自动装箱生产线传送带设计

郑州信息科技职业学院毕业设计说明书

题目：自动装箱生产线传送带设计

系别：机械电子工程系

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学号：0 9 3 0 0 1 0 4 1

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2011年11月05日

毕业设计任务书

设计的主要任务及目标：

控制要求如下：

1 按下控制装置启动按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱体前移至指定位置，达到指定位置后，使传送带B制动停止。

2 传送带B停车后，传送带A启动运行，产品逐一落入箱内，由传感器检测产品数量，当累计产品数量达到12个时，传送带A制动停车，传送带B启动运行。

3 上述过程周而复始进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止。

4．应有必要的信号指示，传送带A工作和传送带B工作等

目标：学生通过查阅大量资料，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，为今后从事生产技术工作打下必要的基础；学会灵活运用已经学过的知识，并能不断接受新的知识，大胆发明创造的设计理念。

摘要

二十世纪九十年代以来，计算机的不断发展引发了各个领域的革命性变革。随着微处理器，计算机技术和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到几乎所有的工业领域。现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应，生产出小批量多，品种，多规格，低成本和高质量的产品。为满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵敏性。可编程序控制器正是顺应这一要求出现的，它是已微处理器为基础的通用控制装置。工厂自动化及传送系统也深受其影响，使得现代工厂自动化程度和信息集成程度的要求也越来越高。为了适应现代自动化传送的要求，PLC控制逐渐取代继电接触器控制成为传送控制的主要环节，使控制系统更加安全、迅速、可靠。PLC的推广应用在我国得到迅猛的发展，它已经广泛应用在各种机械设备和生产过程的电气控制装置中。了解PLC的工作原理，具备设计，调试和维护PLC控制系统的能力，已成为现代工业对电气技术人员和工科学生的基本要求。

关键词：PLC 传送系统继电器控制

目录

第1章．系统概述 (6)

1.1 生产线自动化的发展状况 (6)

1.2 国内生产线自动化发展概况 (7)

1.3 国外生产线自动化发展概况 (8)

第2章．PLC简介 (10)

2.1 PLC技术特点及主要功能 (10)

2.2 PLC控制的的优点 (11)

2.3 PLC技术特点及主要功能 (12)

2.4 PLC的工作原理 (13)

2.4.1 输入采样扫描阶段 (13)

2.4.2 执行用户程序扫描阶段 (13)

2.4.3 输出刷新扫描阶段 (14)

第3章．生产线传送带设计任务 (15)

3.1 课题内容 (15)

3.2 设计内容 (15)

3.3 任务要求 (15)

第4章．生产线传送带的总体设计方案 (16)

4.1 自动装箱生产线的基本结构 (16)

4.2 自动装箱的工作原理 (17)

4.3 自动装箱的工作过程 (17)

4.4 系统流程图 (18)

第5章．部分硬件的选型与设计 (19)

5.1 PLC的选择 (19)

5.2 热继电器的选择 (19)

5.3 熔断器的选择. (19)

5.4 光电开关的选择 (19)

5.5 硬件电路的设计 (20)

第6章．PLC程序设计 (21)

6.1 系统的控制面板 (21)

6.2 PLC外接线图 (23)

6.3 顺序功能图 (24)

6.4 PLC程序梯形图 (26)

6.5 PLC程序指令表 (28)

第7章．程序运行调试及结果 (30)

设计心得 (31)

致谢 (32)

参考文献 (33)

前言

可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算和操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

自从可编程控制器诞生以来，电气工程技术人员感受最深刻的也正是可编程控制器二次开发编程十分容易。它在很大程度上使得工业自动化设计从专业设计院走进了厂矿企业，变成了普通工程技术人员甚至普通工人力所能及的工作。再加上其体积小、可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善、适用性强、安装接线简单等众多优点，在问世后的短短几十年中获得了突飞猛进的发展，在工业控制中得到了非常广泛的应用。

输送带在工业生产中是必不可少的，以传统继电接触器为控制核心的传送控制系统通过接线表达各元器件之间的关系，要想改变逻辑关系就要改变接线关系，显然是比较麻烦的。随着可编程控制器的迅猛发展，传统接触继电器控制系统已逐渐被PLC控制所代替。以PLC为核心的传送控制系统，在它的接口上接有各种元器件，而各种元器件之间的逻辑关系式通过程序来表达的，改变这种关系只要重新编排原来的程序就行了，比较方便。

第1章．系统概述

1.1 生产线自动化的发展状况

现代社会中，无论在任何行业，从工厂的生产，到能源的输送，到与人民生活息息相关的市政工程，甚至人们的工作和休息的楼宇，到处都可以看到自动化系统的身影。自动化系统不仅早就成为了工业和社会生活的一个组成部分，而且是经济发展水平的重要标志。

在自动化生产日渐普及的今天，包装机械的自动化程度直接影响到产品的质量和生产效率。在现代化的工业生产中常常需要对产品进行计数，包装，如果这些繁杂的工作让人工去完成的话不但麻烦，而且效率低，劳动强度大，不适合现代化的生产需要，并且加重了工人的劳动强度。为了适应现代化的大规模生产某种产品，而且需要对其进行计数，包装，就必须设计一套完整的自动化生产线，以便用这自动化的生产线来代替人工完成这些繁杂的工作。

进一步加快工业现代化的发展，提高国民经济，改善人民的生活水平。自动化技术的提高能大幅度的提高经济效益，这在包装业中表现的特别明显。近年来，包装生产线的自动化、电子监测和控制系统持续发展，使的包装企业以高速度、较少的停机时间和包装故障，以及产品损耗减少、工伤和老毛病降低等优点而获得出色的成績。2002年11月3至7日在芝加哥举行的国际PACK EXPO上，我們可以看到多家自动化公司展示的最新的包裝设备和新技术。这些经济实用的自动化技术将会成为未来的发展力量。可见自动装箱技术的应用前景十分广阔。