plc自动灌装生产线

摘要

随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计

问题。PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。

本次课程设计主要介绍基于三菱FX2N系列PLC设计的全自动灌装生产线的基本概念。运用PLC软件程序来控制，整个流水线由电动机传送带、灌装装置、定位传感器、满瓶检测传感器、空瓶检测传感器等组成。电动机的启动和停止，灌装装置的灌装、报警显示都是由PLC控制的。流水线由传感器实时监控，由PLC控制，控制准确，自动化程度高。可以通过一系列的PLC自动控制达到我们的目的，使得饮料自动装，自动的移动，让我们

能够更加方便的控制。

关键词：三菱FX2N系列 PLC；饮料灌装；生产流水线

I

目录

摘要.............................................................................................I 1 设计任务 (1)

1.1设计目的 (1)

1.2控制要求 (1)

1.3 设计要求 (1)

2 总体设计方案 (2)

2.1 饮料灌装流水线基本结构 (2)

2.2输入/输出接口（I/O）分配表 (2)

3系统的硬件设计 (3)

3.1PLC的结构与选择 (3)

3.2 系统的面板图 (3)

3.3 系统的PLC的外部接线 (4)

4 系统的程序设计 (6)

4.1 程序流程图 (6)

4.2系统的顺序功能图 (6)

4.3梯形图程序 (7)

4.4指令表程序 (9)

5 系统的运行与调试 (10)

设计总结与体会 (11)

参考文献 (12)

II

1设计任务

1.1设计目的

全面熟练掌握PLC的硬件组成以及各种指令的应用，使学生掌握小型PLC应用系统设计的步骤，熟悉和掌握PLC开发系统的应用和软件调试过程，通过设计过程中对故障的分析、判断、检修进一步锻炼和培养学生的动手能力。

1.2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）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）。

1.3设计要求

（1）设计系统的PLC外部接线图

（2）系统的操作面板

（3）设计好顺序功能图

（4）系统的T形图

2总体设计方案

2.1饮料灌装流水线基本结构

灌装流水线的运作是通过电机和灌装设备来控制的。通过电动机的运转，带动流水线的工作。而灌装设备的开通则直接控制饮料流通。通过输入PLC软件程序，直接控制电机及流水线的运作.。流水线由传感器实时监控，由PLC控制，控制准确。自动化程度高。整个饮料灌装流水线如图2-1所示：

图2-1饮料灌装生产流水线示意图

2.2输入/输出接口（I/O）分配表

输入/输出接口（I/O）的分配如下表1-1、1-2所示：

表饮料罐装生产流水线控制系统的输入接口功能表

表1-2饮料罐装生产流水线控制系统的PLC输出接口功能表

根据确定后的输入/输出接口（I/O）数量和现有设备条件，本设计选择的PLC机型为FX2N-48MR。

3系统的硬件设计

3.1PLC的结构与选择

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU 模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。相同如图3-1所示：

图3-1 PLC结构图

3.2系统的面板图

如图3-2所示：

SB1 SB3

L0

SB2 SB4

3.3系统的PLC的外部接线图

如图3-3所示

图3-3 饮料罐装流水线控制系统的PLC控制电路硬件接线图

4系统的程序设计

4.1系统流程图

程序的流程图如图4-1所示

图4-1程序流程图4.2顺序功能图

顺序功能图如4-2图所示

图4-2饮料罐装流水线控制系统的顺序功能图

定时器选择：根据已确定的PLC型号FX2N-48MR以及题目要求，该设计中的定时器选用T0、T1。

计数器选择：控制要求中提到计数器最大计数值99999999，可见必须选择32位计数器，再根据已确定的PLC型号FX2N-48MR 可选择C200、C201。

4.3 梯形图程序

图4-3梯形图程序

4.4 指令表程序

5系统的运行与调试

（1）在电脑上安装上FXGP_WIN-C软件，程序编号后，将程序输入FXGP_WIN-C软件中，在电脑上进行初步仿真调试。

（2）在电脑上测试程序无编写错误后到实验室进行实物仿真：

一、按外部接线图连好实物图

二、先将PLC程序写入程序控制器中。

三、对各个输入I/O口给信号处理，看各个输出口是否有相应的输出，如果没有按照设计要求输出，对程序进行更改，直到各输出口有相应的输出。

四、用编程软件将程序输入PLC中，在确认PLC的电源、外部接线和程序输入无误的情况下，接通电源，按照流程图的顺序进行调试，最终使整个系统能准确、可靠的工作。