PLC传送带自动装箱控制系统设计
目录
一．课程设计目的 (3)
1.1 课题背景 (3)
1.2 生产线自动化的发展概括 (4)
1.2.1国内生产线自动化发展概括 (4)
1.2.2 国外生产线自动化发展概括 (4)
1.3 本文主要研究内容 (4)
1.3.1 设计任务书 (4)
1.3.2 主要解决的问题 (4)
二．课程设计题目描述和要求 (5)
三．课程设计报告内容 (7)
2.1 方案论证 (7)
2.1.1 采用传统继电接触器电气控制系统 (8)
2.1.2 采用PLC可编程序控制器控制系统 (8)
2.1.3 方案比较与选择 (8)
2.2 PLC的硬件结构及工作原理 (10)
2.2.1 PLC控制系统组成 (10)
2.2.2 PLC的工作过程 (11)
2.3 控制系统构成图和工作流程 (11)
2.3.1 控制系统构成图 (13)
2.3.2 控制系统工作流程图 (14)
2.4 控制系统硬件设计 (15)
2.5 控制系统软件设计 (16)
2.5.1 控制系统逻辑分析 (16)
2.5.2 控制系统程序设计 (17)
2.6 系统程序调试及结果 (17)
四.结论 (20)
五.参考文献 (21)
第1章课程设计目的
1.1 课题背景
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。为了适应现代化的大规模生产某种产品，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,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。而且需要对其进行计数，包装，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。
近年来，生产线上的自动化控制应用已越来越多，越来越广泛。随着工业生产自动化水平的不断加快，对控制系统提出了愈来愈严格的要求。随着大规模集成电路广泛应用，控制系统本身也得到长足发展，已由原来的分立元件、继电器控制，发展成为大规模集成电路的微机控制。控制方式也由原来的分散控制发展为集中控制。正是在这种发展的需求下，可编程控制器应运而生。由于可编程控制器（PLC）具有体积小、抗干扰能力强、组态灵活等优点，因而在工业控制系统中得到非常广泛的应用。
在自动生产线检测控制系统中，可编程控制器主要用作下位机，检测各状态点的状态，直接控制系统的启、停和其他控制单元的投切，并将各点的状态送给
上位机——计算机，计算机综合可编程控制器和其他设备的数据，作出相应的处理和显示。自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。
1.2国外生产线自动化发展概况
从上世纪30年代开始，机械加工企业为了提高生产效率，采用机械化流水作业的生产方式，大型自动生产线承担的加工对象也随之改变。生产线的控制系统使用的继电器数量很多，在频繁动作情况下寿命较短，使生产线的可靠性降低。为了解决这一问题，1969年美国数字设备公司率先研制出第一台可编程控制器（简称PLC），并在通用汽车公司的自动装配线上试用成功。
70年代出现了计算机群控系统，即直接数控（DNC）系统，由一台较大型计算机控制与管理多台数控机床和数控加工中心能完成多品种，多工序的产品加工。近年来又出现了计算机集成制造系统（CIMS），综合运用计算机辅助设计（CAD），计算机辅助制造（CAM），智能机器人等多项高技术。
近十几年来，国外PLC技术取得了飞跃，其容量成倍扩大、体积不断缩小、功能不断增强，不但具有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有PID 等特殊控制功能，可直接进行A/D、D/A转换，还开发管控一体化。
1.3主要解决的问题
在传统的工业控制中，一般都是由继电器来进行控制的，当今的PLC吸收了微电子技术和计算机技术的成果。在很多领域，PLC已经取代了继电器进行控制。在传统的控制中，传送带的控制通常是通过继电器来完成，维护复杂。本设计介绍了通过PLC来对传送带进行自动控制。该系统有两个传送带，即包装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送产品包装箱，其功能是把已经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，以便使产品刚好落入包装箱中，在包装箱传送带的中间装一光电传感器，用以检测包装箱是否到位。产品传送带将产品从生产车间传送到包装箱，当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入包装箱内，并由另一传感器转换成计数脉冲。
依据提出的要求，我们需要解决的关键是对传送带B拖动空箱到指定位置的
控制；以及传送带B制动后传送带A的启动和传送带A制动后传送带B的启动，怎么使其形成一个循环的过程，对传送带的控制还应该设置报警功能；同时传送带A和传送带B应有独立点动控制，以便于调试和维修；最后还要对传送带A 运送的产品进行指定数量的检测。
对于传送带的控制可采用步控指令实现步进控制；而对于传送带的独立点动控制可设置一个手动控制按钮，当其按下时，系统可进行独立点动控制。对于PLC这些都可通过软件完成要求；其中需要用传感器来进行位置检测和产品计数。
第2章控制系统的设计
2.1.1 采用传统继电—接触器电气控制系统
由于继电—接触器电气控制线路简单，价格低廉，多年来在各种生产机械的电气控制领域中，应用十分广泛，而且技术上也十分成熟，因此受到大力推广。但是在一些较为复杂的控制系统中，特别是涉及到时序控制的自动控制系统，必须使用大量的中间继电器、时间继电器、接触器等，而且控制线路复杂、器件多、接点多，因而在这类控制系统中可靠性低、可维护性差。
2.1.2 采用PLC可编程序控制器控制系统
PLC可编程序控制器其实就是工业控制计算机，用以取代传统的中间继电器、时间继电器、计数器等，并具有一切计算机控制系统的功能。目前PLC已成为工业控制的标准设备，其应用面几乎覆盖了整个工业企业，广泛应用于化工、石油等企业的现代过程控制中。
2.1.3 方案比较与选择
采用传统据电—接触器电气控制系统，虽然价格低廉，但大量的中间继电器、时间继电器，使得线路复杂、器件多、接点多、可靠性低，而且一旦出现故障，检修困难。用于自动控制系统中，其反应时间、跟踪能力差，有可能使得系统不能正常运行。
而采用PLC可编程序控制器，其优点如下：
（1）具有高可靠性。PLC除采用优质器件等外，在硬件方面采用了较先进的电源，用以防止由电源回路串入干扰。其内部采用了电磁屏蔽，以防辐射干扰。
按钮
电磁线圈
而外部输入/输出电路则一律采用光电隔离，加上常规滤波和数字滤波；软件方面设置了警戒时钟WDT 、自诊断等措施。因而使得PLC 的平均无故障时间达到30万小时，被称为“永远不坏的控制器”，因而可靠性优于传统继电—接触器电气控制系统。
（2）灵活性高、扩展性好、通用性强。它采用程序使得硬件软件化，对于不同的控制系统，只需改变程序即可，因而通用性强。而且现场接口容易，设计周期短。
（3）功能强。PLC 具有自诊断、监控和各种报警功能既可完成过程控制，又可进行闭环回路的调节控制，而且在将来的工控领域，可以说是无所不能。 由于生产线上的恶劣环境和电磁干扰，一般的电子仪器都会受到干扰。而PLC 是从取代工厂内继电器线路、进行顺序控制发展开来的工业控制产品。PLC 由于具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强，以及编程简单，维护方便，通讯灵活等优点。在电器控制系统中得到广泛应用。PLC 不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成定时、计算、计数和各种闭环控制功能。整个控制系统利用PLC 控制传送带实现了空箱传送、产品运输、产品计数等功能。并且有手动控制和自动控制两种控制方式。在生产线自动装箱控制的传送带控制系统应用，可使生产线的控制更加灵活、可靠。进而提高生产效率，突现节约用工，改善工人工作环境，减轻工人劳动强度，节约材料消耗和用工。 因此，本文选择PLC 控制系统。 2.2 PLC 的硬件结构及工作原理
PLC 采用的是典型的计算机结构，主要包括CPU,RAM,ROM 和输入、输出接口电路等。其内部采用总线结构，进行数据和指令的传输。如果把PLC 看作一个系统，该系统由输入变量→PLC →输出变量组成，外部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测信号等均作为PLC 的输入变量，它们经PLC 外部输入端子输入到内部寄存器中，经PLC 内部逻辑运算或其他各种运算、处理后送到输出端子，作为PLC 的输出变量，对外围设备进行控制。PLC 的一般内部逻辑结构框图如图2-1所示。
输
CPU
指示灯
继电器触点
程序存储器
电源
图2-1 PLC的逻辑硬件结构框图
2.2.1 PLC控制系统组成
①输入部分：如按钮开关、限位开关等，直接与PLC输入端子相连接，用以产生
输入控制信号，这些信号一般来自操作台上的人工指令。
②控制部分:反复执行根据被控对象的实际控制要求所编制的处理程序，并产生
各种输出控制信号。
③输出部分:如接触器、电磁阀等，它们与PLC输出端子相连接，用以控制被控
对象的动作。
2.2.2 PLC的工作过程
①输入处理:PLC以重复扫描方式执行用户处理程序，在执行程序前首先按地址
编码顺序将所有输入端子的通断状态(输入信号)读入输入映象寄存器中，然后开始执行用户处理程序.在执行过程中，即使输入信号发生变化，输入映象寄存器的内容也不变，直到下一个扫描周期的输入处理阶段才重新读取输入状态。
②程序控制:在程序执行阶段，PLC顺序扫描用户程序，每执行一条程序所需要
的信息都从输入映象寄存器和其他内部寄存器中读出并参与计算，然后将执行结果写入有关输出映象寄存器中。
③输出处理:当全部指令执行完毕后，将输出映象寄存器中的状态全部传送到输
出锁存寄存器中，构成PLC的实际输出并由输出端子送出。
随着微电子技术的发展，可编程序控制器（PLC）以微处理器为核心，适用
于开关量、模拟量和数字量的控制，已进入过程控制和位置控制等领域，成为一种多功能、高可靠性、应用场合最多的工业控制微型计算机。
2.3 控制系统构成图和工作流程
2.3.1 控制系统构成图
生产线自动装箱的PLC控制系统图如图2-2所示。
图2-2 生产线自动装箱的PLC控制系统图
2.3.2 控制系统工作流程图
1 当按下控制装置的自动控制按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱前移至指定位置，达到指定位置后，由SQ2发出信号，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达12个时，传送带A制动停止，传送带B启动运行。
3 上述过程循环地进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止，其工作流程图如图2-3所示。
4 当按下手动选择按钮后，系统停止上述的自动控制运行，而可以手动进行控制传送带A和传送带B的运行，以便于调试和维修。
按下启动按钮
传送
带B
启动
传送带A
停止传送
带B
启动
传送
带A
启动
传送
带B
停止
SQ2发出
到位信号
累计12
个产品
时
按下停止按钮，传送带A、B都制动停车
N
Y
图2-3 生产线自动装箱工作流程图
启动按钮
独立点动输入
停止按钮
光电传感器
传送带控制
电机
指示灯
报警器
P
L
C
2.4 控制系统硬件设计
根据自动装箱系统的控制要求,系统应有手动控制和自动控制功能。为了避免意外事故或故障的发生，系统设有报警器。系统的具体设计过程如下：（1） I/O点数的估算
系统输入信号：
自动控制按钮，需要1个输入端；
手动控制按钮，需要1个输入端；
停止按钮，需要1个输入端；
手动控制时，传送带A和传送带B独立点动控制按钮需要2个输入端；
产品数量检测信号SQ1和空箱位置检测信号SQ2，需要2个输入端；
故障报警消音按钮，需要1个输入端。
以上共需8个输入信号点。
系统输出信号：
传送带A和传送带B，需用2个控制输出端；
系统上电指示和手动指示、装箱指示需要3个输出端；
一个报警器，需要1个输出端。
以上共需6个输出信号点。
（2）用户应用程序占用内存大小的估算
用户应用程序占用多少内存与I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等因素有关，因此在程序设计之前只能粗略地估算。根据经验，此应用程序占用内存的大小可作如下估算：
开关量输入：8*10=80字节；
开关量输出：6*8=48字节；
定时器/计数器：（2*3+1*3）=9字节。
共计137字节，在加上程序存储空间和备用存储空间，初步估计共需1K字节。
（3） PC型号的选择,
因为本系统是对开关量进行控制的应用系统，而且对控制速度要求不高，所以可选用西门子系列的S7-300型可编程控制器PLC作为控制核心，该单元为20
点I/O，12点输入，8点输出，所以满足系统输入、输出点需要。
西门子S7-300型系列 PLC的特点：
·高速计数器能方便的测量高速运动的加工件。
·扩展能力增强，最大到12ch的模拟量。
·带高速扫描和高速中断的高速处理。
·可方便的与西门子的可编程序终端(PT)相连接，为机器操作提供一个可视化界面。
·A/D、D/A精度大幅度提高，分辨率为1/6000。
·可进行分散控制和模拟量控制。
·通讯功能增强，提供内置RS232C端口及RS485的适配器。
S7-300虽然体积小，但是提供了许多功能。具有强大的模拟量扩展功能，能够带3块模拟量输入输出模块；能够连接触摸屏；提供新的适配器，把外设口转成RS485口。为小型的紧凑型设备提供人机界面(HMI)和高精度的测量方法。采用S7-300将在很小的空间内获得许多先进的功能。小机壳内会聚了先进的功能和优异的表现。为轻工行业、医疗制冷行业，传送设备和紧凑型的制造商提供更优越的性能和更高的附加值。
西门子小型系列PLC具有优异的性能价格比，所组成的控制系统具有如下技术特点：
·稳定的性能西门子系列PLC外型小巧结构紧凑，西门子公司长期积累的生产控制经验和严格的技术标准保证了其可靠稳定的性能，即使在恶劣的工业环境下仍然能正常运行。更经过高低温的考验，使得该PLC可以适用在特殊的场合。·通讯功能增强提供内置的RS232C端口和RS422端口。西门子完全开放的通讯协议可以方便的实现上位机远程监控功能，用户可以随心所欲自己定制开发通讯监控系统。
·高速的程序执行速度更快的程序指令执行速度，使得控制过程精确无误。·很强的扩充能力模拟量可以增加到12路；系统支持DeviceNet协议，具有强大的扩充能力，通过远程端子，可以扩充到256点，方便组成集散控制系统。（4）系统I/O点的分配
系统I/O点的分配如表2-1所示。
表2-1 S7-300 I/O 分配表
输入
输出
内部继电器
定时器/计数
器
00000 自动控制按
钮
01000 系统指示灯
01006
TIM 000
00001 B 手动控制输
入
01001 传送带B 输
出
01007
TIM OO1
00002 A 手动控制输
入
01002 传送带A 输出
CNT 002
00003 SQ2输入 01003 装箱指示 00004 SQ1输入 01004 手动指示灯 00005 停止安钮
01005 报警器
00006 手动控制按钮
00007 消音按钮
系统输入/输出接线图如图2-4所示。
PLC
自动控制按钮 系
统指示灯 B 手动控制输入 传
送带B 输出 A 手动控制输入 传
送带A 输出 SQ2输入 装
箱指示灯 00000 01000 00001 01001
00002 01002 00003 01003
00004 01004 00005 01005
00006 01006 00007 01007
SQ1输入手动指示灯
停止安钮报警器
手动控制按钮辅助继电器
消音按钮辅助继电器
220V AC
图2-4 系统输入/输出接线图
（5）传感器的选择
近年来，随着生产自动化程度的提高，光电传感器的功能不断完善，现已成为与PLC相配套的系列产品，广泛用于自动包装、打胶、罐装、以及自动装配流水线。
针对本文设计要求，我们可采用光电开关来对产品计数和空箱到位检测。这类光电传感器利用光电元件受光照或无光照时“有”“无”电信号输出的特性将被测量转换成断续变化的开关信号。为此，要求光电元件灵敏度高，而对光照特性的线性要求不高。这类传感器主要应用于零件或产品的自动记数、光控开关、电子计算机的光电输入设备、光电编码器以及光电报警装置等方面。
光电开关可分为两类：透射型和反射型两种。
透射型光电开关是由分离的发射器和接收器组成并相对放置。发射器发射的红外线直接照射到接收器上，当有物品通过时，将红外线光源切断遮挡住了，接收器收不到红外光，于是就发出一个信号。可用于产品计数。
反射型光电开关的接收部分和发射部分合做在一起，利用物体对发射部分发射出的红外线反射回去，由接收部分接收，从而判断是否有物体存在。当有物体通过，接收器接收不到红外光，于是就发出一个信号。可用于空箱是否到位检测。当采用接近开关、光电开关等两线式传感器时，由于传感器的漏电流较大，可能出现错误的输入信号而导致PLC的误动作，此时可在PLC输入端并联旁路电阻
Ｒ，如图2-5所示。当漏电流不足lmA 时可以不考虑其影响。
图2-5 PLC 与光电开关的连接
旁路电阻R 的计算公式如下： C O FF
C O FF
()R U R R U I 式中：I 为传感器的漏电流（mA ），UOFF 为PLC 输入电压低电平的上限值（V ），RC 为PLC 的输入阻抗（K Ω），RC 的值根据输入点不同有差异。 2.5 控制系统软件设计 2.5.1 控制系统逻辑分析 自动装箱系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控制设备动作之间的相互关联性,最佳的实现方案就是采用顺序控制。这样就考虑针对不同的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现自动装箱系统从传送带B 开始工作到产品落入空箱之中并完成精确的计数这样一个周期控制工作的程序实现。 设计使用一系列的中间状态信号来传递状态转换信息，完成顺序的交互。因为要求传送带A 和传送带B 具有点动控制功能，故分别设置自动控制和手动控制两个启动按钮。当按下自动启动按钮时，系统进行自动控制。在自动装箱过程中，当传送带B 拖动空箱到达指定位置时，由SQ2发出信号，使传送带B 停止；而传送带A 启动运行，产品逐一落入箱内，由传感器SQ1检测产品数量，当累计产品数量达12个时，传送带A 制动停止，同时传送带B 启动运行；完成整个循环工作。当按下手动控制按钮时，若按下传送带B 独立点动输入按钮，传送带B 就工作；若按下传送带A 独立点动输入按钮，传送带A 就开始工作。两者完全独立。 2.5.2 控制系统程序设计 （1） 程序流程图如下： 光电开关 IN PLC COM 输入电源 R 初始 初始 N Y N Y N Y N N Y Y Y N 传送带A 启动 SQ1计数12次到 传送带A 停止 传送带B 启动 传送带B 停止 SQ2检测到位信号 B 手动输入 A 手动输入 传送带B 启动 传送带A 启动 按下自动控制按钮 按下手动控制按钮 跳转 B 工作输出 A 工作输出 跳转结束 B 工作输出 辅助继电器 A 工作输出 图2-6 系统自动控制流程框图 图2-7 系统手动控制流程图 （2）程序梯形图如下： 报警器 图2-8 控制系统程序梯形图 （3）程序助记符如下： A "故障复位" //PID复位； = L 0.0 BLD 103 A M 11.6 ； = L 0.1 BLD 103 A M 11.0 ； = L 0.2 BLD 103 A M 11.1 = L 0.3 BLD 103 A M 11.2 = L 0.4 BLD 103 A M 11.3 = L 0.7 BLD 103 A "自动启动" ； JNB _001 CALL "CONT_C" , DB41 //； COM_RST :=L0.0 MAN_ON :=L0.1 PVPER_ON:=L0.2 P_SEL :=L0.3 I_SEL :=L0.4 INT_HOLD:= I_ITL_ON:= D_SEL :=L0.7 CYCLE :=T#20MS / SP_INT :=MD20 ； PV_IN :=MD24 PV_PER := MAN := GAIN :=MD28 //比例参数设置值； TI :=MD32 / TD :=MD36 TM_LAG := DEADB_W :=0.000000e+000 LMN_HLM :=2.764800e+004 LMN_LLM :=0.000000e+000 PV_FAC := PV_OFF := LMN_FAC :=1.000000e+000 //控制器输出量的系数； LMN_OFF :=0.000000e+000 I_ITLVAL:= DISV :=0.000000e+000 LMN :=MD44 LMN_PER := QLMN_HLM:=M11.5 QLMN_LLM:=M11.4 LMN_P := LMN_I := LMN_D := PV := ER := _001: NOP 0 2.6 系统程序调试及结果 在计算机上，运行CX-Programmer编程软件，打开自动装箱控制程序。断电情况下连接好PC/PPI电缆，按照I/O分配表，用实验连线导线将PLC主机模块输入、输出接口与实验板接口一一对应连接，并将PLC主机模块的电源端与实验模块的电源端相连接。下载程序文件到PLC,监控后运行，使PLC进入运行方式。 1、按下自动控制按钮00000后，系统指示灯01000亮；同时传送带B启动运行（01001指示灯亮）。 2、当SQ2空箱到位检测信号到（00003按钮输入），传送带B停止运行（01001指示灯灭）。同时传送带A启动运行（01002指示灯亮）。 3、当SQ1送入12个计数脉冲时（00004按钮12次输入）及累计产品数量达12个时，传送带A停止（01002指示灯灭），同时传送带B启动运行（01001指示灯亮）。 4、当SQ2到位信号到（00003按钮输入），系统循环工作。 5、当按下手动控制按钮00006时，系统立刻进入手动控制状态。手动指示灯01004亮，系统指示灯仍亮。当按下传送带B或传送带A的手动控制按钮00001和00002时，传送带B或传送带A启动运行。两者完全可独立控制。 6、无论系统何种运行状态，自动控制状态和手动控制状态可互相转换。手动指示灯01004可显示系统状态。 7、当按下停止按钮00005时，系统停止运行，系统指示灯01000灭。 该结果完全满足设计的要求，借助实验室的设备完全模拟了生产线自动装箱控制过程。 四.小结 对于本次设计，成功采用PLC控制多个传送带的工作，完成了本次设计任务的基本要求，经过多次的调试，该系统性能稳定、可靠、冗余性强，可以很好地适用于连续工作。本次设计的生产线自动装箱PLC控制系统，其硬件结构简单，成本低廉，响应速度快，性能、价格比很高，和单片机系统相比具有极高的可靠性，具有良好的市场应用价值。本系统解决了传统以继电器控制硬件电路的方法，采用人机界面取代继电器，通过软件的方式控制硬件电路。由于PLC具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强，以及编程简单，维护方便，通讯灵活等优点。但是该设计尚有不足，还有很多的扩展功能没有实现，例如对产品计数错误的检测功能等等。 通过这次设计，使我对自动控制设计有了更深刻的认识，也使自己的动手能力和方案设计的思路有了更进一步的提高，同时也更加熟悉了本专业的设计软件。对PLC的功能也有了进一步的认识，了解了不同型号的PLC以及相关的编程软件。在完成这个题目的过程中，我遇到了一些困难，也走了很多弯路。但通过不断的努力和同学们的大力支持，以及指导老师的悉心教导，我克服了困难完成了本次设计，同时我也获得了很多宝贵的经验，学到了很多新的知识。 自动装箱生产线系统的设计 摘要 在现代化的工业生产中常常需要对产品进行计数和包装，如果这些繁杂的工作由人工完成的话不但效率低，而且劳动强度大，不适合现代化的生产需要。本文主要对基于生产线自动装箱的PLC控制系统进行了详细的研究。该系统有两个传送带，即包装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送产品包装箱，其功能是把已经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，使产品刚好落入包装箱中，在包装箱传送带的中间装一光电传感器，用以检测包装箱是否到位。产品传送带将产品从生产车间传送到包装箱，当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入包装箱内，并由另一传感器转换成计数脉冲。本控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值。 关键词：自动生产系统设计 目录 前言 第1章系统概述 1.1生产线自动化的发展概况 (1) 1.2 国内生产线自动化发展概况 (2) 1.3国外生产线自动化发展概况 (4) 第2章基本知识介绍 1.1 安全保护电路 (5) 2.1 熔断器的选择 (5) 2.2 电源开关的选择 (7) 2.3交流接触器 (9) 2.4热继电器 (10) 2.5时间继电器 (11) 2.6电动机 (12) 2.7行程开关 (14) 2.8 PLC的结构 (16) 2.9 PLC的工作原理 (18) 第2章系统分析 2.1本文主要研究内容 (20) 2.2主要解决的问题 (21) 第3章控制系统的设计 3.1继电接触器主电路 (22) 3.2继电接触器控制电路 (23) 3.3自动装箱生产线的工作原理： (24) 3.4 I/O 分配端 (25) 3.5 接线图 (26) 3.6梯形图 (27) 3.7 指令图 (29) 3.8 流程图 (30) 第4章 结论 (31) 致谢 (33) 参考文献 (34) 前言 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 基于PLC自动门控制 系统的设计 （正文） 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装臵和传动装臵组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装臵运行，在通过传动装臵带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC 控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。 本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下： 第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装臵选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装臵 目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装臵的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31 随着经济的发展和人们生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛。它现在为许多宾馆、超市、百货大楼等现代建筑所必备，不仅可以美化出入口环境，而且具有节能、防尘、隔音等功能，同时也是建筑物智能化的重要指标。本次课程设计的自动门控制系统是利用PLC为核心来控制,其电路结构简单,单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成,利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能,非常适用于日常生活控制场合。 关键字：智能化;PLC;梯形图 1 PLC概述 (3) 2 自动门的介绍 (3) 2.1自动门的简介 (3) 2.2自动门的分类 (3) 2.3自动门机的基本组成 (4) 2.4自动门行程开关的工作原理 (4) 2.5自动门光电开关介绍 (5) 3 自动门控制总体设计方案 (6) 4 自动门控制装置的硬件组成 (6) 5 自动门控制系统流程图 (6) 6 自动门控制顺序功能图 (7) 7 自动门控制PLC外部接线图 (8) 8 继电器接触控制图 (9) 9 自动门控制梯形图程序设计 (10) 10 自动门控制程序设计 (10) 11 系统调试与分析 (11) 12 结束语 (12) 13 参考文献 (13) 14 致谢 (14) 1 PLC概述 PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。 2 自动门的介绍 2.1自动门的简介 自动门英文名：automatic door。自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式己开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等。 2.2 自动门的分类 常用的自动门可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门。 推拉门：可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门门扇沿孤形轨道平滑移动，可分为半弧单向、半弧双向、全弧双向。为了最大限 文件编号：TP-AR-L2924 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 自动装箱气动控制系统 设计(正式版) 自动装箱气动控制系统设计(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 目前，实现自动化生产是各个工业部门提高效率、增加产能的重要手段之一。在自动化生产流水线上，包装环节是不可或缺的一个部分。实现自动装箱的方法有多种，而其中气动控制系统的应用十分广泛。气动控制系统具有装置结构简单、轻便，安装维护方便，压力等级低，使用安全，环保无污染，响应速度快，防火、防爆、防潮，且气源制造简单，成本低等优点，适合工业中复杂的工作环境。此外，针对自动装箱系统需要产品在箱内整齐划一的特点，气动控制系统通过多个行程开关及气缸的组合设计，使得在自动装箱过程中，不但能够提高装箱效率，而且还 能够高品质地完成产品的整齐装箱。 自动装箱气动控制系统的组成 装箱系统的全部动作由托箱气缸、托产品气缸、装箱气缸和推箱气缸完成。四个气缸都是普通双作用气缸，驱动气缸动作的是四个二位五通的双电控换向阀，气缸动作的位置和距离由多个行程开关来决定。 2.1.产品托放过程 在自动装箱系统工作时，首先运送纸箱的传送带启动，当第一个纸箱到位后，触动行程开关1，纸箱传送带停止运行，同时产品传送带开始运行。当产品排列在托物板上，每排满规定的个数，就碰到行程开关2，此时产品传送带停止运行，电磁铁3YA通电，托产品气缸B将托物板托起，使产品通过搁物板后搁在搁物板上（搁物板采用的是只能上翻，不能下翻的设计）。这时行程开关2松开，产品传送带继续运送 课程设计 课程名称传感器原理及工程应用 专业班级测控技术与仪器 姓名朱广申 学号 1021 齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩课程名称传感器原理及工程应用指导教师孙凯 院（系）电气学院专业班级测控13-1 学生姓名朱广申学号 1021 设计日期 课程设计题目自动门控系统设计 摘要 随着电子技术的发展，可编程控制器（以下简称PLC）不断更新、发展，PLC控制 是自动控制中最常见控制方式之一，自动门就是自动控制应用的一典型例子，由于可编 程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控 制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日 常生活中运用越来越广泛。 关键词：PLC，变频器，驱动装置，感应器。 目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。引言.................................................... 错误!未定义书签。 1. 概述................................................... 错误!未定义书签。国内外自动门发展现状..................................... 错误!未定义书签。本课题研究的内容......................................... 错误!未定义书签。本课题研究的目的和意义................................... 错误!未定义书签。 2. 自动门控制系统总体方案设计............................. 错误!未定义书签。自动门的功能需求分析..................................... 错误!未定义书签。系统设计的基本步骤....................................... 错误!未定义书签。自动门技术参数的确定..................................... 错误!未定义书签。自动门的机械传动机构设计................................. 错误!未定义书签。 3. 自动门硬件系统的设计................................... 错误!未定义书签。控制系统结构设计......................................... 错误!未定义书签。可编程控制器(PLC)的选型.................................. 错误!未定义书签。 PLC概述................................................ 错误!未定义书签。可编程控制器（PLC）的选型................................. 错误!未定义书签。驱动装置的选型........................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器原理............................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器的参数设定......................................... 错误!未定义书签。感应开关的选型........................................... 错误!未定义书签。自动门系统I/O分配表..................................... 错误!未定义书签。控制系统的电气接线....................................... 错误!未定义书签。 编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 自动装箱气动控制系统设 计 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑 文件编号：KG-AO-9452-51 自动装箱气动控制系统设计 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 目前，实现自动化生产是各个工业部门提高效率、增加产能的重要手段之一。在自动化生产流水线上，包装环节是不可或缺的一个部分。实现自动装箱的方法有多种，而其中气动控制系统的应用十分广泛。气动控制系统具有装置结构简单、轻便，安装维护方便，压力等级低，使用安全，环保无污染，响应速度快，防火、防爆、防潮，且气源制造简单，成本低等优点，适合工业中复杂的工作环境。此外，针对自动装箱系统需要产品在箱内整齐划一的特点，气动控制系统通过多个行程开关及气缸的组合设计，使得在自动装箱过程中，不但能够提高装箱效率，而且还能够高品质地完成产品的整齐装箱。 自动装箱气动控制系统的组成 装箱系统的全部动作由托箱气缸、托产品气缸、 安全管理编号：YTO-FS-PD704 自动装箱气动控制系统设计通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards 自动装箱气动控制系统设计通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 目前，实现自动化生产是各个工业部门提高效率、增加产能的重要手段之一。在自动化生产流水线上，包装环节是不可或缺的一个部分。实现自动装箱的方法有多种，而其中气动控制系统的应用十分广泛。气动控制系统具有装置结构简单、轻便，安装维护方便，压力等级低，使用安全，环保无污染，响应速度快，防火、防爆、防潮，且气源制造简单，成本低等优点，适合工业中复杂的工作环境。此外，针对自动装箱系统需要产品在箱内整齐划一的特点，气动控制系统通过多个行程开关及气缸的组合设计，使得在自动装箱过程中，不但能够提高装箱效率，而且还能够高品质地完成产品的整齐装箱。 自动装箱气动控制系统的组成 装箱系统的全部动作由托箱气缸、托产品气缸、装箱气缸和推箱气缸完成。四个气缸都是普通双作用气缸，驱动气缸动作的是四个二位五通的双电控换向阀，气缸动作的位置和距离由多个行程开关来决定。 2.1.产品托放过程 摘要： 在工业生产中，常常需要对产品进行计数、装箱。如果用人工操作不但麻烦，而且效率低、劳动强度大。随着微机控制的普及，特别是单片机的应用，给该系统的设计带来了极大的方便。 本论文设计了一种以8051单片机为核心的流水线产品计数及装箱控制系统，可以对工业自动化生产流水线上的产品进行精确的计数和装箱。为了读键盘给定值及检测和控制，专门扩展一个8255A可编程接口及程序存储器EPROM2732(4K*8 200ns可用紫外线擦除标准EPROM)。扩展的8255A的B口用于给定值或产品计数显示。 关键词：装箱；自动控制；单片机 正文： 1、自动装箱控制系统设计方案 1.1 控制方案列举分析 自动装箱的关键在于依据装箱过程，设计出一个能够得以实现自动控制的结构方案。显然，自动装置的选择取决于这一过程的需求及特性。依据定义，一个自动装置即能通过自动控制或遥控方法完成任务的一台机器或一个机构。它可以是简单的，例如，从一个位置移向另一位置的一种单轴结构的气动压力联动装置，也可以是复杂的，例如，具有六轴结构的能动外科手术的机器人。而包装过程的各个项目选择以及各类工业自动化机构，可以在一个具体工作场所的空间围，使每一个设计方案完成一项任务。 由系统功能要求、方案选择和设备配置，可以设计出一个自动装箱系统，其 图1.1 产品自动装箱系统原理图 在图1.1中，该系统带有两个传送带，即包装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送产品包装箱，其功能是把已经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，以便使产品刚好落入箱中，在空包装箱传送带的中间装一检测控制器1，用以检测包装箱是否到位。产品传送带将产品从车间传送到包装箱。当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入包装箱，并由检测器2转换成计数脉冲。 产品计数可以由硬件完成(如MCS-51系列单片机中的定时器/计数器)，也可以用软件来完成。本系统采用软件计数方法。 系统工作步骤如下： (1)用键盘设置每个包装箱所装的产品数量以及包装箱数，并分别存放在PARTS和BOXES单元中。 (2)接通电源，使传送带1的驱动电机转动。由控制程序控制传送带1的驱动电机持续运动，当包装箱运行到检测器1的光源和传感器的中间时，通过检测光电传感器的状态，判断传送带1上的包装箱是否到位。 (3)当包装箱到位时，关断电机电源，使传送带1停止运动。 (4)启动传送带2电机，使产品沿传送带向前运动，并转入箱。 (5)当产品一个一个落下时，通过检测器2的检测，将产生一系列脉冲信号。 (6)从检测器2来的输出脉冲，由计算机进行计数，并不断地与存在PRESET 单元中的给定值进行比较。 (7)当产品数与给定值不等时，将继续控制传送带2运动，以便继续装入产品，直到零件数与给定值相等，停止传送带2电机，不再转入产品。 (8)再次启动传送带1的电机，使装满产品的箱子继续向前运动，并把存放箱子数的存单元加1，然后再与给定的箱子数进行比较。如果不够，则带动下一个空箱到达指定位置，继续上述过程。直到产品数与给定值相等，停止包装，等待下面操作命令。 当传送带2上的产品和传送带1上的箱子足够多时，这个过程可以继续不断进行下去,这就是产品自动包装生产线的流程。 必要时操作人员可以随时通过停止(STOP)键停止传送带运动，并通过键盘重新设置给定值，然后再起动。 陕西工业职业技术院可编程控制器课程设计指导教师意见书 目录 摘要 (5) 第一节PLC概述 (6) 第二节西门子S7-200可编程控制器的介绍 (6) 2.1 S7-200 PLC概述 (6) 2.2 S7-200 PLC硬件系统 (7) 第三节自动门介绍 (9) 3.1 平移式自动门机的基本组成基本组成 (10) 3.2 自动门的分类 (10) 3.2 行程开关的工作原理 (11) 3.3 光电开关介绍 (12) 第四节基于西门子S7-200 PLC的自动门控制要求 (12) 4.1 自动门控制装置的硬件组成 (12) 4.2 控制要求 (13) 第五节基于西门子S7-200 PLC的自动门控制控制系统的I/O编址 (13) 第六节基于西门子S7-200 PLC的自动门控制控制系统原理图 13 6.1 自动门的基本工作原理 (13) 6.2 自动门控制控制系统原理图 (15) 第七节系统流程图 (16) 第八节 PLC接线图及主控电路图 (17) 第九节梯形图程序设计 (19) 第十节设计总结 (21) 第十一节参考文献 (22) 第一节 PLC 概述 可编程控制器（简称PLC）是一种数字运算操作的电子系统，转为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和人输出，控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则来设计。 PLC的特点： 1、抗干扰能力强，可靠性高； 2、控制系统结构简单，通用性强； 机械系统传动与控制课程设计说明书 设计题目： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 提交日期： 目录 1 课程设计的内容及目的 2 总体方案设计 2.1 控制要求的分析 2.2 控制方式选择 3 控制系统设计 3.1 原理图 3.1.1 主电路 3.1.2 地址分配 3.2 接线图 3.3 元件选型 3.4 PLC程序 4 课程设计总结 5 附录 附表1：元器件选型明细表 附图2：原理图 附图3：接线图 1 课程设计的内容及目的 对生产线上某种产品自动按指定数量（如12个）装箱，产箱装箱前及装箱后都由传送带传送。 生产线自动装箱控制装置示意图如图所示，生产产品由传送带A传送，装入由B传送的空箱中。每12个产品装入一箱，当传送带A传送12个产品装入一箱后，传送带B将该箱产品移走，并传送下一个空箱到指定位置等待传送带A传送来的产品。 图1装箱流程图 2 总体方案设计 2.1 控制要求的分析 用PLC控制整个控制装置要达到以下要求: 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，由SQ2发出信号，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，如电源有电、传送带A工作和传送带B工作等。 5、传送带A和传送带B应有独立点动控制，以便于调试和维修。 2.2 控制方式选择 1 当按下控制装置的自动控制按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱前移至指定位置，达到指定位置后，由SQ2发出信号，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达12个时，传送带A制动停止，传送带B启动运行。 3 上述过程循环地进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止，其工作流程图如图2-3所示。 4 当按下手动选择按钮后，系统停止上述的自动控制运行，而可以手动进行控制传送带A和传送带B的运行，以便于调试和维修。 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 生产线自动装箱装置 控制系统设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 助理指导教师： 二〇一三年五月 摘要 在现代化工业生产中时常需要对生产产品进行包装和计数，如果这么多繁杂的工作都完全由人工去完成的话不仅效率低下，而且劳动强度非常大，不能够满足现代化的生产需要。 本文主要对生产线自动装箱的PLC控制系统进行了细密的科学研究。此系统拥有有两个传送带，即生产产品传送带和包装箱传送带。产品传送带将生产产品从生产车间流水线传送到包装箱，当某一刻生产产品被送到传送带的末端时，就会自动地进入包装箱中，并由另一个传感器将其转换成计数脉冲。包装箱传送带则用来传第产品包装箱，其作用就是把已经装满了的包装箱运走，并用另外一只空箱来代替。为了使传送过来的空箱刚好对准产品传送带的末端，使产品准确落入空箱中，因此在包装箱的传送带中间装有一个光电传感器，用来检测空箱是否按照正确的方式传送到位。 此控制系统具有成本低、精度高、故障率低、抗干扰能力强、操作维护简单等特点，具有优良的实际应用价值。 关键词：系统,生产,自动,设计 ABSTRACT Often need to carry out counting and package on the product in the commercial run being modernized, not only the inefficient, moreover intensity of labour working from the words that the manpower accomplishes if these are complicated and overloaded is big , the childbirth being unfit to be modernized needs. Detailed research the main body of a book has been carried out on the PLC navar enchasing owing to production line automation mainly. Be system's turn to have two conveyer belts , be package box conveyer belt and product conveyer belt. The package box conveyer belt is used to deliver the product package box , whose function is that the package box luck already filling to full is leaked , is uses one to replace to come empty space box and. End being to make the empty space box aim at the product conveyer belt fitly, just the drop-in package box is hit by the messenger product, before package box conveyer belt centre install one photoelectricity sensor, in order to check if package box arrive at a place. And the product conveyer belt transmits a product from producing a workshop to package box , pawn some one products deliver to the conveyer belt end , the meeting automation drop-in package box inner, change from another sensor becoming counting pulse. Navar has accuracy height , the low , anti-interference ability of cost is strong , the malfunction leads a characteristic low , operation upkeep waits for simplely, have fine application value. Key words: System, Produce, V oluntarily, Design 基于PLC自动门控制系统的设计 （正文） 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装置运行，在通过传动装置带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。 本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下：第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装置选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装置 目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门 的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装置的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31 4.4 直流电动机的选型----------------32 4.4.1直流电动机的调速------------32 4.4.2直流电动机的优势-----------36 4.5 传动装置------------------------37 4.6 限 位开关------------------------37 4.7自动门控制系统I/O地址分配表-----37 4.8 自动门控制系统的原理图----------38 4.8.1 主电路原理图---------------38 4.8.2 PLC外围接线图-------------39 5自动门控制系统的软件设计-----------------40 基于PLC的车库自动门控制 作者：学号： 系部：机械工程系 专业：机电一体化技术 题目：基于PLC车库自动门控制系统设计指导者： 评阅者： 2013年5月 摘要 虽着科学技术的不断发展，人们对车库的需求量日益增长。现在拥有汽车的人越来越多，对好的车库门的需求也在不断增大。智能车库的应用也越来越广泛，停车场管理控制系统在建筑中是不可缺少的，同时也是建筑物智能化的重要指标。随着计算机控制技术的发展，停车场管理控制系统的功能及软硬件设施也伴随其发展而不断改进。本次课程设计主要阐述车库自动门的设计思想与程序编制，应用PLC自动控制技术实现自动控制车库门的打开或关闭。当车接近门时，通过驱动程序将门打开，离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制系统。此系统对车库的管理有很大的帮助、对疏导交通流量、提高道路通行能力有明显的效果，有很大的实用价值人们对车库的需求量日益增长。智能车库将是信息社会最重要的基础设施之一，停车场管理控制系统则是现代建筑中不可或缺的一部分。随着计算机控制技术的发展，停车场管理控制系统的功能及软硬件设施也伴随其发展而不断改进。自动门系统已开始于大型公司、科研所、政府机关等单位。为增强自动门运行的可靠性，本设计提出一种FX232MRplc与变频器控制的自动门控制系统，设计中采用两个感应探测器、一些开关及传感器作为此系统的输入设备，变频器作为调节门体速度，并分析了该控制系统的工作原理及系统的硬件组成，分析人体感应探测，自动门运行位置检测，门运行故障检测等控制电路的工作过程，正确PLC的选型、变频器的选型及自动门控制等方面进行详尽阐述。I/O结合PLC运行特点，对控制系统工作流程进行合理的优化。在此基础上给出控制系统软件的流程图。顺序功能图外部端子接线图以及PLC控制梯形图。 关键词：自动门可编程序控制器梯形图变频控制 题目：三菱PLC的自动门设计 目录 前言 (2) 1 自动门控制系统的简介 (2) 1.1 自动门的介绍及应用现状 (2) 1.2 自动门控制的意义 (3) 1.3 本文研究的主要内容 (4) 2 自动门控制系统的硬件设计 (5) 2.1 方案提出 (5) 2.2方案论证 (6) 2.4 PLC的简介与选型 (6) 2.5 传感器的介绍与选择 (9) 2.6 系统其他元器件的选择 (10) 3 系统的控制要求和系统流程图........................ 错误!未定义书签。 3.1 系统的控制要求.............................. 错误!未定义书签。 3.2 系统总流程图................................ 错误!未定义书签。 4 系统的软件设计及编程.............................. 错误!未定义书签。 4.1 GX-Developer编程软件相关介绍................ 错误!未定义书签。 4.2 本系统控制顺序功能图........................ 错误!未定义书签。 4.3 本系统的程序设计............................ 错误!未定义书签。 5 程序调试与实现.................................... 错误!未定义书签。 6 总结与展望........................................ 错误!未定义书签。 参考文献............................................ 错误!未定义书签。 生产线自动装箱的P L C 控制 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN# 安徽科技学院数理与信息工程学院 《PLC课程设计》 课程设计 题目: 生产自动装箱的PLC控制设计 专业：电气工程及其自动化 班级： 122班 指导教师：国海 2015年7月 目录 生产自动装箱的PLC控制设计 摘要 在现代化的工业生产中常常需要对产品进行计数和包装，如果这些繁杂的工作由人工完成的话不但效率低，而且劳动强度大，不适合现代化的生产需要。本文主要对基于生产线自动装箱的PLC控制系统进行了详细的分析。该系统有两个传送带，即包装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送产品包装箱，其功能是把已经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，使产品刚好落入包装箱中，在包装箱传送带的中间装一光电传感器，用以检测包装箱是否到位。产品传送带将产品从生产车间传送到包装箱，当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入包装箱内，并由另一传感器转换成计数脉冲。本控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值。 1 生产线自动化的概括 了解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、工伤和老毛病低等优点而获得出色的成就。2002年11月3至7日在芝加哥举行的国际PACK EXPO上，可以名明白多家自动化公司展示的最新的包装设备和新技术。这些经济实的自动化技术将会成为来的发展力量可见自动装箱技术的应用前景十分广阔。在中国，自动化技术还未成熟，还需要长时间的发展，所以将会有很大的空间来 发展此技术。这也是未来的发展方向和趋势。中国的经济高速度发展也需要这项技术来促进和加速，相信在自动化技术成熟以后，中国的经济也将有飞跃性的进步。 当前中国的经济发展格局也是非常的需要高技术来支持。这样中才会有稳定的发展状态。向西部发展的经济战略思想必然需要有高技术随之转移，生产也将需要自动化技术的支持，这样发展高技术自动化也就是必然的趋势。 通过此题目的设计可以把大学所学的专业知识融会贯通于实际并能锻炼立思考的能力，经过对我们的锻炼必然成为未来自动化技术的骨干，也将为中国的发展贡献一份力量，也使得我们能适应未来中国以及世界自动化技术的发展趋势。现阶段我国自动化市场旺盛的发展势头拉动对自动化人才的巨大需求。 2 PLC的发展历程 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美同数字公司研制出了基于集成电路和电子技术控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller(PC)。上个世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时 毕业论文 基于PLC的自动门控制系统的设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日 毕业设计任务书 设计题目：自动装箱生产线系统的设计一、设计的主要任务及目标： 控制要求如下： 1）按SB1 起动系统，传输线2 起动运行，当箱子进入指定位置时SQ2 动作，传输线2 停止； 2）SQ2 动作后延时1 秒起动传输线1，物品逐一落入箱，由SQl 检测物品（在物品通过时发出脉冲信号），当落入箱的物品达到10 个，传输线1停止，同时起动传输线2； 3）按下停止按钮，传输线l 和2 均停止。 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。 二、设计的基本要求和容 要求： 1、计任务进行分析。 2、PLC的输入输出端的个数。 3、选择PLC及输入输出模块 4、PLC型号的选择。 5、I/O接点的分配及PLC接线图。 6、梯形图的设计。 7、指令表程序。 8、软件流程图。 9、继电－接触器控制：主电路、控制电路、相应的保护、以及各元件的选择原则和方法并绘制接线图。 三、进度安排： 四、参考资料 [1]机床电气控制技术连赛英主编 [2]图解电气控制线路及应用【日】大浜庄司著仁剑丹译 [3]可编程序控制器及其应用建兴主编 [4]PLC开发与应用实例详解吴作明主编 [5]轻松看懂PLC控制系统梯形图金沙凤翼编著 [6]图解欧姆龙PLC入门宝林主编 [7]电气控制与PLC原理及应用程周主编 [8]PLC应用技术劳动和社会保障部教材办公室组织编写 [9]可编程控制器应用基础周四六主编 开题报告的字数一般要求1500字以上，其容应包括：自动装箱生产线系统的设计
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