自动饮料灌装系统的设计(毕业设计)
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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。
智能化饮料灌装控制系统设计第一部分系统设计背景与意义 (2)第二部分饮料灌装工艺概述 (4)第三部分控制系统需求分析 (6)第四部分系统总体架构设计 (8)第五部分控制硬件选型及配置 (10)第六部分软件平台选择与开发 (13)第七部分人机交互界面设计 (15)第八部分系统控制策略研究 (18)第九部分系统性能测试与优化 (20)第十部分应用实例与效果分析 (22)第一部分系统设计背景与意义在饮料灌装生产过程中,保证产品的质量、安全和效率是至关重要的。
传统的灌装控制系统依赖人工操作和简单的自动化设备,不仅存在操作误差和安全隐患,而且难以满足大规模生产的需要。
随着科技的发展,智能化技术被广泛应用到各个领域,其中包括饮料灌装生产线的控制与管理。
因此,本文将探讨智能化饮料灌装控制系统的设计背景及意义。
1.系统设计背景近年来,随着消费者对食品安全、品质以及口感的需求日益提高,饮料生产企业必须确保产品质量稳定、生产过程高效且符合国家相关标准。
此外,环保意识的增强也要求企业减少资源浪费,降低能源消耗。
传统的人工操作和半自动化设备无法满足这些需求,而智能化饮料灌装控制系统能够有效地解决这些问题。
同时,随着信息化、网络化、数字化等技术的不断发展,企业的生产流程已经从过去的封闭式逐渐转变为开放式,并与市场、客户紧密相连。
这种变化使得企业在生产过程中更加注重数据采集、分析与决策支持,以便更好地满足市场需求、优化生产流程并降低成本。
2.系统设计意义(1)提升生产效率:通过采用先进的自动化技术和信息技术,可以实现生产设备之间的协同工作,降低操作失误率,提高生产速度和产量,从而有效提升整个生产线的生产效率。
(2)保障产品品质:智能化饮料灌装控制系统可以通过实时监测设备状态、原材料质量和灌装过程参数,确保产品的一致性和稳定性。
同时,系统还可以根据检测结果进行自动调整,避免因人为因素导致的产品质量问题。
(3)节能降耗:智能化控制系统可以根据生产需求自动调节设备运行状态,如温度、压力、流量等,从而达到节能降耗的目的。
瓶装液体⾃动灌装机设计毕业论⽂瓶装液体⾃动灌装机设计瓶装液体⾃动灌装机摘要:本课题主要来源于某瓶装⽔公司的要求,对⽣产线的⾃动灌装机进⾏改进,要求简化结构,降低设备⽣产、维护成本。
本⽂在剖析了⼀些⾃动化设施的国内外发展现状,以及灌装机发展趋势,介绍了⼀种为实现瓶装液体饮料⾃动灌装机的设计。
本⽂在对⽐了相关设计具有的特性、功能,选择了最优、最符合实际情况的设计。
还论述了设备的设计原理、结构设计,各个⼦系统的主要功能都进⾏了详细构思、设计,在说明书中也有⽐较详细的说明,包括液料供送系统设计、供瓶传送系统设计、灌装控制系统设计,以及液压控制系统设计。
关键词:直线型;灌装;控制;单⽚机Design of Automatic Filling Machine for Bottled WaterAbstract:This paper mainly introduced the design of automatic filling production line for bottled liquid beverage. Analysis the related automation equipment, at home and abroad, expounds the background of market development and prospect of automatic filling machine, of equipment of the basic principle, structure design and each subsystem, such as for conveying system and filling system, control control system and the implementation of the system's main functions are introduced in detail. The results of this research and the main work includes: firstly, through the comparison and analysis of the completed the selection and design of each subsystem of the link of the basic idea and the development of ideas and development of microcomputer application system, the hardware design and software programming; secondly, the equipment to the accuracy level of detection experiments and commodity instance analysis. Finally, the system organization of the overall consistency analysis and control.Key word: Drill hole; Gear box;Modular machine tool; Headstock.瓶装液体⾃动灌装机⽬录1. 前⾔ (1)1.1 选题背景 (1)1.2 灌装机械的主要特点及分类 (2)1.3 国外灌装机发展概况及发展趋势 (3)1.4 我国灌装机发展概况及发展趋势 (3)2.总体⽅案设计的基本内容 (5)2.1 功能与适⽤范围 (5)2.2 灌装机⼯艺设计 (5)2.3 总体布局 (6)2.4 主要技术参数确定 (6)2.5 主要设计研究内容 (7)3. 总体⽅案设计分析与⽅案选择 (7)3.1 设计于分析 (7)3.2 灌装机的总体结构 (10)4. 液料供送系统的设计计算和选⽤ (11)4.1 输送管路的设计 (11)4.2 输送液泵的确定: (12)4.3 阀端孔⼝流量的计算 (13)4.4 灌装时间的计算: (14)5. 供瓶传送系统设计 (15)5.1 输送线⽅案的选⽤ (15)5.2 电机到减速器的传动设计与计算 (15)6.设计链轮的主要尺⼨ (20)6.1 灌装机的储液箱尺⼨确定 (24)6.2 储液箱上的其他辅件说明 (24)6.3 罐装⽅法与定量⽅法的设计与选⽤ (25)7. 控制系统的设计和选⽤ (28)7.1⽔箱液位控制 (28)7.2执⾏系统的控制 (29)8. 机械液压系统设计与计算 (30)8.1负载移动⼒的计算分析 (29)8.2运动分析: (29)8.3确定液压缸的参数: (31)8.4计算设计液压缸各⼯作阶段⼯作压⼒、流量和功率: (30)8.5液压缸壁厚和外径的设计计算 (30)8.6 确定液压缸⼯作⾏程 (31)8.7确定缸盖厚度 (31)8.8最⼩导向长度的确定 (31)8.9缸体长度的确定 (31)8.10选择液压元件: (32)8.11液压系统性能验算: (32)参考⽂献 (37)致谢 (38)附录 (39)1.前⾔1.1选题背景近半个世纪以来,灌装机,经历了从⽆到有,从简单的⼿动灌装⾃动化的发展完全封闭的,社会的发展,灌装机⽣产带来极⼤的促进作⽤和要求对灌装机⽣活的各个⽅⾯,不同的是,灌装机的发展越来越受到重视和公众关注。
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AbstractWith the increasing level of industrial automation, many industrial enterprises are faced with the transformation of traditional production line and re-design problem. PLC (programmable logic controller) is a microprocessor as the core of industrial control devices, it will relay the traditional control system combined with computer technology in recent years in industrial automation, mechanical and electrical integration, the transformation of traditional industries such as generally applied. As a general-purpose industrial control computer, the realization of industrial control wiring logical leap in logic to storage, industrial control in the world is playing an increasingly important role. In beverage industry, automated production line mode of production is to promote the most popular a kind of production mode, it causes the filling speed increases, but make the filling a higher precision, to bring enterprise cannot small gaze of productivity. In view of this, the designers of the use of PLC functions and features designed a beverage filling production line control system.This paper involves the drinks filling automation production line adopts PLC control, flow meter metering, insure the filling speed and precision.This paper describes in detail the control system of the drinks filling machine design steps, a brief introduction of the drinks filling machine control system and base on the self-industry and the application of the other trade on auto-control technique, proposed the frame of the control system based on programmable logical controller. This design completes the drinks production line hardware configuration and software design, to a chieve the automation of the carbonated drinks filling machine. Not only improve the labor productivity, but also has far-reaching significance of the improvement of quality and yield.PLC control of the use of beverage filling production process, which can effectively improve the production efficiency of filling, and significantly increase the reliability of control systems and flexible. Keywords: Programmable controller;Automation;Filling;Production line目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................. I I 前言 .. (1)1.概述 (2)1.1概论 (2)1.2设计任务与要求 (3)1.3相关预备知识 (3)1.3.1 PLC的定义 (3)1.3.2 PLC的基本组成 (3)1.3.3 PLC的功能与特点 (4)1.3.4 PLC的应用范围 (4)1.4总体方案设计 (5)2.系统机械结构设计 (7)2.1电机的选择 (7)2.1.1 丝杠电机的选择 (7)2.1.2 传送带电机的选择 (10)2.2滚珠丝杠副的计算 (11)2.2.1 最大工作载荷F m的计算 (11)2.2.2 最大动载荷C的计算 (11)2.2.3 额定动载荷C a的校核 (11)2.2.4 刚度的验算 (12)2.3滚动轴承的选择 (12)2.3.1 丝杠滚动轴承的选择 (13)2.3.2 滚筒滚动轴承的选择 (13)2.4联轴器的选择 (14)2.4.1 传送带电机联轴器的选择 (14)2.4.2 丝杠电机联轴器的选择 (14)2.5灌装机储液箱的尺寸确定 (14)3.电气控制系统硬件设计 (15)3.1总体方案分析 (15)3.2控制系统的I/O点及地址分配 (15)3.2.1 输入信号I/O点地址分配 (15)3.2.2 输出信号I/O点地址分配 (16)3.3电气元件选型 (17)3.3.1 PLC的选型 (17)3.3.2 断路器的选型 (17)3.3.3 接触器的选型 (18)3.3.4 行程开关的选型 (18)3.3.5 光电传感器的选型 (18)3.3.6 流量计的选型 (19)3.3.7 电磁阀的选型 (19)3.4电气控制系统原理图 (20)3.4.1 电气原理图总体设计 (20)3.4.2 传送带电机接线图 (20)3.4.3 丝杠电机接线图 (21)3.4.4 电磁阀接线图 (22)3.4.5 控制系统接线图 (22)4.电气控制系统软件设计 (23)4.1STEP7-M ICRO/WIN软件介绍 (23)4.2电气控制系统程序设计 (25)4.2.1 电气控制系统流程图 (25)4.2.2 传送带前进 (26)4.2.3 光电传感器开始计瓶数 (27)4.2.4 喷口下压 (28)4.2.5 系统开始进行灌装 (29)4.2.6 喷口上抬 (30)4.3PLC程序调试 (31)4.3.1 调试思路 (31)4.3.2 调试结果 (31)总结与体会 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录:系统程序梯形图 (37)前言工业现代化的进程,对生产过程的自动控制和信息通信提出了更高的要求。
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2.2系统工艺流程2.2.1 灌装流水线的工作原理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。
简单的plc毕业设计题目简单的PLC毕业设计题目在现代工业自动化领域中,PLC(可编程逻辑控制器)是一种重要的控制设备,广泛应用于各种生产线和工艺过程中。
作为PLC专业的毕业生,选择一个简单而有挑战性的PLC毕业设计题目对于提升技能和展示能力都非常重要。
本文将介绍一些简单但有趣的PLC毕业设计题目,帮助毕业生们在毕业设计中取得成功。
1. 饮料自动灌装控制系统这个设计题目要求设计一个能够自动控制饮料灌装过程的PLC系统。
系统应该能够自动检测瓶子的到位、控制灌装阀门的开关、监测灌装过程中的液位,并及时停止灌装。
此外,系统还应该能够记录每次灌装的数量和时间,方便生产管理。
2. 温湿度控制系统这个设计题目要求设计一个能够控制温湿度的PLC系统,用于控制温室、实验室或其他需要精确控制环境条件的场所。
系统应该能够根据设定的温湿度范围自动调节加热、制冷、加湿或除湿设备的运行,以保持环境条件稳定。
3. 电梯控制系统这个设计题目要求设计一个能够自动控制电梯运行的PLC系统。
系统应该能够实现电梯的自动开关门、楼层选择、运行速度控制等功能,并确保电梯的安全运行。
此外,系统还应该能够监测电梯的故障情况,并及时报警或采取相应的措施。
4. 物流分拣系统这个设计题目要求设计一个能够自动分拣物品的PLC系统,用于提高物流分拣效率。
系统应该能够根据物品的属性和目的地自动将物品分类、分拣,并将其送到相应的目的地。
此外,系统还应该具备故障检测和故障排除的功能,以确保物流分拣的稳定运行。
5. 智能停车系统这个设计题目要求设计一个能够自动控制停车场车位分配和导航的PLC系统。
系统应该能够根据车辆的到达情况和停车场的剩余车位情况,自动指导车辆进入合适的停车位,并及时更新停车位信息。
此外,系统还应该能够监测停车场的安全状况,并及时报警或采取相应的措施。
以上是一些简单但有趣的PLC毕业设计题目,每个题目都涉及到了不同的控制和监测功能,对于毕业生来说是一次很好的实践机会。
可调量杯自动灌装机的灌装部分设计摘要可调量杯式自动灌装机是具有节省人力资源、低成本、结构简单、生产能力高、市场需求大等优点的包装机械产品,在包装机械行业中得到广泛的应用。
可调量杯式自动灌装机可分为进瓶、分瓶、灌液、出瓶等功能。
本设计的主要设计内容为可调量杯自动灌装机的灌装部分设计。
完成的主要工作有:1. 综述了可调量杯自动灌装机的发展历程,发展现状及发展战略。
2. 确定了总体方案、包装工艺,灌装采用旋转方式,从而有效的节省了空间资源。
3. 所设计的灌装原理为可调量杯自动灌装。
4. 通过可调量杯灌装原理对液体进行定量。
此次设计充分考虑了对可调量杯式灌装的的分析。
经参考多种包装机械书和实物后,经过评价选出具有多种优点的方案,同时排除一些缺点和可能出现的错误,最终选择可调量杯式自动灌装完成本次设计。
本机器生产能力为40~100瓶/分。
本机具有较高的性价比,适合大规模厂家、企业使用。
具有较强的竞争力和发展前景。
关键词:可调量杯;灌装;灌装机;AbstractAdjustable measuring cup automatic irrigate machine have many advantage which is frugal works, low cost,simple composition,large market condition and so on.It has obtain widespread in domain of mechanical.This machine may be that send bottles,separate bottles, affuse and service bottles.Main part designing that originally expects that the device designs that , design liquid affuse by the machine.Main part being completed works having: (1).Have summed up medicines and chemical reagents packing development of machine course, present situation and development strategy. (2). Have ascertained the overall plan , package handicraft, and affuse use style of whirling, thus effective the space saving. (3). The organization having designed that equal pressure automatic fills the attire (4). Expect that organization, conveys by the fact that sheave organization drives jugged as well as carrying out a quantify on medicine board on the board having designed medicine.At the last,organization having designed the dress box, board , specifications put medicine into the paper box inner , the enfoldment accomplishing paper box at the same time seals off the small side door. The operation designing that having considered a mechanical kinetics sufficiently analyses, uses machinery originally is stable. Other machinery merit having designed that process has consulted package machinery design of all kinds strong point, drawing lessons at the same time has accomplished medicines and chemical reagents installing box machine design. The machine package ability is allotted for 40 ~ 100 boxes. This machine has higher nature price ratio as a whole, has very strong competition and the very good development prospect.Key words:Adjustable measuring cup; Filling ; Filling machine目录第1章绪论 (1)1.1 国际包装和食品机械发展趋势 (1)1.2 饮料包装机械业现状及发展趋势 (5)1.3 选题意义 (8)第2章总体方案设计 (9)2.1 主要技术参数及要求 (9)2.2 总体方案选择及评价 (9)2.2.1 确定设计任务 (9)2.2.2 黑箱的确定 (9)2.2.3 工艺方案及工艺路线图 (9)2.3 原理方案设计 (11)2.3.1 灌装方案设计 (11)2.3.2 总体布局方案 (11)2.3.3 定量方案 (12)2.3.4 进瓶方案设计 (12)2.3.5 分瓶方案设计 (13)2.3.6 进瓶拨盘方案设计 (13)2.3.7 出瓶方案设计 (14)第3章传动系统设计计算 (15)3.1 运动与动力参数的设计计算 (15)3.1.1 动力机的选择 (15)3.2传动零件的设计计算 (15)3.2.1 圆柱齿轮的设计计算 (15)3.2.2 锥齿轮传动设计计算 (18)3.3 轴的设计计算 (21)3.4 键联接的选择和验算 (27)第4章执行机构零部件的设计计算 (28)4.1 灌装机构设计计算 (28)4.2 进出瓶拨盘计算 (30)4.3 螺旋进给器计算 (30)4.4 输送链计算 (31)第5章可调量杯自动灌装机的安装、维护保养和操作要求 (32)5.1.1 安装 (32)5.1.2 维护保养 (32)5.1.3 操作 (32)第6章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (37)第1章绪论1.1国际包装和食品机械发展趋势国际标准化组织(ISO)、欧洲标准化委员会(CEN)及美日等发达国家,纷纷修订了新一轮的食品机械相关技术标准,安全卫生要求进一步受到重视,以适应和满足食品加工对食品安全的要求;高新技术在食品机械中得到广泛应用,成为提高食品机械技术含量的重点内容;技术创新力度进一步加强,成为新一轮食品机械技术跨越的重要措施和手段;技术壁垒的门槛越垒越高,成为食品机械技术竞争的主要形式。
饮料灌装机控制系统设计一、简介饮料灌装机在饮料生产中扮演着至关重要的角色,它能够实现自动灌装、封口和包装等功能,提高生产效率。
饮料灌装机的控制系统则是其核心部件之一,它通过对灌装机各个部件的控制,实现自动化生产。
本文将详细介绍饮料灌装机控制系统的设计。
二、系统架构饮料灌装机控制系统包括PLC控制单元、人机界面、传感器、执行机构等组成。
PLC控制单元负责控制整个系统的运行,人机界面提供操作与监控界面,传感器用于采集系统运行状态,执行机构负责实现各种操作。
三、控制策略1.自动化控制:灌装机通过编程实现各个动作的自动化控制,提高生产效率。
2.传感器反馈:传感器实时采集灌装机各个部件的状态信息,并反馈给控制系统,保障系统稳定性。
3.人机交互:人机界面为操作员提供操作界面,实现对灌装机的监控和调整。
四、控制流程1.启动流程:操作员通过人机界面启动灌装机,PLC控制单元接收启动指令,初始化各个部件。
2.灌装流程:传感器检测到瓶子进入灌装区域,PLC控制单元启动灌装装置进行灌装,同时控制流速和灌装量。
3.封口流程:灌装完成后,PLC控制单元启动封口装置,将瓶子密封。
4.包装流程:封口完成后,包装装置将瓶子包装,PLC控制单元控制包装速度和方式。
五、控制系统设计1.PLC选择:选择稳定可靠的PLC控制器,如西门子S7-1200系列,具有高性能和扩展性。
2.编程设计:采用结构化编程方法,将系统按功能模块化设计,提高系统的可维护性和扩展性。
3.人机界面设计:设计直观简洁的人机界面,包括参数设置、状态监控和报警信息显示。
4.传感器选择:选择适合的传感器,如电容式传感器、光电传感器等,确保系统稳定可靠。
六、系统性能1.稳定性:控制系统具有高稳定性,保证灌装机的稳定运行。
2.精准性:控制系统能够实现高精度的灌装和封口操作,保证产品质量。
3.自动化:控制系统实现了全自动化生产,降低了人工成本,提高了生产效率。
七、总结饮料灌装机控制系统设计是提高生产效率和产品质量的关键技术之一。
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:I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-32MR PLC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。
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AbstractWith the increasing level of industrial automation, many industrial enterprises are faced with the transformation of traditional production line and re-design problem. PLC (programmable logic controller) is a microprocessor as the core of industrial control devices, it will relay the traditional control system combined with computer technology in recent years in industrial automation, mechanical and electrical integration, the transformation of traditional industries such as generally applied. As a general-purpose industrial control computer, the realization of industrial control wiring logical leap in logic to storage, industrial control in the world is playing an increasingly important role. In beverage industry, automated production line mode of production is to promote the most popular a kind of production mode, it causes the filling speed increases, but make the filling a higher precision, to bring enterprise cannot small gaze of productivity. In view of this, the designers of the use of PLC functions and features designed a beverage filling production line control system.This paper involves the drinks filling automation production line adopts PLC control, flow meter metering, insure the filling speed and precision.This paper describes in detail the control system of the drinks filling machine design steps, a brief introduction of the drinks filling machine control system and base on the self-industry and the application of the other trade on auto-control technique, proposed the frame of the control system based on programmable logical controller. This design completes the drinks production line hardware configuration and software design, to a chieve the automation of the carbonated drinks filling machine. Not only improve the labor productivity, but also has far-reaching significance of the improvement of quality and yield.PLC control of the use of beverage filling production process, which can effectively improve the production efficiency of filling, and significantly increase the reliability of control systems and flexible. Keywords: Programmable controller;Automation;Filling;Production line目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................. I I 前言 .. (1)1.概述 (2)1.1概论 (2)1.2设计任务与要求 (3)1.3相关预备知识 (3)1.3.1 PLC的定义 (3)1.3.2 PLC的基本组成 (3)1.3.3 PLC的功能与特点 (4)1.3.4 PLC的应用范围 (4)1.4总体方案设计 (5)2.系统机械结构设计 (7)2.1电机的选择 (7)2.1.1 丝杠电机的选择 (7)2.1.2 传送带电机的选择 (10)2.2滚珠丝杠副的计算 (11)2.2.1 最大工作载荷F m的计算 (11)2.2.2 最大动载荷C的计算 (11)2.2.3 额定动载荷C a的校核 (11)2.2.4 刚度的验算 (12)2.3滚动轴承的选择 (12)2.3.1 丝杠滚动轴承的选择 (13)2.3.2 滚筒滚动轴承的选择 (13)2.4联轴器的选择 (14)2.4.1 传送带电机联轴器的选择 (14)2.4.2 丝杠电机联轴器的选择 (14)2.5灌装机储液箱的尺寸确定 (14)3.电气控制系统硬件设计 (15)3.1总体方案分析 (15)3.2控制系统的I/O点及地址分配 (15)3.2.1 输入信号I/O点地址分配 (15)3.2.2 输出信号I/O点地址分配 (16)3.3电气元件选型 (17)3.3.1 PLC的选型 (17)3.3.2 断路器的选型 (17)3.3.3 接触器的选型 (18)3.3.4 行程开关的选型 (18)3.3.5 光电传感器的选型 (18)3.3.6 流量计的选型 (19)3.3.7 电磁阀的选型 (19)3.4电气控制系统原理图 (20)3.4.1 电气原理图总体设计 (20)3.4.2 传送带电机接线图 (20)3.4.3 丝杠电机接线图 (21)3.4.4 电磁阀接线图 (22)3.4.5 控制系统接线图 (22)4.电气控制系统软件设计 (23)4.1STEP7-M ICRO/WIN软件介绍 (23)4.2电气控制系统程序设计 (25)4.2.1 电气控制系统流程图 (25)4.2.2 传送带前进 (26)4.2.3 光电传感器开始计瓶数 (27)4.2.4 喷口下压 (28)4.2.5 系统开始进行灌装 (29)4.2.6 喷口上抬 (30)4.3PLC程序调试 (31)4.3.1 调试思路 (31)4.3.2 调试结果 (31)总结与体会 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录:系统程序梯形图 (37)前言工业现代化的进程,对生产过程的自动控制和信息通信提出了更高的要求。
随着计算机和网络通讯技术的发展,企业对生产过程的自动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(HMI,Human Machine Interface)的网络控制。
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。
早期的灌装生产流水线大多数采用容积泵式、蠕动泵式作为计量方式。
这些方式存在一些缺点。
例如:灌装精度和稳定性难以保证、更换灌装规格困难等。
本设计鉴于PLC可靠性高、耐恶劣环境能力强、使用极为方便三大特点,利用PLC技术平台自主开发创新,将机械、电气和自动化等技术有机结合,将传统的继电器-接触器控制功能用PLC代替,构成实用、可靠的饮料灌装生产线PLC控制系统。