产流水线的PLC控制，对其进行探讨和分析，并从硬件设计、软件编程等方面进行具体实现。
二、饮料灌装生产流水线的PLC控制饮料灌装生产流水线是食品饮料企业中非常重要的一环，其生产流程主要包括：瓶子送入、清洗、灌装、加盖、封口、贴标、包装、码垛、输送等多个环节。
针对上述流程的实际生产情况，PLC控制方案应具备如下特点：1、功能稳定：PLC控制的饮料灌装生产流水线要能够长期稳定地运行，保证生产效率的稳定。
2、生产线互锁：PLC控制需要对生产流线上的各个环节进行相应的互锁保护，以避免在生产过程中的物料混淆等错误操作。
3、检测监控：利用PLC对生产流线上进行各种检测监控，如瓶子数量、灌装数量、包装数量等，以避免瓶子丢失或灌装不足等情况。
4、数据采集：PLC控制需采集实时数据，进行分析、统计，以便实现对整个生产流程的优化和改进，提高生产效率。
5、报警功能：饮料生产过程中会遇到多种故障问题，利用PLC控制监测，如果出现故障，可以及时报警，实现迅速维修，避免产量下降。
三、硬件设计针对饮料灌装生产流水线的PLC控制硬件设计主要包括PLC、触摸屏、控制面板、传感器等几个方面。
1、PLC选型PLC的选型直接关系到饮品灌装生产流水线的运作质量，因此在进行选型时，应充分考虑生产线的规模、生产速度、成本等因素。
通常建议使用高品质可靠性的PLC，如三菱、欧姆龙等品牌。
2、触摸屏设计PLC控制器与触摸屏之间可以通过简单的串口通信进行数据传输，触摸屏主要负责人机交互界面的设计，包括启动、停止、状态监测、故障信息显示等功能。
plc课程设计饮料罐装生产流水线plc梯形图控制程序的设计与调试
福课程设计课程名称：《可编程控制器原理及应用教程》题目：饮料罐装生产流水线PLC梯形图控制程序设计与调试电力职业技术学院 (1)课程设计 (1)引言 (2)1.设计任务 (2)1.1课题容 (2)1.2控制要求 (2)1.3 课题要求 (3)2. 总体设计方案 (3)2.1饮料灌装流水线的基本结构 (3)2.2灌装流水线的工作原理 (3)3. 硬件控制设计 (4)3.1 PLC的选择 (4)3.2传感器的选择. (5)3.3硬件电路的设计 (5)4. 软件控制设计 (6)4.1系统流程图 (6)4.2 I/O接线图 (7)4.3 I/O分配表 (7)4.4梯形图 (8)4.5指令表 (9)5. 调试说明 (11)6．设计小结 (11)参考文献 (12)引言目前，饮料的灌装生产已经实现自动化，为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方面发展。
因此，饮料厂的自动化灌装生产线中有越来越多的机器在使用先进的灌装技术来提高机器的自动化控制水平和生产效率。
而应用PLC完成电气部分的控制是工业自动化电气控制的主要发展方向。
本次课设主要介绍全自动灌装生产线的基本概念。
全自动灌装生产线是由数台自动灌装机械经控制系统进行集中控制，并按照各自功能完成一定任务进行顺序、连续生产的一系列机器组合。
通过对饮料罐装自动控制的介绍，使我们对灌装这个行业有了更深的了解，也对自动化这个名词有了进一步的了解。
我国的饮料罐装自动化相对于西方发达国家来讲还有很大的差距。
设备旧，技术落后，成为阻碍我们灌装行业发展的一个严重问题。
鉴于这些问题，我国企业不断发展自身的实力，逐步朝着生产高速化、设备结构合理化、设备的多功能化、设备的绿色化、控制的智能化等方向发展。
推出适合自己需求的产品来。
本次课设就是朝着这个方向进行研究和设计。
1.设计任务1.1课题容饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制程序设计和调试1.2控制要求（1）统通过开关设定为自动操作模式，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。
饮料灌装自动化生产线控制系统设计
设计要求：本毕业设计需构建饮料灌装自动化生产线
模拟装置，作为控制对象，以罗克韦尔公司CompactLogix构 建饮料灌装自动化生产线控制系统。软硬件联调后，要求实 现空瓶清洗、空瓶检测、饮料灌装、瓶体封盖、成品检测、 瓶体贴标、成品入库和物料输送八个环节的有序运行 。其 中软件程序在Connnected Componench Workbench中实现。
饮料灌装自动化生产 线控制系统设计
一、自动灌装生产线设计目的及 要求 市场需求
技术对比
设计要求
1.市场需求及技术背景
1、大批量生产 2、智能化、自动化 3、功能完善且结构简单 4、经济效益强
2.继电器、PLC 控制技术对比
3.PLC 控制灌装系统设计要求
最大优点：通过软、硬件及系统模块的组合，PLC控制
口连接灌装单元模块
所用传感器均为NPN 型，其输出信号为低 电平，在传感器输出 端加上了外部上拉电
阻。
• 空瓶清洗模块
• 空瓶检测模块
• 饮料灌装模块
三、软硬联调，功能实现
饮料自动灌装功能均在传送带上完成，传送带 由三相交流电机驱动。
致谢
二、饮料灌装自动化生产线控制系统组成
பைடு நூலகம்
自动生产线
选择合适的电 气元器件，连 接组装
结构 硬件系统
功能 软件系统
选择PLC型号、 模块以及相应的
编程环境
1.硬件结构及工艺流程
• 空瓶清洗模块
当物料台上缺料时，仓 旋转，将瓶子输送到物 料台上，由气缸推向传 送带，瓶子到达传感器 位置时，吹气电磁阀和 清洗电机工作，吹气清 洗。
• 空瓶检测模块
瓶子有黑色和白色两 种，黑色瓶子表示没 清洗干净需分拣出来， 白色瓶子表示清洗干 净可输送到下一道工 序
饮料灌装生产线控制系统设计
饮料灌装生产线控制系统设计
•图6 -28所示为某流质饮料灌装生产线的简化示意图，AO3400在传送带上设有灌装工位和封盖工位，能自动完成饮料的灌装及封盖操作。
图6 -28某流质饮料灌装生产线示意图
控制要求
•传送带由电机Ml驱动，传送带上设有定位传感器Bl、灌装工位工件传感器B2和封盖工位工件传感器B3，在封盖工位上有A缸和B缸两个单作用气缸，在A缸上有两个位置传感器，A缸伸出到位时B4动作，A缸缩回到位时B5动作；在B缸上设有1个传感器，当B缸伸出到位时B6动作。
•按启动按钮，传送带开始转动，若定位传
感器Bl动作，则表示饮料瓶已到达一个工位，传送带应立即停止，此时如果在灌装工位
上有饮料瓶，则由电磁阀YV对饮料瓶进行
3s定时灌装。
•如果在封盖工位上有饮料瓶，则执行封盖操作：首先B缸将瓶盖送出，B6动作时表示瓶盖已送到位，然后A缸开始执行封压；当B4动作时，表示瓶盖已压到位，Is后A缸缩回；当B5动作时，表示A缸已缩回到位，然后B缸缩回，Is后传送带转动。
•任何时候按停止按钮，应立即停止正在执行的工作：传送带电机停止，电磁阀关闭，气缸归位。
毕业设计-饮料灌装生产线的PLC控制系统设计(正规版)
1饮料灌装生产线的PLC控制系统概述
饮料灌装生产线的控制过程主要是继电器接触控制，但这种电路接线复杂，可靠性低，使得工业生产的效率得不到提高。不过，随着时代的开展，饮料灌装生产线的控制过程正朝着智能化和自动化的方向开展。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为根底的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。本设计鉴于PLC可靠性高、耐恶劣环境能力强、使用极为方便三大特点，利用PLC技术平台自主开发创新，将机械、电气和自动化等技术有机结合，将传统的继电器-接触器控制功能用PLC代替，构成实用、可靠的饮料灌装生产线PLC控制系统。该控制系统可节省大量电气元件、导线与原材料,缩短设计周期,减少维修工作量, 提高加工零件合格率,进而提高生产率，而且程序调整修改方便灵活，提高了设备的柔性和灵活性。具有整体技术经济效益。
〔2〕PLC的主要功能：
①逻辑控制；②定时控制；③计数控制；④步进(顺序)控制；⑤PID控制、数据控制；⑥PLC具有数据处理能力、通信和联网；⑦其它PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如定位控制模块、CRT 模块。
基于PLC的生产流水线电气控制系统设计毕业答辩PPT剖析
（4） 可以手动对计数值及定时器清零（复位）
M1 M1
15 OUT T0 K5 16 LD T0 17 OUT Y2 18 OUT T1 K60 19 LD T1 20 OUT Y3 21 OUT T2 K20 22 LD T0 23 ANI T4 24 OUT T3 K5 25 LD T3 26 OUT T4 K5 27 LD T3 28 ANI T1
1.2灌装流水线的工作流程
（1）按下启动按钮，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0.5秒，罐装设备开始工作， 罐装过程为6秒钟，上盖2s。罐装和上盖过程有报警显示，8秒后 停止并不再显示报警（报警方式为红灯以0.5s时间间隔闪烁）。
29 OUT Y6
43 OUT C2 K12
30 LD M2
44 LD M3
31 AND X3
45 ANI T5
32 OR Y4
46 LD M4
33 ANI X4
47 ANI T6
34 OUT Y4
48 OUT Y7
35 LD X3
49 LD C1
36 OUT C1 K12 50 OR M3
37 LD M2
3. 软件控制设计
大学课程设计饮料灌装生产流水线的PLC控制
XXXXXX大学课程设计题目：饮料灌装生的PLC控制系统设计班级：姓名：指导教师：完成日期：一、设计题目饮料灌装生产流水线的PLC控制二、设计要求（1）系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直维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，传送带驱动电机必需自动启动，并维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秒，罐装设备开始工作，罐装进程为5秒钟，罐装进程应有报警显示，5秒后停止并再也不显示报警.（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，必需记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过瓶.（4）能够手动对计数值清零（复位）.三、上交材料（1）开题报告（2）说明书四、进度安排第1周：（1）熟悉题目，查找资料，整理资料，完成开题报告。
（2）进行PLC控制系统的硬件部份设计（PLC选型及外部接线图）。
第2周：进行PLC控制系统的软件部份设计（控制顺序功能和梯形图设计）。
第3周：查找不足，整理说明书。
整体分析，预备答辩。
五、指导教师评语成绩：指导教师日期摘要随着工业自动化水平日趋提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和从头设计问题。
PLC（可编程序控制器）是以微处置器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与运算机技术结合在一路，最近几年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面取得普遍应用。
作为通用工业控制运算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，活着界工业控制中发挥着愈来愈重要的作用。
鉴于此，设计者利用PLC的功能和特点设计出了一款饮料灌装生产流水线控制系统。
文章刚开始介绍了PLC的相关知识，接着以饮料灌装流水线为例，采用三菱公司的FX系列可编程序控制器，介绍了PLC 在饮料灌装流水线中的应用，给出了详细的程序设计进程。
利用PLC控制饮料灌装生产进程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的靠得住性和柔性。
课程设计 饮料罐装生产流水线的PLC控制
第一章工艺过程分析和控制要求饮料灌装机用于罐装各种各样的瓶装饮料，适合大中型饮料生产厂家。
早期的罐装机械大多数采用容积泵式、蠕动泵式作为计量方式。
这些方式存在一些缺点。
例如：罐装精度和稳定性难以保证、更换罐装规格困难等。
本系统采用的饮料分装计量是通过时间和单位时间流量来确定的，计量精度由可编程控制器（PLC）控制确定。
PLC控制具有编程简单、工作可靠、使用方便等特点，在工业自动化控制领域应用广泛。
专为PLC应用而设计的触摸屏集主机、输入和输出设备于一体，适合在恶劣的工业环境中使用。
饮料灌装装置主要包括两部分：恒压储液罐灌液和计数部分。
在恒压储液罐灌液中，里面有上限液位和下限液位传感器，它们被淹没时是1状态。
液面低于下限液位时恒压储液罐为空。
饮料通过进液电磁阀流入恒压储液灌，液面到达上限位时进液电磁阀断电关闭，使液位保持稳定。
恒压储液罐下面是罐装头部分，共有若干个灌装头。
夹瓶装置由气缸1驱动下降，下降到位后，夹瓶装置由气缸2夹紧定位，下降及夹紧由行程开关控制位置。
定位夹紧后，罐装头由气压缸3驱动下降，到位后灌装头电磁阀打开，开始灌液，延时后电磁阀关闭，通过电磁阀的开启达到罐装容量控制。
由此饮料罐装设计流程图1-1所示。
图1-1 饮料罐装设计流程图传送带电动机启动1s后，进瓶气缸缩回、开始进瓶，3s后出瓶处气缸4伸出挡住空饮料瓶。
进瓶出设置光电开关检测进瓶个数，当检测到24个是，出瓶处气缸5伸出不再进瓶，传送带电动机停止。
这时，灌装头下降到瓶口，由通过触摸屏输入的时间使PLC控制灌装头的开启时间。
罐装结束后，灌装头上升，夹瓶装置放松、上升。
出瓶处气缸缩回，传送带电动机有开始启动，1s后进瓶处气缸5缩回，光电开关开始检测进瓶个数。
工艺控制要求如下：(1)系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动饼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，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警(3)用两个传感器和若干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。
饮料灌装生产流水线PLC 梯形图控制程序设计与调试
饮料灌装生产流水线 PLC 梯形图控制程序设计与调试
黄杰 莫仲文
201231200608 201231000824
指导教师
学 院 名 称 工程学院 设计提交日期 2015 年 6 月
专 业 班 级 12 自动化 1 班 设计答辩日期 2015 年 6 月
目录
1 系统设计方案.......................................................................................................................... 1 1.1 系统设计要求....................................................................................................................... 1 1.2 方案一：步进功能图与梯形图共同编程........................................................................... 1 1.3 方案二：梯形图单独编程……........................................................................................... 2 1.4 方案确定............................................................................................................................... 2 2 硬件接线图.............................................................................................................................. 2 2.1 总 PLC 各输入/输出端口的硬件接线图............................................................................. 3 2.2 控制系统总流程图............................................................................................................... 3 3 软件编写及仿真...................................................................................................................... 5 3.1 GX Developer 简介................................................................................................................ 5 3.2 程序图…............................................................................................................................... 5 3.3 系统模拟运行仿真调试及结果........................................................................................... 5 4 收获与总结.............................................................................................................................. 9 5 小组分工.................................................................................................................................. 9 参 考 文 献.............................................................................................................................. 10 附 录.....................................................................................................................................11 附录 A .....................................................................................................................................11
饮料罐装生产流水线的PLC控制
饮料罐装生产流水线的PLC控制第一篇：饮料罐装生产流水线的PLC控制目录摘要..............错误！未定义书签。
1、方案选择.......错误！未定义书签。
1.1实现方案...........错误！未定义书签。
1.2采用数字电路...............错误！未定义书签。
2、基本原理电路..........错误！未定义书签。
2.1原理与分析............错误！未定义书签。
2.2原理框图...........错误！未定义书签。
3、电路元件的选择及参数..........错误！未定义书签。
3.1 〈74LS148〉..........错误！未定义书签。
3.2 〈7447〉.................错误！未定义书签。
3.3 〈555〉............错误！未定义书签。
3.3.1 NE555构成的单稳态触发器..........错误！未定义书签。
3.3.2 NE555构成的多谐振荡器.......错误！未定义书签。
4、电路设计及仿真........错误！未定义书签。
4.1单元电路设计...............错误！未定义书签。
4.1.1彩灯设计电路.............错误！未定义书签。
4.1.2数字显示电路.............错误！未定义书签。
4.2 整体电路.................错误！未定义书签。
5、仿真分析.......错误！未定义书签。
5.1彩灯设计电路仿真...............错误！未定义书签。
6、收获、体会和建议......错误！未定义书签。
7、元器件清单.....错误！未定义书签。
8、主要参考资料..........错误！未定义书签。
第二篇：电镀生产的plc控制课程设计电气控制技术课程设计设计题目:电镀生产线的PLC控制专业班级：级自动化班姓名：学号：指导老师：日期：2016题目：电镀生产线的PLC控制一．课题分析课题要求本课题是为了电镀车间提高工效、促进生产自动化以及减轻劳动强度而设计的一种专门半自动起吊设备，采用远距离控制。
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XX大学课程设计报告课题名称饮料罐装生产流水线的单片机控制系统设计院(系）机电工程学院专业机械设计制造及其自动化姓名XXXＸ学号XＸXX起讫日期２016.８．２9-2016.９.9指导教师XX2016年9月９日饮料罐装生产流水线的单片机控制系统设计摘要本设计是饮料灌装生产流水线的单片机控制系统。
其硬件部分主要包括电源电路、开关电路、光电传感器模块、数码显示模块、继电器控制模块、报警模块6个主要组成部分。
硬件选择以AT89C5１为主体、数码显示采用74LS１64串行显示方案,光电传感器采用对射式光电开关电路方案，继电器控制模块采用单片机控制5V继电器,进而控制交流接触器方案。
软件设计主要完成信号检测,多种工作状态的转换，以及显示灌装计数值三个工作。
关键词:灌装流水线单片机光电传感器串行数码管显示继电器控制目录摘要 (1)1.课程设计内容与要求 (3)1．1 课程设计内容3ﻩ1.2 课程设计要求3ﻩ2．控制系统的硬件电路设计4ﻩ2.1硬件电路设计ｐrotｅuｓ软件简介4ﻩ2.2 控制系统硬件电路详细设计4ﻩ2.2.1 控制系统结构图 (4)２.2．2 电源电路设计 (5)2.２.3单片机开关按钮设计5ﻩ2．2．４光电传感器电路设计 ................................................................................... ６2.2.5 数码管显示模块 (6)2.2.6 报警模块 (7)2.2．7 传送带模块 (7)2.2.8 灌装设备模块 (8)3.控制程序设计与仿真8ﻩ３.1控制程序设计平台软件keil uvｉsioｎ2简介8ﻩ3.2 控制程序详细设计8ﻩ３.2.１控制程序流程图 (8)3.2．2详细程序设计11ﻩ3.3 控制系统Ｐｒotues仿真ﻩ１3３.３.1 光电传感器仿真13ﻩ3.3．２灌装设备和传送带仿真 ............................................................................... 1３３.3．３数码管显示仿真14ﻩ3.３.４整体仿真图 (14)结束语 ................................................................................................................................... 1５参考文献15ﻩ附录I 电路图 (16)附录ＩＩC51源代码17ﻩ1.课程设计内容与要求1．1 课程设计内容设计一套饮料罐装生产流水线的PLC控制系统,控制要求：（1) 系统通过开关设定为自动操作模式,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,罐装过程应有报警显示，５秒后停止并不再显示报警。
(3）一旦系统启动,记录罐装瓶数，设最多不超过９９99瓶。
（４）可以手动对计数值清零（复位）。
1.２课程设计要求(１）采用ＭCＳ-51单片机控制,画出控制系统的硬件电路图；（2）采用2２０Ｖ交流电源供电,设计控制系统直流电源模块硬件电路图；（３)编制控制程序，并画出程序框图;(４）撰写课程设计报告。
2．控制系统的硬件电路设计２.1硬件电路设计ｐｒoｔeus软件简介Proｔeus软件是英国Lab Centｅr Ｅｌectroｎｉcs公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EＤA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proｔeus是世界上著名的EDＡ工具（仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCＢ设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持８051、HＣ11、PＩC10／１２／16/1８/24/30／ＤsＰIC33、AVR、ARM、8０８6和MＳP430等,20１0年又增加了Ｃorｔｅx和ＤSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IＡR、Keｉl和MＰＬＡB等多种编译器。
［1]２.2 控制系统硬件电路详细设计图 (1）如图(1)所示整个控制系统输入量有四个,分别为启动开关、停止开关、复位计数值开关以及光电传感器输入信号。
输出有三个，分别为数码管显示、传送带继电器以及灌装设备继电器。
单片机在接收到启动开关信号后，控制4位数码管显示初始计数值，同时输出信号使传送带继电器线圈得电,进而闭合在强电电路中的相应的继电器开关,使传送带带动瓶子运动。
当光电传感器检测到瓶子到达灌装位置时，向单片机发送信号，单片机接收到信号后立即停止传送带,通过内部计时器计时1S后启动灌装设备,同时报警指示灯保持常亮。
单片机内部定时器继续计时5S后,停止灌装设备，关灭报警指示灯，数码管显示值加1，然后启动传送带等待光电传感器检测到下一个信号开启再一次的循环。
在系统运行期间如果接收到停止信号系统会立即关闭传送带和灌装设备,以及数码管显示;如果接收到复位信号,单片机控制的数码管计数值立即清零；如果数码管当前的计数值达到了9999，再接收到灌装完成的信号数码管显示值会变成0进而重新计数。
2.2.2 电源电路设计由于设计要求用220Ｖ交流电供电,而单片机电路需要的电源是直流5V。
故需要设计220V转５V的直流稳压电路。
本系统采用的为常见的直流稳压方案如图(2）所示。
ﻩﻩﻩﻩﻩ图（2)变压器输出端的９V电压经桥式整流并电容滤波,在电容C1两端大约会有１1Ｖ多一点的电压,假如从电容两端直接接一个负载，当负载变化或交流电源有少许波动都会使C１两端的电压发生较大幅度的变化,因此要得到一个比较稳定的电压，在这里接一个三端稳压器的元件U2。
三端稳压器是一种集成电路元件，内部由一些三极管和电阻等构成,在分析电路时可简单的认为这是一个能自动调节电阻的元件，当负载电流大时三端稳压器内的电阻自动变小,而当负载电流变小时三端稳压器内的电阻又会自动变大,这样就能保持稳压器的输出电压保持基本不变。
因为我们要输出５V的电压，所以选用7８05,7805。
前面的字母可能会因生产厂家不同而不同。
LＭ78０5最大可以输出１A的电流，内部有限流式短路保护。
三端稳压器后面接有电容,起滤波和阻尼作用。
2.2．３单片机开关按钮设计由于单片机上电P2、Ｐ３口均为高电平,故此处设计最简单的开关电路，单片机口接按钮接地。
以停止开关为例，如图3所示图（3)２.2.４光电传感器电路设计如图4所示图（4）光电传感器由两部分组成,一部分是发光的二极管,一部分是由光电三极管组成的光电开关。
当左部分和右部分没有物体遮挡时，发光二极管的光照射到光电三极管基极上，光电三极管导通，电压比较器LM393 3脚电平高于2脚2.5Ｖ输出电压为低电平0V；当左部分和右部分有物体遮挡时,光电三极管截止，电压比较器LM3９３ 3脚电平低于2脚电平２，5V输出电压为高电平5V。
２．２．５数码管显示模块图(5）显示模块选用4个ＬEＤ共阴极数码管，为节省单片机输入输出口选用用74LＳ164芯片进行串行数码显示。
接线图如图所示，4个74LS16４芯片串行连接，U2接收来自单片机的数据，U3、U４、U5输入端接在前一个数据输出的最高位。
每一次刷新显示时,单片机通过第一个74LS1６4向显示模块输入4个字节通过串行移位的方式,分别保存在U２、U3、U4、U５内进而控制４个数码管的显示。
２．２.6报警模块ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ图（6）报警模块选用ＬＥD指示灯，由于单片机驱动电流较小故电路中加入三极管进行电流放大。
当三极管的基极接收到来自单片机的低电平信号,三极管正向导通，LED指示灯亮。
2.2.7 传送带模块传送带电机模块由两部分组成：一部分为弱电的控制电路（图7)，一部分是强电电路如（图８，图9)。
ﻩﻩ图(7）ﻩﻩﻩ图（8) 图（９)当三极管的基极接收到来自单片机的低电平信号时，三极管正向导通吸合继电器开关Ｋ１，位于强电电路中的KM1线圈得电,传送带电机启动运行。
当三极管的基极接收到来自单片机的高电平信号时，三极管截止，继电器的线圈通过二极管D1放电,K1断开，KM1线圈掉电，KM1断开,电机停止运行。
2.２．8 灌装设备模块此模块和传送带模块类似,此处不再赘述,电路图如图１0、图１1、图1２所示。
ﻩ图(10）ﻩﻩ图(11）ﻩﻩ图(１２）3.控制程序设计与仿真3.1控制程序设计平台软件kｅｉl ｕvisioｎ2简介Kｅil uVision2是德国Keｉl Ｓｏftwaｒe公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，使用接近于传统c语言的语法来开发，与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用,而且大大的提高了工作效率和项目开发周期,他还能嵌入汇编，您可以在关键的位置嵌入，使程序达到接近于汇编的工作效率。
KＥIL Ｃ５1标准Ｃ编译器为8０51微控制器的软件开发提供了Ｃ语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。
Ｃ5１编译器的功能不断增强，使你可以更加贴近CPU本身，及其它的衍生产品。
C51已被完全集成到uＶｉsion2的集成开发环境中,这个集成开发环境包含:编译器，汇编器，实时操作系统，项目管理器，调试器。
ｕVｉsion2 IDE可为它们提供单一而灵活的开发环境。
［2］3．2 控制程序详细设计３.2.１控制程序流程图控制程序框图包括主程序框图图(13)和定时器中断函数框图(14)。
图(13)图(1４）3.2．2 详细程序设计(1)数码管显示函数ｖｏｉd dispｌaｙ（)｛uchar LED＿coｄｅ[４］; //存放四个数码管显示代码uchar ｉ,j,chr,sel；ﻩﻩfor(i=0；ｉ<4；i++）ﻩﻩ//将显示的数值转换为显示代码ＬEＤ_ｃｏｄe［i]=LED_Mａｐ[disｄata[i]]；ｆor(i=0;ｉ<4;i++)ﻩﻩﻩ／/７4LS1６4数码管串行显示程序 {ｃhr=LED＿coｄｅ[ｉ];/／sel=0x80；for（j=０；j<8；j＋+)ﻩ{Dｉn=chr&sel;ﻩﻩＣLＫ=0;ﻩsel＝sel>>1;ﻩdｅlaｙ（1);ＣＬK=１;ｄeｌaｙ(1);}}}(２）计数显示函数计数显示函数，取出计数值的各个位送给ｄｉｓｄatａ数组。