泰山学院本科毕业论文
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计
摘要
计算机网络和通讯技术的日益提高，使企业对生产的自动控制和通讯提出了高层次的要求。饮料生产线也较繁琐，环节也增加了许多。其中灌装饮料就是其上首要的生产环节。
文中主要讲述了基于FX2N-32MR PLC的饮料灌装生产线的控制系统的设计。该系统的设计包括硬件和软件方面。其中硬件部分的设计主要包括了三菱FX2N-32MRPLC外部电路的设计、安装；软件部分包括程序的设计、调试。
设计系统最终能够实现下面几项功能：（1)对空瓶进行运送、灌装，灌装量依照空瓶大小设计确定；（2)对满瓶进行传送及统计数量，计数内容包括累计、单位包装计数，单位包装计数量可依照包装大小设计确定；（3)能够确保手动式复位。该系统采用了三菱可编程序控制器、传感器、继电器、行程开关等电器元件，利用PLC良好的自动控制，实现饮料罐装生产过程的自动化控制。
运用PLC来控制饮料灌装，实现了生产线的自动高效化、智能灵敏化。
对提高劳动效率，饮料质量和产量影响远大，意义非凡。
关键词：饮料灌装，生产流水线，无人控制
ABSTRACT
With the advanced computer and network communication technology, business-to-production process automation and information and communication put forward
higher requirements. Beverage production line more complex production processes are also
numerous. One drink is a beverage filling production line's most important production areas.
This paper mainly introduces the control system of beverage filling production line based
on Mitsubishi FX2N-32MR PLC.The system design consists of hardware and software design. The hardware design includes Mitsubishi FX2N-32MR PLC5s external circuit design and installation; software design includes the design and debugging of program.
The system can achieve the following functions: (1) The bottles can be transported and
filled and the filling volume can be set according to the size of bottles; (2) the full bottles can be
transported and counted, the count includes total count and the count of unit package and the
total number of unit packaging can be set according to package size; (3) the system can achieve
manually reset. The system mainly uses the Mitsubishi PLC, sensors，relays, switches and so on and uses the good automatic control performance of PLC to achieve the no control of
beverage filling production line Use of PLC control beverage filling production line, to achieve
the soft drink production line automation and intelligence. On labor productivity gains, improve
beverage quality and yield far-reaching significance
KEY WORDS: Beverage filling, Production line,No control
目录
4. 2主电路的设计---------------------------------------------------- 13 4. 3控制电路的设计-------------------------------------------------- 13 4. 4操作面板的设计-------------------------------------------------- 14 5系统程序的设计----------------------------------------------------- 16
5.1控制要求和控制过程分析------------------------------------------- 16 5.1.1 I/O 端口分配 ------------------------------------------------- 16 5.1.2梯形图--------------------------------------------------------- 17 5.1.3初始化程序----------------------------------------------------- 17 5.1.4装箱选择程序--------------------------------------------------- 18 5.1. 5流水线主控程序------------------------------------------------ 20 5.1.6闪烁报警程序--------------------------------------------------- 20 5_1_7记数程序------------------------------------------------------- 21 5.1.8数据传送程序--------------------------------------------------- 22 6程序的调试--------------------------------------------------------- 24
6.1装箱选择程序仿真------------------------------------------------- 24 6. 2主控制程序的仿真------------------------------------------------ 24 6. 3闪烁报警程序的仿真---------------------------------------------- 27 6. 4记数程序的仿真-------------------------------------------------- 28 7结论与展望--------------------------------------------------------- 29 8总结--------------------------------------------------------------- 30 参考文献 ------------------------------------------------------------ 31
32
致谢
1引言
1.1本论文研究的内容及意义
纵观近年来，国内外饮料工业蓬勃发展，各种饮料如碳酸饮料、果汁饮料、饮用水、茶饮料等种类日益繁多，较高的产量需求同时使得对设备的需求也逐渐提rSj。
目前国外的灌装与封口设备正向高效、多功能、高精确度方向前进，目前有的生产线已可以在玻璃瓶与塑料容器（聚酯瓶)、果汁饮料与果汁饮料、热灌装与冷灌装等场合下工作。目前一般灌装饮料效率高达到2010罐/分，德国H&K公司灌装机的灌装阀可达160多头，SEN公司140多头，Krones公司170多头，灌装机直径大至5米，灌装精度可以达到0. 5ml以下。
一般饮料灌装阀有50?100头，实现最高达1500罐每分，料槽转速20?25 转每分，可提高1倍的速度。可完成茶饮料、乳酸和果汁饮料等数种饮料的热性灌装，与此对外国热性灌装其封口后可不再进行二次杀菌处理。
当前饮料灌装生产线的控制过程大部分是继电接触控制实现，但这种控制电路接线过于复杂，可靠程度不太高，进而使工业生产效率得不到较好提高。然而，随着信息时代的蓬勃迅速发展，饮料灌装生产线的控制过程正向着智能化，高效化，自动化的方向迈进。PLC将原有的微机技术与传统的继电接触控制技术结合了起来，因而它既弥补了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠度低、功率损耗高、通用性和灵活性差的缺点，又较好地利用了微处理器具有的特殊优点，又充分考虑到现场电气操作维修人员的技术能力与习惯，特别是它的程序编制，PLC有多种程序设计语言可以选择，不必要专业的电脑编程语言技能，而是采用了一套以继电器为核心的梯形图为基础的简单指令形式，使编程人员程序编制直观、使用方便易学；调试与査错也都很方便。PLC所具有的自我诊断功能对维修人员的技术要求降低。使用者只要按说明书的提示，做很少的接线和简单的程序编制工作，就可灵活方便地使其应用于生产实践中，实现理论联系实际的目标。
1.2报告设计大纲1.3
论文研究的内容
本论文对饮料罐装生产流水线控制系统的硬件和软件方面进行了设计。其中硬件设计部分包括FX2N-32MR PLC外部电路的设计与安装；软件部分包括程序的设计与调试。根据系统的实现要求对PLC、电动机、传感器、继电器等外部设备进行选择型号。设计完成的饮料灌装生产流水线能够实现以下功能：（1)通过开关将系统设为自动操作模式，一经启动，则传送带的驱动电机启动并一直持续到停止开关动作或待饮料瓶传送至灌装设备下时停止运转；瓶子装满饮料并上了盖后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到下一个饮料瓶被传送至灌装设备下或停止开关动作；（2)当瓶子传送并定位在灌装设备下时，停Is,灌装设备开始工作，对于大瓶灌装8秒钟，小瓶则5秒钟，灌装过程完毕后对饮料瓶进行上盖操作，上盖时间约为2秒钟。整个灌装和上盖过程应设有报警显示，待上盖完毕后不再显示报警；报警方式为红灯0.5s间隔闪烁；（3)包装过程，对于小瓶：40瓶为一大包，30瓶为一中包，20瓶为一小包；对于大瓶：20瓶为一大包，15瓶为一中包，10瓶为一小包；（4)能够实现对生产产品进行自动记数并可以手动对计数器
结构如图2所示。
设备
ON/OFF:
图1饮料灌装生产流水线模型
2饮料罐装生产流水线总体设计
2. 1任务的分析
本次设计以FX2N 系列PLC 作为处理核心，用行程开关、传感器等外部设备将 生
产过程中的信号（如空瓶运行的位置、饮料瓶的大小等等）处理后送到处理器 将其处理，由PLC 对数据进行运算，然后输出驱动信号（如接触器、电磁阀等等） 来完成饮料罐装生产流水线的自动化高效、准确的操作。
系统的整体思路：此生产线是全自动控制的，生产线一经上电，PLC 将通过软 件
程序对生产线进行控制：通过输出继电器的动作来控制传送带的停转和对饮料 瓶的选择灌装，实现完成对系统状态的显示，并且通过PLC 内部的计数器对所生 产的产品进行计数。
2. 2硬件方案设计
饮料的灌装是运用了饮料灌装机，它将饮料灌装装置以及封盖装置集合在一
起，实现饮料的灌装与上盖，使饮料的灌装能稳定、高效的完成。对于饮料瓶大 小的区分是通过反射式光电传感器工作来实现的。利用辅助继电器对计数器进行 正电平触发来完成对产品的计数。灌装生产流水线模型如图1所示，生产流水线
驱动电动机 传送带 行程开关
图2饮料灌装生产流水线结构
系统的工作原理：系统一经上电，传送带将驱动电动机运转，待空饮料瓶行 至
行程开关处，行程开关闭合，电动机停转，灌装设备通过阀门的关断来控制饮 料灌装的时间，饮料灌装过程完成后电动机恢复转动，如此循环实现生产线的自 动控制。对于传送带上的饮料瓶大小的分辨，利用了通过下图的反射式光电传感 器。
2. 3软件方案设计
PLC 软件方案设计有经验设计法，逻辑设计法等
2. 3. 1经验设计法
梯形图的经验设计法是运用比较广泛的一种方法。该方法的核心是输出线圈。
以下是梯形图经验设计法的基本步骤：
1. 了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况。
2. 确定PLC 的输入信号和输出负载，画出PLC 的外部接线图。
3. 确定继电器电路图的中间继电器，时间继电器对应的梯形图中的辅助继电
器（M)和定时器（T)的元件号。
4. 根据对应关系画出梯形图。
2. 3. 2逻辑设计法
逻辑设计法的理论基础是逻辑代数。而继电器控制系统的本质是逻辑线路。 在
电气控制线路中会发现，线路的接通和断开，都是由继电器等元件的触点来控制
I 系统总体设计|
|制作控制区| | 编制程序
|修改软件，硬件|
否
系统试运行I
决定的，故控制线路的所有功能必定取决于这些触点的开，合两种状态。因此电气 控制电路从根上说是一种逻辑性线路，它满足逻辑运算的基本规律。具体步骤如下 图3所示：
|明确设计任务和技术条件|
,T ■
| PLC 机型选择|
| I/O 配线 ] |程序检査调试^
y I 丨安装PLC
| |局部模拟运行1
| 程序备份| |^整理系统文件|
I
交付使用|
图3 PLC 逻辑设计步骤图
3系统元件的选择
3.1 PLC控制要求和内容及选型
3. 1. 1 基础 PLC
可编程控制器是工业自动化的基础。在工业现场中用于对大量的数字量和模拟量进行控制，例如电磁阀的开闭，电动机的启停，温度、压力、流量的设置与控制，产品的计数与控制等。
3. 1.2可编程控制器的特点
(1)可靠性高，抗干扰能力强
微机虽然具有很强的功能，但单抗干扰能力差，工业现场环境的电磁干扰、
电源波动、机械振动、温度和湿度的变化等都可能使一般通用微机不能实现正常工作。而PLC是专为工业环境应用而设计的，故对可能受到的电磁干扰、高低温及电源波动等影响，其已在PLC硬件及软件的设计上采用了一定的措施。如在硬件方面采用了电和磁的屏蔽，对I/O接口采用了光电隔离技术，对电源及I/O接口线采用了数种滤波等。而在软件方面采用了故障监测、诊断、信息防护和复位等手段，一旦发生非正常状况，CPU立马进行行之有效的方案，防止故障向更糟的方向发展，使PLC的可靠度大为提高。
(2)机构简单，应用灵活
PLC在硬件结构上采用模块化中的类似积木式的结构，输入和输出信号模块、通信模块及一些特别功能模块类型繁多。面对不同的控制对象，可以方便、快速灵活地组合成完成其功能的控制系统。
(3)编程方便，易于使用
PLC采用了与继电器控制电路有许多相似之处的梯形图作为主要的编程语言，形象直观的程序，简单易学指令，容易理解和掌握编程步骤和方法，不需要具备专门的计算机知识，使具有一定的电工和工艺知识的人员可以在短时间内学会。
(4)功能完善，适用性强
PLC具有强大的对数字量和模拟量处理的功能，如一般逻辑、算术运算、常见特
殊函数运算等。PLC具有多种常用的功能，如PID闭环回路控制、中断控制等。PLC还可以扩展好多特殊功能，如高速计数、电子凸轮控制、伺服电动机定位、多轴运动插补控制等。PLC组成的多种工业网络，可实现数据传送、上位监测控制等功能。
3.1.3 PLC的安装与接线
PLC —般要求安装在环境温度为0到55摄氏度，相对湿度小于85%，无粉尘、油烟，无腐蚀性及可燃性气体的场合中。为了达到这一目的，其不要安装在发热器件附近，不能安装在结露，雨淋的场所，在粉尘多，油烟大、有腐蚀性气体的场合安装时要采取封闭措施，在封闭的电器柜中安装时，要注意解决通风问题。另外，PLC要安装在远离强烈振动和电磁干扰源的场合，否则需要对其采取减震及屏蔽措施。
PLC的安装固定常有两种方式，一是直接利用机箱上的安装孔，用螺钉把机箱固定在控制柜的背板或面板上；二是利用DIN导板安装，这需先将DIN导板先固定好，再将PLC与各种扩展单元卡上DIN导板。并注意在PLC周围留足散热及接线的空间。
PLC在工作前必须正确地接入控制系统，和其连接的主要有PLC的电源接线，输入输出器件的接线，通信线，接地线。
3. 1.4设计PLC控制时，应遵循以下基本原则
(1)最大限度地满足被控对象的要求
(1)最大限度地满足被控对象的要求
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的要求，被称为设计系统的居于第一的目标和任务，这也是设计中最该铭记的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行细致的调査研究，收集有关控制现场的资料，收集相关先进的中国、外国资料。同时还要留心和在场的管理人员、监管人员、现场操作维修人员密切配合，相互深入沟通，定制相关控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题，力求方案准确高效的实施。
(2)确保PLC控制系统安全可靠
保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的最为重要原则。这就要求设计者更加全面考虑系统总体设计、元器件选择、软件编程，以
确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在特殊非正常条件下（如突然停电再上电、按钮按错，继电器不动作等)，也能正常工作。
(3)力求简单、经济、使用及维修方便
在充分满足被控制要求的基础上，一方面要注意不断地扩大工程的效率与利益，另一方面也要注意不断地降低其成本，力求工程的经济性。这就要求设计者不仅应该使控制系统较简易、实惠，而且要使系统的使用及维护更简单、花费更低，不宜盲目地追求过程的自动化和高指标。
(4)适应生产发展的需要
这就要求在选择PLC、输入输出模块、输入输出点数和内部存储器容量时，要适当留有一定的裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
事实上PLC控制系统的设计：首先考虑的是应是系统的安全性、可靠性设计，然后才是根据控制工艺要求进行控制流程的设计，最后就是编写切实可行、简单、高效的PLC程序，安全性、可靠性设计要求的前提下，编写相应的PLC程序非常重要，硬件上保证的安全性与可靠性，以及软件PLC程序中的安全性考虑应该同步进行。
3.1.5PLC的工作原理
(1)PLC的工作方式
PLC采用的是周期性循环扫描的工作方式。
(2)PLC的工作过程
PLC用户程序的工作过程可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。PLC 的工作过程包括初始化，CPU自诊断，通信信息处理，PLC与外部设备交换信息，执行用户程序，输入输出信息处理等六步。
3.1.6PLG选型与硬件配置
选择PLC，主要是确定它的生产厂家与型号。挑选生产厂家，用户的要求、设计使用者的习惯、熟悉程度、配套产品的一致性是主要应考虑的几个方面，编程
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器等附加设备的通用性、技术服务等方面的因素也应加以考虑。
在生产厂家确定后，它的型号主要决定于控制要求，在满足设备控制要求的前提下，必须考虑生产成本。
选择PLC型号时应注意以下指标：1. CPU性能2.输出输入总数3.功能模块的配套4?通信能力。
考虑到生产规模的扩大、生产工艺的改进、控制任务的增加以及维护重接线的需要，在选择硬件模块时要留有适当的余量。
根据已经确定的I/O设备统计所需要的I/O信号的点数和类型，预留10%至15%的空间，选择I/O信号模块。
根据特殊功能要求选择智能单元.
根据通信要求选择通信接口模块。
依据饮料罐装自动生产线的工艺流程图，PLC控制系统有均为开关量的9个输人信号。PLC控制系统的有10个输出信号。
FX2N系列的PLC有继电器输出方式，晶体管输出方式和双向晶闸管输出方式三种，继电器输出方式其特点是：可接通交、直流电源，其反应慢，但有干结点，安全性及其隔离性好，可靠性高；晶体管输出方式其特点是：只能接入直流电源，无干接点，其响应速度最快——场效应管输出模块的工频可达20kHz，但过度负载能力较差；双向晶闸管输出方式其特点是：只能接入交流电源，无干接点。
综合以上相关信息，并结合经济实用性的考虑，系统选用FX2N-32MR型号的PLC:继电器输出方式，输人点数输出点数均为16点，可以满足工艺要求，且留有一定的余量。便于以后的修改和扩展。根据系统的性能与要求，PLC输入/输出端口地址的分配如表4所示。
3. 1.7 PLC的性能指标
1.用户程序存储容量
2.输入输出总点数3 .扫描速度4.指令种类5.内部寄存器的配置及容量6.特殊功能。
表1 PLC I/O端地址编号对照表
输入信号输出信号
目前市面上的电动机类型多种多样，用于驱动传送带传送的电动机的类型也 数
不胜数。基于该系统的控制要求与各类型电动机的结构特点和工作场合，并考 虑到经济性和实用性，本系统选择的电动机型号为Y132M-4,其性能参数如表5所
接触器是一种用来接通或断开带负载的交、直流主电路或大型控制电路的切 换
器，主要控制目标是电动机。通用接触器可大致分以下两类。
1) 交流接触器。主要有电磁机构、触头系统、灭弧装置等组成。常用的是
CJ1、 CJ12、CJ12B 等系列。
2) 直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直交流
接 触器有几乎相同的动作原理和结构。
接触器的选型有诸多因素外与负载密切相关一般三相异步电机的起动电流为 额
定电流的3-5倍。综上所述，本系统选用CJ10-40接触器：额定电流为40A ，额
定电压为380V 。
3. 4热继电器的选型
热继电器由安装的位置不同的两部分组成。一部分是主触点，接在电动机与 接
触器KM 之间。另一部分是接在控制电路中，与接触器KM 的线圈电路相串联。 热继电名称
功能 编号 名称 功能 编号 SBO
启动按钮 X 0 KM 1 传送带电动机 Y
0 SB 1
停止按钮 XI YV 1 灌装电磁阀 Y 1 STO
行程开关 X 2 YV 2 小瓶封盖 Y 2 SO
光电传感器 X 3 YV 3 大瓶封盖 Y 3 SB 4
大包 X 4 HL 4 大包指示灯 Y 4 SB 5
中包 X 5 HL 5 中包指示灯 Y 5 SB 6
小包 X 6 HL 6 小包指示灯 Y 6 SB 7
散装
X 7
HL 7
散装指示灯 Y 7 SB 10 手动复位 X 10 HL 10
系统上电显示 Y 10
HL 11 灌装过程显示 Y 11 3. 2电动机的选型
器在控制线路中起过载保护的功能。热继电器采用双金属热元件，动作执行机构，常闭触头和常开触头，复位按钮及整定电流调节旋钮等。根据双金属热元件的数目可分为两极和三极型热继电器，而三极型又分带断相保护和不带断相保护两种。
主电动机Ml的额定电流15A，FR1可以选用JR16,热元件电流为20A,电流整定范围为14-22A工作时将额定电流调整为15A。
3. 5开关电器、熔断器的选型
行程开关是一种由物体的位移来决定电路通断的开关，选用型号为LXK2-131 型。
熔断器选用RL1-15型溶点器，熔体的额定电流为30A。
3. 6传感器的选型
系统中运用传感器对饮料瓶的大小进行分辨，根据设计需要选择反射式光电传感器。反射式光电传感器的工作原理如图4所示。
图4反射式光电传感器原理图
该系统选择的反射式光电传感器型号为PM2-LF10,其性能参数如表3所示。
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最小检测物（p 0. 05mm铜线(设定距离：5nm)
体
应差使用白色无光泽纸(15X15imn)工作距离的20%以下
重复精度0. 08mm以下
(垂直于检测轴）
电源电压5?24V DC±10%脉动P-P5%以下
消耗电流平均：25mA以下，峰值：80mA以下
输出
NPN开路集电极晶体管?最大流入电流：100mA ?外加电压：30V DC以下(输出和0V之间）?剩余电压：IV以下(流入电
流为100mA时） 0.4V以下(流入电流为16mA时）反应时间0. 8ms以下
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4系统的硬件电路
4.1系统硬件结构框图
系统的主电路、控制电路、辅助电路三大部分组成了硬件系统，硬件中的主要部分是主电路，主电路和辅助电路由控制电路控制，起辅助信号显示作用的是辅助电路。
4.2主电路的设计
传送带用电动机Ml来运行，并用接触器KM1来控制电动机的运行与停止。由热继电器FR1
实现过载保护。断路器QF1、QF2、QF3将三相电源引入，同时QF1、QF2、QF3为电路提供短路保护。饮料罐装生产的主控制电路如图5所示。
图5主控制电路图
4.3控制电路的设计
PLC控制系统有9个均为开关量的输人信号。其中各种单操作按钮开关6个，分别SBO启
动按钮、SB1停止按钮、SB4大包、SB5中包、SB6小包、SB7散装、
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-停止SB1
行觀关ST0
敗装SB7
，手卿碰钮
SB10
---- ----
灌装电磁阀YV1
〇
小瓶-W2 t瓶上
薄 YV：
O
HL4
HL5
HL6
HL7
HL10
HU1
24V
驱动电机KM1
■〇
SB10手动复位按钮。行程开关1个，传感器开关1个。
PLC控制系统的输出信号有10个，其中1个用于驱动传送带电动机的接触器 KM1，3个电磁阀分别用于大瓶和小瓶的封盖及饮料罐装，6个用于生产线上的状态显示。如图6所示。
图6三菱PLC外部接线图
4.4操作面板的设计
操作简单，直观明了的，对饮料罐装自动生产线的每一步都能准确显示，方便工作人员的工作是操作面板的设计原则。面板如图7所示。
面板中的按钮有停止、启动和手动复位按钮，以及选择大包、中包、小包和散装的按钮。显示灯有大包、中包、小包和散装的显示灯，还有上电显示和灌装过程显示。
本系统还设置了两种灌装模式即大瓶、小瓶灌装，四种包装方式即大瓶的大、中、小包装和散装及小瓶的大、中、小包装和散装。这样做有利于不同层次的需要。
图7操作面板
湘潭大学课程设计论文题目：饮料灌装生产流水线的PLC控制 学院：兴湘学院 专业：机械设计制造及其自动化 学号：2012964118 姓名：苏博 指导教师：李明富 完成日期： 2016年1月20日
目录 摘要 (3) 设计题目要求 (4) 前言 (5) 第一章可编程控制器概述 (6) 1.1 PLC的定义 (6) 1.2 PLC的基本组成 (6) 1.3 PLC的功能与特点.......... 错误！未定义书签。 1.4 PLC的应用范围............ 错误！未定义书签。第二章系统总体设计. (7) 第三章系统硬件设计 (8) 3.1 传感器的选择 (9) 3.2 PLC控制部分硬件设计 (9) 3.2.1 PLC控制系统外部接线图 (10) 3.2.2 输入/输出接口（I/O）功能量 (10) 第四章系统软件设计 (11) 4.1 控制系统顺序功能图 (11) 4.2 梯形图 (13) 4.3 指令表 (14) 第五章程序调试 (15) 第六章设计小结.................. 错误！未定义书签。参考文献. (17)
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。作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。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过程。利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。 关键词：可编程控制器、灌装流水线、顺序功能图、梯形图
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：可编程控制器；自动装箱控制系统；传送带控制
目录 第一章生产线自动化发展概况 (1) 1.1生产线自动化的发展状况 (1) 1.2 国外生产线自动化发展概况 (2) 第二章PLC理论基础 (3) 2.1 PLC基础知识 (3) 2.2 PLC工作原理 (8) 第三章控制系统的设计 (10) 3.1 继电器控制主电路 (10) 3.2梯形图设计 (11) 3.3 流程图 (15) 第四章操作分析 (16) 4.1 硬件整体接线 (16) 4.2 STEP 7-Micro/WIN编程 (18) 4.3 程序下载 (21) 4.3 生产线仿真图 (22) 结论 (24) 参考文献 (25) 致谢 (26)
第一章生产线自动化发展概况 1.1生产线自动化的发展状况 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。 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四年所学的专业知识融会贯通于实际并能锻炼独立思考的能力,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了对自动化人才的巨大需求。另外，这一两年国外自动化企业实施的包括人员本土化在内的全方位本土化战略也使得我国对自动化人才的需求骤增。 ABB是一家国家背景淡化的跨国公司，业内人士称其为“多国部队”。因为ABB更重视在它的业务发展到的每一个地方，不遗余力地推行人才本土化战略。2004年10月25日，ABB集团董事长兼首席执行官杜曼先生在北京的新闻发布会上曾表示：5年后，中国将取代美国和德国成为ABB的第一大市场。为了顺利实现这一目标，ABB已经制定了清晰的5点战略，其中包括培养本地人才。到2008年ABB在中国招聘新员工5000名。那时，ABB在中国的雇员总数达到约12,000名。现在，与一系列的中国本土化战略相对应，更多的跨国企业都把大规模的招募计划排上了日程安排。未来两年，施耐德中国将招收新员工2000名，今年的目标是1000名，其中“硕士以上学位的至少需要500名”。施耐得电气自1979年进入中国，目前在华已拥有4000名员工，在这4000名员工中本土化的比率达到74%。但显见，这个数字在今后的几年里将会更大提高。除此之外，目前在中国已拥有31,000名本地员工的西门子公司也计划2005年再增加5000名员工。西门子自动化与驱动集团(A&D) 作为
基于P L C的饮料自动罐 装系统毕业设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
毕业设计（论文） 题目：自动化生产线中的饮料灌装系统——软件设计学生姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 年月日
河北工程大学 毕业设计（论文）任务书 题目：自动化生产线中的饮料灌装系统——软件设计 学生姓名：学号： 专业班级：学院： 设计起止日期： 题目性质一：实际工程目科理论研其他 题目性质二：真题模目其他 技术要求及原始数据：系统基于PLC-200，主要功能完成饮料灌装生产过程，明确装瓶，传送，盖盖，检测过程，并可以启动，移位，复位按钮进行操作，实现手动，自动全过程。 主要任务： 1、绘制工作流程图或顺序功能图； 2、编写全程序T型图或指令表； 3、运用程序进行调试； 4、编写设计说明书； 学生（签字）：系主任（签字）： 指导教师（签字）：院长（签字）：
河北工程大学毕业设计（论文）评语 学生姓名专业班级 毕业设计（论文）题目自动化生产线中的饮料灌装系统——软件设计1、指导老师评语： 指导教师（签字）年月日 2、评阅人评语： 评阅人（签字）年月日 3、答辩组评语： 答辩组组长（签字）年月日
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。 作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。在饮料行业，自动化生产线的生产方式是推广的最普及的一种生产模式，它促使灌装的速度大幅提升，同时也使得灌装精度更高，给企业带来了不可小觑的生产力。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。本文所涉及的饮料灌装自动化生产线采用PLC控制，流量计计量，确保了灌装的速度和精度。 本文详细论述了饮料灌装机控制系统的设计步骤，通过对灌装机系统的充分了解，以行业现状为出发点，结合其他行业自动控制技术的应用情况，提出了基于PLC的饮料灌装机控制系统的基本结构。本系统设计中完成了饮料灌装机控制系统的硬件的配置和软件方面的设计，实现了饮料灌装机控制系统的自动化。对劳动生产率的提高，对饮料的质量和产量的提高都具有深远的意义。利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。 关键词：可编程控制器；自动化；灌装；生产线
XXXXXX大学 课程设计 题目：饮料灌装生产流水线的PLC控制 班级： 姓名： 指导教师：
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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）. 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控制系统的硬件部分设计（PLC选型及外部接线图）。 第2周：进行PLC控制系统的软件部分设计（控制顺序功能和梯形图设计）。
第3周：查找不足，整理说明书。总体分析，准备答辩。 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。作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。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过程。利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。 关键词：可编程控制器、灌装流水线、顺序功能图、梯形图
第1章引言 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。
第2章系统总体设计任务 2.1 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）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）。 系统示意图如图2.1所示 图2.1 系统示意图
饮料灌装机生产流程 【凯宇机械饮料灌装机】果汁饮料是我们经常喝的，但是大家知道饮料的灌装吗？果汁饮料灌装机也是饮料机械的一种，那么在果汁饮料生产时的灌装方式有哪些呢?随着现在是果汁口味的多样化同时也对对果汁饮料生产线也提出了很大的考验，市场上饮料饮料生产线瓶装和纸盒装的果汁饮料的灌装方式主要分为无菌冷灌装和热灌装两种方式，下面就来为大家做一个简单的信息介绍。 #详情查看#【凯宇机械：饮料灌装机】 #详情查看#【凯宇机械：产品展示】 果汁饮料灌装机生产流程： 1.稀释：将已解冻的浓缩果汁按配方要求添加纯净水进行稀释。 2.过滤：除去果汁中的悬浮物和杂质，让稀释后的果汁保证澄清透明。 3.均质：对于稀释后的果汁进行均质，使果汁均匀、稳定。均质压力要求：20-25MPa。
4.溶糖及过滤：在溶糖缸中进行。开动搅拌器，加入适量的水，按配方的量加入白砂糖。溶糖有热熔和冷溶2种方式，可根据生产工艺的需要选择其中一种。糖液过滤一般采用硅藻土过滤。其他辅料溶解和过滤与白砂糖基本一致。 5.调配：将前面已稀释好的果汁、溶解好并过滤的糖液、溶解好并过滤的辅料泵至调配缸，使之混合均匀，并定容。按配方量加入香精和(或)色素，并搅拌均匀。 6.过滤：将调配完成的料液再一次通过连接在管道上的过滤桶进行过滤，以彻底去除可能存在的悬浮物、杂质，确保产品的透明、均匀一致、无沉淀。 #详情查看#【凯宇机械：产品展示】 7.杀菌：将过滤后的料液通过UHT杀菌机，对料液进行杀菌。杀菌条件：130-135℃，4-6秒。杀菌时，要确保供给杀菌机的蒸汽压力不少于0.8MPa。 8.清洗：瓶子通过洗瓶机，充分洗净瓶子内可能存在的灰尘、污物等。为保证清洗效果，要求清洗的纯净水压力不小于0.4MPa。瓶清洗往往与灌装、封盖组成“三合一”灌装机。 9.灌装及封盖：灌装主要有无菌冷灌装和无菌热灌装2种方式。果汁饮料灌装为保证质量往往采用无
电气控制课程设计 专业：自动化 班级：动1051 姓名：许志鹏 学号：201509319 指导教师：香菊
交通大学自动化与电气工程学院2018 年7 月4日
生产线自动装箱的PLC控制 1.问题分析及解决方案 1.1问题描述： 对生产线上某种产品自动按指定数量(如12个)装箱，产品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传送了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。 1.2控制任务和功能要求： （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，产品逐一落人箱，由传感器检测产品数量，当累计产品数量达12个时，传送带A制动停车，传送带B启动运行。 图1.生产线自动装箱控制装置示意图 （3）上述过程周而复始地进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止。其工作流程图如图所示。 （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。 图2.生产线自动装箱流程图
1.3过程分析 当按下启动按钮I0.1以后，B带开始运行并自锁，B带的工作指示灯亮。 当B到达指定位置时接收到信号SQ2，这时，SQ2的常闭触点断开，导致B带停止运行，B带指示灯随之熄灭，SQ2的常开触点闭合，A带开始运行并产生自锁，开始装箱工作，这时，装箱工作指示灯亮。 因为A带在传送12给产品装入一箱后，A带会停止运行，所以我们在此添加一个减计数器，设置其初始值为12，A带上的产品传送经过开关SQ1的检测，每传送出一个产品，计数器便减1，直到传送出12个产品，A带停止运行，装箱工作指示灯灭。 通过中间继电器的使用使得B带开始新一轮的启动同时计数器复位使得下面的循环能够准确地进行下去。 在按下B点动按钮后，通过中间继电器使得线路自动解除自锁，并且按住B点动按钮，B带运行，松开则停止运行，A带点动同B带点动工作方式相同。 2.PLC选型及硬件配置 表一：PLC选型即硬件配置 3.分配I/O地址表 表二：I/O口配置 输入输出 启动按钮I0.1 B带运行(KM1) Q4.0 停止按钮I0.2 A带运行(KM2) Q4.1 SQ2输入I0.3 B带运行指示灯Q4.2 SQ1输入I0.4 装箱指示灯Q4.3 B带点动I0.5 A带点动I0.6
基于PLC的自动灌装生产线控制系统设计与实现 【摘要】本文主要介绍基于欧姆龙CP1H PLC及组态王设计的矿泉水自动灌装控制系统。包括自动控制和手动控制，实现了清洗、灌装、封盖、包装、检测等功能。形成快速一体的自动灌装系统。另外，为了保证系统在出现意外故障时，能够得到很好的解决，系统还配置了急停开关等。对于检查出的不合格产品采用机械手将其移走。并运用组态王软件实现了对整个自动灌装系统的实时监控，可以更好的了解和修改生产工艺及控制程序。 【关键词】自动灌装；可编程控制器；CP1H；组态王 1 矿泉水灌装生产线基本结构及控制要求 1.1 生产线结构及工作过程 矿泉水自动灌装生产线的基本结构由清洗环节、灌装环节、封盖环节、包装环节、检测环节五部分组成。清洗环节是通过对回收回来的饮料瓶进行清洗，首先先向空瓶子里注入专门的清洗液，对瓶子进行清洗、消毒，然后通过倒瓶机将清洗液倒出，再将清洗好的空瓶子通过传送带送至灌装环节。灌装环节是PLC 控制电磁阀将气压导通从而控制气压阀对瓶子进行灌装，当液位高度达到标准后气压阀停止灌装，灌装口将灌装后的瓶子放下，再由传送带将瓶子送往下一个加工环节。封盖环节固定架将瓶盖放到瓶子口使得瓶盖的螺纹与瓶口的螺纹重合，通过传送带测壁的摩擦链将瓶子旋转，将瓶盖旋紧，实现封盖。包装环节是由两个固定包装纸的轴组成的，当瓶子被送至包装位置的时候，包装带将一端粘合在瓶子的侧壁，然后旋转瓶身，让包装纸缠绕在瓶身上，缠绕一周后包装纸切断，包装纸的另一端固定粘合到粘合处，包装环节结束。最后加工后的产品经过检测环节的感光传感检测不良，其中包括瓶身外部损伤、瓶盖封装不良、包装不良、灌装液位不良等等，最后机械手会将不合格的产品移至指定区域，合格的产品进行装箱，至此整个加工过程结束。 1.2 控制要求 自动灌装生产线需要设计手动和自动两种工作模式。手动模式用于设备的维护保养，调试和计数统计的复位，自动模式下允许启动生产线的正常运行。并实现下面功能： （1）急停功能 当设备发生故障或人员伤亡时，按下急停按钮，停止设备的运行所以要求在每一个生产环节都要设有急停按钮，且直接作用于电源。 （2）手动模式
福建电力职业技术学院 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 专业班次： 11电气六三 姓名：周仁杰 学号： 28 指导教师：江道根老师 日期： 2015.10.10
引言 (3) 1.设计任务 (3) 1.1课题内容 (3) 1.2控制要求 (3) 1.3 课题要求 (4) 2. 总体设计方案 (4) 2.1饮料灌装流水线的基本结构 (4) 2.2灌装流水线的工作原理 (5) 3. 硬件控制设计 (5) 3.1 PLC的选择 (5) 3.2传感器的选择. (6) 3.3硬件电路的设计 (6) 4. 软件控制设计 (7) 4.1系统流程图 (7) 4.2 I/O接线图 (8) 4.3 I/O分配表 (9) 4.4梯形图 (9) 4.5指令表 (11) 5. 调试说明 (11) 6．设计小结 (12) 参考文献 (13)
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。设备陈旧，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课题内容 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。 （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（报警方式为红灯以0.3S时间间隔闪烁）。
2012 ~ 2013 学年第一学期 《电气控制及PLC 》课程设计报告 题目：饮料罐装生产流水线的PLC控制专业：电气工程及其自动化 班级：09电气工程及其自动化 姓名：魏金雨、邬鹏、吴东升、吴庆利指导教师：江春红李铁玲 电气工程系 2012年11月2日
摘要 饮料罐装生产流水线的PLC控制：文章探讨了如何利用日本三菱PLC 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。 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。 关键词：PLC；自动化饮料灌装生产线；系统硬件接线图；I/O 端；分配表
目录 一、系统概况 (5) 1、生产工艺及流程 (5) 二、设计任务 (5) 1、课题内容 (5) 2、控制要求 (5) 3、课题要求 (5) 三、总体设计方案 (6) 1、饮料灌装流水线的基本结构 (6) 2、选择电器元件 (7) 3、流水线灌装的工作原理 (8) 4、系统流程图 (9) 四、电气控制电路设计 (10) 1、电控系统与原理图设计 (10) 五、PLC设计 (11) 1、选择PLC (11) 2、I/O点的编号分配和PLC外部接线图 (12) 3、控制面板图 (12) 4、梯形图 (13) 5、指令表 (16) 六、结论 (19) 参考书目 (19)
课 程 设 计 报 告 生产线自动装箱的PLC 控制设计 班级： P11电气3班 姓名： 学号： 2013年11月30日
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。 关键词可编程控制器自动装箱控制系统传送带控制
Abstract In the modern industrial production, often need to count and packaging, if these complex work completed by the artificial words not only low efficiency, and high labor intensity, production can not meet the needs of modernization. This article mainly has carried on the detailed analysis of the control system of the packing automatic production line based on PLC. The system has two conveyor belt, packing belt and conveyor belt. The package box conveyer belt is used to deliver the product packaging box, its function is to send box has been filled, and replaced by acontainer. Just to make empty at the end of conveyor belt products, make the product just fell into the packing box, aphotoelectric sensor in the middle package box conveyer belt, in order to check if package box in place. Product conveyor beltproducts from production to packaging box, when the end of a product is sent to the conveyor belt, will automatically fall into the packing box, and by another sensor is converted into a pulse count. The control system has high accuracy, low cost, strong anti-interference ability, low failure rate, simple operation and maintenance, and has good application value. Keywords programmable controller automatic packing control system of belt conveyor control
硕士研究生课程结课论文《工业控制及PLC》 姓名：常佳龙 学号：2012200280 年级：研12-3班 学科专业：电气工程 二级院系：电气与信息工程学院日期：2013--6-20
饮料罐装生产线的PLC控制 摘要：随着计算机和网络通讯技术的发展，企业对生产过程自动化控制和信息通讯提出了更高的要求。饮料生产线比较复杂，生产环节比较多。其中饮料灌装就是饮料生产线上的重要环节。控制系统由一台PLC、交流异步电动机、液灌、传感器、故障报警蜂鸣器、产量统计显示器等组成。其中电机用来控制运送饮料瓶的传送带部分。西门子S7-300PLC系列PLC在模块控制、高速计数和计算方面功能较强，实现比较方便。采用PLC控制生产线，实现饮料生产线的自动化、智能化。对劳动生产率的提高，饮料质量和产量的提高有着重要的意义。 关键词;S7-300PLC;自动化；智能化 Beverage cans production line of the PLC control With the computer and network communication technology development, business process automation control and information communication put forward higher requirements. Beverage production line is more complex, more production processes. control system consists of a PLC, AC induction motors, liquid filling, sensors, fault alarm buzzer, production statistics display and other components. Where in the motor is used to control the transport belt portion of beverage bottles. Siemens S7-300PLC series PLC in module control, high-speed counting and computing more powerful, relatively easy to achieve. PLC control production lines, beverage production line automation, intelligent. On labor productivity, improve beverage quality and yield of great significance. KEY WORDS;S7-300PLC Automation Intelligence 0 引言 工业现代化进程，对生产过程自动控制和信息通讯提出更高的要求。随着计算机和网络技术的发展，企业对生产过程自动化控制和信息通讯提出了更高的要求。工业自动化系统已经从单机的PLC控制发展到多PLC及人机界面的网络控制。 早期的灌装生产线大多数采用容积泵式、蠕动式作为计量方式。这些方式存在一些缺点：例如，灌装精度以及稳定性难以保障、更换灌装规格困难等。本系统采用饮料封装计量通过时间和单位时间流量来确定，计量度由可编程控制器确定。并且本系统还具有数据统计和故障报警等功能，能够准确的将生产情况告知用户，使用户灵活的调整生产方式和方便的了解设备的运行状态。 PLC具有编程简单、工作可靠、使用方便等特点，已经在工业上得到广泛的应用。 1 饮料灌装生产线的概念
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。
毕业设计（论文） 题目：自动化生产线中的饮料灌装系统——软件设计 学生姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 年月日
河北工程大学 毕业设计（论文）任务书 题目：自动化生产线中的饮料灌装系统——软件设计 学生姓名：学号： 专业班级：学院： 设计起止日期： 题目性质一：实际工程设计项目科学研究理论研究其他 题目性质二：真题模拟题目其他 技术要求及原始数据：系统基于PLC-200，主要功能完成饮料灌装生产过程，明确装瓶，传送，盖盖，检测过程，并可以启动，移位，复位按钮进行操作，实现手动，自动全过程。 主要任务：1、绘制工作流程图或顺序功能图； 2、编写全程序T型图或指令表； 3、运用程序进行调试； 4、编写设计说明书； 学生（签字）：系主任（签字）： 指导教师（签字）：院长（签字）：
河北工程大学毕业设计（论文）评语 学生姓名专业班级 毕业设计（论文）题目自动化生产线中的饮料灌装系统——软件设计1、指导老师评语： 指导教师（签字）年月日2、评阅人评语： 评阅人（签字）年月日3、答辩组评语： 答辩组组长（签字）年月日
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。 作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。在饮料行业，自动化生产线的生产方式是推广的最普及的一种生产模式，它促使灌装的速度大幅提升，同时也使得灌装精度更高，给企业带来了不可小觑的生产力。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。本文所涉及的饮料灌装自动化生产线采用PLC控制，流量计计量，确保了灌装的速度和精度。 本文详细论述了饮料灌装机控制系统的设计步骤，通过对灌装机系统的充分了解，以行业现状为出发点，结合其他行业自动控制技术的应用情况，提出了基于PLC的饮料灌装机控制系统的基本结构。本系统设计中完成了饮料灌装机控制系统的硬件的配置和软件方面的设计，实现了饮料灌装机控制系统的自动化。对劳动生产率的提高，对饮料的质量和产量的提高都具有深远的意义。利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。 关键词：可编程控制器；自动化；灌装；生产线
扬州大学 本科生课程设计报告 题目生产线自动装箱的PLC控制 课程电气控制及可编程控制器 专业电气工程及其自动化 班级电气1002 学号 姓名 指导老师李新兵王永华蒋步军 完成日期 2013 年 12 月
目录 1 绪论 (1) 1.1 课程题目 (1) 1.2 设计目的及要求 (1) 1.3 原始资料 (2) 1.4 课题要求 (2) 1.5 日程安排 (3) 1.6 主要参考书 (3) 2 器件选择 (4) 2.1 总体结构 (4) 2.2 具体器件的选择 (4) 2.2.1熔断器的选择 (4) 2.2.2电源开关的选择 (5) 2.2.3 交流接触器的选择 (6) 2.2.4 热继电器的选择 (7) 2.2.5 时间继电器的选择 (8) 2.2.6 行程开关的选择 (8) 3 程序设计 (9) 3.1 总体设计思路 (9) 3.2 PLC输入输出口分配 (9) 3.3 主电路设计 (9) 3.4输入输出接线图 (10) 3.5梯形图 (11) 3.6指令图 (13) 4 安装、接线及系统联合测试 (14) 5 总结 (15) 6 参考文献 (16)
1、绪论 1.1、设计课题： 生产线自动装箱的PLC控制。 1.2、设计目的及要求： 课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。 在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。教师的主导作用是引导其掌握完成设计内容的方法。 为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点： 1) 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。 2) 在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导数师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。 3) 所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。 4) 说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。 5) 应在规定的时间内完成所有的设计任务。
泰山学院本科毕业论文
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计 摘要 计算机网络和通讯技术的日益提高，使企业对生产的自动控制和通讯提出了高层次的要求。饮料生产线也较繁琐，环节也增加了许多。其中灌装饮料就是其上首要的生产环节。 文中主要讲述了基于FX2N-32MR PLC的饮料灌装生产线的控制系统的设计。该系统的设计包括硬件和软件方面。其中硬件部分的设计主要包括了三菱FX2N-32MRPLC外部电路的设计、安装；软件部分包括程序的设计、调试。 设计系统最终能够实现下面几项功能：（1)对空瓶进行运送、灌装，灌装量依照空瓶大小设计确定；（2)对满瓶进行传送及统计数量，计数内容包括累计、单位包装计数，单位包装计数量可依照包装大小设计确定；（3)能够确保手动式复位。该系统采用了三菱可编程序控制器、传感器、继电器、行程开关等电器元件，利用PLC良好的自动控制，实现饮料罐装生产过程的自动化控制。 运用PLC来控制饮料灌装，实现了生产线的自动高效化、智能灵敏化。 对提高劳动效率，饮料质量和产量影响远大，意义非凡。 关键词：饮料灌装，生产流水线，无人控制
ABSTRACT With the advanced computer and network communication technology, business-to-production process automation and information and communication put forward higher requirements. Beverage production line more complex production processes are also numerous. One drink is a beverage filling production line's most important production areas. This paper mainly introduces the control system of beverage filling production line based on Mitsubishi FX2N-32MR PLC.The system design consists of hardware and software design. The hardware design includes Mitsubishi FX2N-32MR PLC5s external circuit design and installation; software design includes the design and debugging of program. The system can achieve the following functions: (1) The bottles can be transported and filled and the filling volume can be set according to the size of bottles; (2) the full bottles can be transported and counted, the count includes total count and the count of unit package and the total number of unit packaging can be set according to package size; (3) the system can achieve manually reset. The system mainly uses the Mitsubishi PLC, sensors，relays, switches and so on and uses the good automatic control performance of PLC to achieve the no control of beverage filling production line Use of PLC control beverage filling production line, to achieve the soft drink production line automation and intelligence. On labor productivity gains, improve beverage quality and yield far-reaching significance KEY WORDS: Beverage filling, Production line,No control