文档介绍：毕业设计
基于PLC的全自动包装码垛生产线
控制系统设计
姓名: 许仲琳
专业:电气自动化
指导老师: 袁铸
设计时间:2011年10月28日
—2011年11月05日
目录
包装码垛简介 
包装码垛自动生产线PLC控制系统设计
1、 PLC概述
 、 PLC的基本结构
2 、 PLC控制系统设计
、包装码垛自动生产线工艺流程
、程序控制逻辑
、PLC控制系统硬件设计
、PLC控制系统软件程序设计
总结与展望
致谢
包装码垛简介
包装码垛生产线属于工业机器人。工业机器人是在第二次世界大战期间发展起来的,始于40年代的美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手。工业机器人是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多关节的操作机。它可以是固定式或移动式的,用于工业自动化作业中。工业机器人与其他专用自动机的主要区别在于,专用自动机是适应于大量生产的专用自动化设备,而工业机器人是一种能适应产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化设备。
包装码垛自动生产线PLC控制系统设计,
在包装过程中,自动完成称重、供袋、取袋、装袋、缝口、输送、金属检测、重量检测及码垛等多个动作,动作多,运动复杂,而所处工作环境恶劣(高温、振动、粉尘),这就要求控制系统具有很高的可靠性、良好的节能措施、很强的故障诊断能力,确保生产的稳定运行。由于包装生产线的各种控制为开关量,而目前流行的PLC具有结构小巧、运行速度高、通用性好、可靠性高等特点,非常适合于工业现场的高温、振动、粉尘等恶劣环境下的开关控制。所以选用PLC作为控制系统的核心部件。本包装码垛自动生产线动作关系复杂,I/O点数较多,以开关量控制为主,选择日本三菱公司的FX2N系列PLC为控制核心部件。
1、PLC概述
、PLC的基本结构。
PLC的类型繁多,但其结构和工作原理则大同小异,一般是由中央处理单元(CPU)、存储器、输入/输出单元、编程器、电源等主要部分构成的,如下图所示。如果把PLC看作一个系统,外部的开关信号均为输入变量,它们经输入接口存到PLC内部的数据存储器中,而后经过逻辑运算或数据处理以输出变量的形式送到输出接口,从而控制输出设备。
(1)、中央处理单元(CPU)
CPU是PLC的核心部件,它类似人的大脑,能指挥PLC按照预先编好的系统程序完成各种任务。其作用有以下几点:
①、接收、存储由编程工具输入的用户程序和数据,并可通过显示器显示出程序的内容和存储地址;
②、检查、校验用户程序对正在输入的用户程序进行检查,发现语法错误立即报警,并停止输入;在程序运行过程中若发现错误,则立即报警或停止程序的执行;将接收到的现场输入的数据保存起来,在需要改数据的
③、接收、调用现场信息时候将其调出、并送到需要该数据的地方;
④、执行用户程序当PLC进入运行状态后,CPU根据用户程序存放的先后顺序,逐条读取、解释和执行程序,完成用户程序中规定的各种操作,并将程序执行的结果送至输出端口,以驱动PLC外部的负载:
⑤、故障诊断诊断电源、PLC内部电路的故障,根据故障或错误的类型,通过显示器显示出相应的信息,以提示用户及时排除故障或纠正错误。
、存储器
存储器是具有记忆功能的半导体电路,是可编程控制器存放系统程序、用户程序及运算数据的单元。存储器可以分为以下3种:
①、系统程序存储器系统程序是厂家根据其选用的CPU的指令系统编写的,它决定了PLC的功能。系统程序存储器是只读存储器,用户不能更改其内容:
②、用户程序存储器根据控制要求而编制的应用程序称为用户程序。不同机型的PLC,其用户程序存储器的容量可能差异较大。根据生产过程或工艺的要求,用户程序经常需要改动,所以用户程序存储器必须可读写。一般要用后备电池(锂电池)进行掉电保护,以防掉电时丢失程序:用来存储工作数据的区域叫工作数据区。工作数据是经常变
③、工作数据存储器化、经常存取的,所以这种存储器必须可读写。
(3)、输入/输出单元
输入/输出(I/0)单元是PLC与外部设备相互联系的窗口。输入单元接收现场设备向PLC提供的信号,例如由按钮、操作开关、限位开关、继电器触点、接近开关、拨码器等提供的开关量信号。这些信号经过输入电路的滤波、光电隔离、电平转换等处理,变成CPU能够接收和处理的信号。输出单元将经过CPU处理的微弱电信号通过光电隔离、功率放大等处理转换成外部设备所需要的强电信号,以驱动各执行元件,如指示灯的亮灭,电动机启停和正反转,设备的转动、平移、升降,阀门的关闭等。
(4)、电源部分
电源部件能将外部供电电源转换成供PLC的CPU、存储器、I/O接口等电子电路工作所需要的直流电源,使