生产线自动装箱装置控制系统设计

(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：

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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

目录

摘要 (Ⅰ)

ABSTRACT (Ⅱ)

1 绪论 (1)

1.1 本课题研究的意义 (2)

1.2 生产线自动化的发展概况 (3)

1.2.1 国内生产线自动化发展概况 (3)

1.2.2 国外生产线自动化发展概况 (4)

1.3 生产线自动化的发展趋势 (5)

1.4 本文主要研究内容 (7)

1.4.1 设计任务书 (7)

1.4.2 主要解决的问题 (8)

1.4.3 自动化生产线的应用 (9)

2 控制系统的设计 (11)

2.1 方案论证 (11)

2.1.1 采用传统继电—接触器电气控制系统 (11)

2.1.2 采用PLC可编程序控制器控制系统 (11)

2.1.3 方案比较与选择 (11)

2.2 PLC的硬件结构及工作原理 (12)

2.2.1 PLC控制系统组成 (12)

2.2.2 PLC的工作过程 (13)

2.2.3 控制系统构成图 (15)

2.2.4 控制系统工作流程图 (16)

3 可编程控制器（PLC） (17)

3.1 PLC简介 (17)

3.1.1 PLC的定义 (17)

3.1.2 PLC的特点 (17)

3.1.3 PLC的应用领域 (18)

3.2 PLC的系统组成 (19)

3.3 PLC的工作原理 (20)

4 硬件系统设计 (22)

4.1 系统控制要求 (22)

4.2 输入输出端确定 (22)

4.3 CPU模块型号选择 (23)

4.3.1 主机模块简介 (23)

4.3.2 CPU模块选择 (24)

4.4 主电路设计 (27)

4.5 PLC接线图 (28)

5 电气元件的选型 (29)

5.1 熔断器选择 (29)

5.1.1 熔断器的分类 (29)

5.1.2 熔断器的型号选用 (29)

5.2 接触器选择 (31)

5.2.1 接触器的结构及工作原理 (31)

5.2.2 接触器的型号选用 (31)

5.3 热继电器选择 (32)

5.4 时间电器选择 (33)

5.5 控制按钮选择 (34)

5.6 行程开关选择 (34)

5.6.1 行程开关分类 (34)

5.6.2 行程开关的选用及安装 (36)

5.7 光电开关选择 (36)

5.7.1 光电开关的分类 (36)

5.7.2 光电开关使用原则 (37)

5.8 电源开关选择 (38)

5.9 驱动设备选择 (39)

5.9.1 电机设备简介 (39)

5.9.2 电动机选择 (39)

6 软件系统设计 (41)

6.1 设计原理 (41)

6.2 梯形图 (41)

6.3 指令表 (43)

7 程序调试与仿真 (45)

7.1 仿真软件简介 (45)

7.2 程序调试与仿真过程 (46)

总结与体会 (49)

参考文献 (50)

致谢 (51)

1 绪论

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。

为了能够适应大规模生产某种产品的现代化需要，并且还要对产品进行包装、计数，就必须完整的设计出一套自动化生产线，以便将这些繁杂的工作由自动化生产线来代替人工完成。进一步促进工业现代化的发展，增加国民经济，改提高人民的生活水平。

本文主要对生产线自动装箱装置控制系统进行研究，详细的介绍了所用到的各个元器件的功能。

本文先具体的概括了设计的总体思路，主体部分使用两条传送带，一条是产品传送带，另外一条是包装箱传送带，产品计数则采用了光电传感器，而电机部分采用性能良好的固态交流SSR，而且可以根据所装箱的产品的重量对内部器件数值的大小进行设置。

主电路部分则是由8031 74LS373 2764 组成一个单片机最小系统。为了方便地读出键盘给定植，以及完成各种检测和控制，本设计专门扩展了一个8255A可编程接口及程序存储器EPROM 2764。

对各控制系统进行程序编制，这样运用软硬件结合的方式完成整个生产线自动装箱装置控制系统的设计。

1.1 本课题研究的意义

当今时代，由于科学技术的快速发展，自动化生产技术在工业生产中得到越来越广泛的应用。在机械制造、电子等行业已经设计和制造出大量的类型各异的自动化生产线。这些自动化生产线的使用，在提高劳动效率和产品的质量、改善工人劳动条件、降低能源消耗、节约材料等方面均取得了显著的成效[1]。

而对于以前，当生产力还远远不如现在代，生产线都十分复杂并且严重浪费财力物力，从而生产出来的商品的合格率也令人堪忧，生产的发展受到了很大的制约。这种情况下先驱改革者们开始思考用一种方法来改变这一现实，生产者们希望能通过制造各种机器来完全代替手工制作，而其他工人就只需要在旁边对机器进行控制与操作即可，每一道工序如：清点产品的数目，自动包装等工序都能让机器精确很而快速的进行。

1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台可编程控制器,用于通用汽

车的生产线，取代生产线上的继电器控制系统，开创了工业控制的新纪元。1971年，日本、德国、英国、法国等相继开发了适于本国的可编程控制器，并推广应用[2]。

从此之后，这项新得技术迅速在全球得到广泛推广与应用，这项技术最大限度的按照人们预先的期望来实现生产及控制，使生产效率大大的提高，使繁重的生产至此变得简单、有序、准确。

再自动化生产逐步普及的当今，包装机械自动化程度的优劣直接会对产品的质量和生产效率产生重大的影响。在工业的现代化生产中时常需要对产品进行计数，包装。但是这些繁咋的工作如果都让人工去完成的话不但麻烦，而且生产效率低下，劳动强度让人难以忍受，这不能够达到现代化生产的需要。为了适应现代化大批量生产一种产品，促进工业现代化的飞速发展，增加国民经济，提高广大劳动人民的生活水平,就应当准确的设计出一套完整的自动化生产线，再用这种自动化生产线来取代人工完成各种各样的繁杂工作。而且还需要有对产品进行计数，包装等各道程序。生产自动化技术的使用大幅度的提高了工厂的经济效益，这在包装业中体现的尤为明显。特别是近年来，包装生产线的自动化、电子监测和控制系统的大力发展，使包装企业以高速度、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，我们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。

由于生产线生产的产品会有所不同不同，所以各种类型的自动化生产线均拥有自己的特点，这样就导致了生产线的大小有所差别，根据实际生产而设计的不同结构，在功能上也有诸多的不同。在这种情况下自动化生产线就被人们广泛的分为了：生产线的机械本体，工作过程的生产检测，各类信息的归纳及处理，运行机构的各种执行装置和与各类设备相连接的接口五个部分。生产线的不同导致功能的差异，但是所有的自动化生产线都应具备四大功能，它们分别是：运转，控制，检测和驱动这四大最基础的功能。动力源能为自动化生产线中的运转功能提供可靠地东方能。控制功能在自动生产线当中得以实现，是由微型机、单片机、可编程控制器或其他一些电子装置来承担完成的。在工作过程中，设在各部位的传感器把信号检测出来，控制装置对信号进行储存、运输、运算、变换等等，然后用相应的接口电路向执行机构发出命令，完成必要的动作。检测功能主要有位置传感器、直线位移传感器、角位移传感器等各种传感器来实现。传感器收集生产线上的各种信息，如：位置、温度、压力、流量等传递给信息处理部分完成控制作用。驱动功能主要有电动机、液压缸、气压缸、电磁阀、机械手或机器人等

执行机构来完成[1]。

1.2 生产线自动化的发展概况

1.2.1 国内生产线自动化发展概况

中国的包装业相对于如美国和欧盟等这些发达国家而言就相当落后，但是却具有非常大的发展潜力。控制系统早在20世纪四十年代就已经开始运用了，最初的现场基地式仪表和后来的继电器成为了控制系统的前身。现在通常所说的控制系统，大多指的是采用电脑或微处理器进行智能控制的电子系统，在控制系统多年发展的历史上，它被称为第三代控制系统。这一代系统以PLC为代表，从70年代开始应用以来，在轻工、电力和石油等工业过程控制中得到飞速的发展。PLC，即可编程控制器，开始主要是从顺序控制发展而来，但自从90年代以来，随着通信技术、电子技术和计算机技术的发展，PLC的性能得到了大规模的拓展，PLC的应用范围也逐渐向连续流程工业生产方面进军，这一应用极大的使得自动化生产线得到了前所未有的发展。

在中国，自动化技术还没有成熟，需要较长一段时间的积累和发展，因此在以后各行业将会有足够的空间来发展这项技术，这理所当然的成为未来很长一段时间内的发展方向和趋势。目前而言中国的经济发展局势也表明了十分需要各种高技术来支持，这样才能满足有一个比较稳定的发展基础。国家西部大开发的政策方针就必然伴随着许多高技术的转移，各类工业生产也将需要自动化技术大力支持，因此加大发展自动化生产的力度也就成为了目前以及未来必然的趋势。相信中国经济跨越式进步的背景下必将有生产自动化技术成熟后的深远影响。

现阶段我国自动化市场有着活跃的发展状况，这种前提下剧烈地促进了对各种自动化人才的大量需求。此外，国外自动化企业正在实施的包括人员本土化在内的全方位战略，这一举措也使得我国对自动化人才需求的与日骤增。 ABB是一家国家著名的跨国公司，被广大业内人士称为“多国部队”。因为ABB更加重视在它的业务发展到的任何一个地方，都毫不犹豫并全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。根据计划，到2008年ABB将在中国招聘新员工5000名。那时，ABB在中国的雇员总数将达到约12,000名。这些目标在此后一一得到了具体体现。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甚至早已经在实施。

1.2.2 国外生产线自动化发展概况

可编程控制器（PLC）是一种实时的工业控制装置, 可编程控制器（PLC）是专为在工业的复杂环境下运用而开发设计的。可编程控制器（PLC）毫无疑问已经成为了现代工厂的生产自动化的最佳配置之一。随着越来越发达的微电子技术，现代化的工业控制技术等先进技术的飞速发展，可编程控制器（PLC）在各种配置、程序的编辑、网络技术等先进功能方面已经有了非常优良的进步。根据实际工艺要求，借助于顺序功能图（SFC）和梯形图来编制用户程序，实现单台设备或生产过程的顺序控制，则是PLC主要功能的具体体现[3]。

在许多工业比较发达的国家的工业系统网络中，电力系统的自动化得到了各个企业甚至国家的高度重视，他们电力系统的自动化程度已经达到了一个非常高的高度。到目前为止它们的已经形成了集各种调节控制、自动化、实现远距离的抄表和各种先进测控等系统于一体的电力网络管理系统（DMS），这些功能已经多达140余种。

另外，国外许多著名电力系统设备的制造厂家几乎都已经涉足电力系统自动化领域，如美国COOPER公司、德国西门子公司、日本东芝公司、法国施耐德公司等，他们均已经推出了具有自主产权的配电网自动化产品。在这些产品中PLC的运用占有举足轻重的作用，它对自动化生产产生了深远的影响。

在国外，自从上个世纪30年代开始，许多机械加工企业为了大幅度提高生产效率，就开始采用机械化流水生产线的作业方式，并且大型自动生产线所需要加工的对象也发生了很大的变化。但是由于生产线的控制系统大量地使用继电器，而继电器在频繁工作情况下使用寿命都不长，这种状况使的生产线的可靠性大为降低。因此许多公司为了解决这一问题而投入了大量的财力物力，直到20世纪60年代美国推出可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC）取代一直以来使用的继电器控制装置后，PLC的发展开始进入黄金时期，迅速在全球各地得到了大规模使用。

20世纪末期，现代化的工业控制已经更加的离不开PLC的调控。从发展的规模上来讲，各种大型号得控制机器和微型号的控制机在这个时段有了举世瞩目的发展。从功能上来讲，许多具有特殊能力的单元相继被开发出来，这些特殊的能力单元大多被运用在不同环境的管理制控场合中。从机械配套组合上来讲，各类信号传递科目和人、机交流界面大量产生，使运用PLC的工业自动化的自动管理控制系统的搭配更加不具备难度。

21世纪的最初几年，伴随着现场总线技术的不断进步，可编程控制器重点发展了网络通讯能力。可编程控制器在工业控制网络的各个层面上开始发挥重要作用。这标志着可编程控制器已从单台设备的控制及小型生产线的控制发展为石油化工、冶金钢铁、机械制造、汽车、轻工业等领域的大型或集散控制系统中的基

础及骨干的设备[4]。

PLC之所以在全球范围内得到广泛推崇，它的工作原理是不可忽视的。PLC 的CPU中有着一种叫程序计数器的元件，它起着指示程序步存储地址的作用。在指令下达之后，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为END 指令），每当执行一步之后计数器都要自动加1，之后再返回起始步开始循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期，在扫描的过程之中要进行4个方面的工作：以故障诊断和处理为主的公共操作；处理工业现场的数据I/O操作；执行用户程序和外设服务操作[5]。

PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点。

1.3 生产线自动化的发展趋势

流水线在历史的发展长河中逐渐产生了一种新的生产线即自动化生产线。相对传统的流水线来说自动化生产线不仅要求能够完成生产线上已经被预定好了的种种工序以及各种路线的生产工艺过程，大量的生产出合格的产品。而且要求对各类工件的装卸，不同类型的工件夹紧定位，工件的传送包装等各方面都能自动地进行并且完成工作任务。为了达到以上所提出的各种条件并且能够正常的执行，人们把通过精心设计把各种机械加工装置组合在一起，而将各个部分动作联系起来是通过液压控制系统、气压控制系统和电气自动化控制系统来完成的，这样这些装置就能按照预先设定的工序步骤自动地进行作业。所以就把这种具备自动工作的装置系一律统称为自动化生产线。

目前阶段，自动化生产线需要满足下列几项指标才能满足众多的要求：（1）提高产品生产质量；（2）增加生产线产品的生产量；（3）更换各种模具的时间比较简短以便适应各种变化；（4）能够监察控制整个生产流程；（5）对生产人员的安全能够起到保护作用。

为了满足上述要求，自动化系统的应用增加了下列任务：（1）收集与管理产品及机器参数。这个任务的增加可以提高工作效率，同时也可给设备的维护提供方便。（2）存储最佳生产数据，为连续生产过程制作实验数据以及自动纠正加工数据[1]。

自动化生产线所涉及的技术领域是很广泛的，所以它的发展、完善是与各种相关技术的进步及互相渗透是紧密相连的。因而自动化生产线的发展概况就必须以整个支持自动化生产线有关技术的发展联系起来。技术应用发展如下：

（1）应用可编程控制器（PLC）技术：PLC主要以顺序控制作为主要的控制方式，而以回路的各种调节作为辅住功能的一种工业控制计算机。它不仅能够完成逻辑运算、时间控制、数量计量和对工作过程的记忆等功能，而且能对开关控制量和

模拟数据量实现大范围地控制。可编程控制器（PLC）技术的运用完美地解决了工业上控制用的计算机诸多难题，比如复杂的程序编程，由于外部接口的不标准引起的组合复杂问题，各种生产机械的不合理运用导致的资源浪费以及适应能力差等各种缺陷。但是运用PLC技术就能非常好的解决这些问题，于是大量的传统顺序控制器被其广泛所取代。

（2）应用机械手、机械人技术：在现代化自动生产线中工件的装卸及自身的夹紧定位，工件在各个阶段的传送，排除生产过程中的各种加工余量和生产线包装等方面，机械手技术都得到了广泛的运用。而新一代的机器人正在火热的研发当中，它具有传统机器人所不具备的许多操作技能，而且更加的智能化，具备许多人类具备的感知能力。并且这种机器人判断，应急能力均达到了一个新的高度能。这些技术正逐渐应用到自动生产线中。

（3）应用传感技术：随着现代科学技术的飞速发展，新材料不断地被开发出来，不断出现的各式物理效应，一个新兴的科学体系诞生--传感器应用技术。随着“智能传感器”加载的微型处理器的广泛运用，传感技术在自动生产线的生产中起到了不可忽视的作用，他被大量的运用于各种复杂的自动控制程序监视。

（4）应用液压和气压传动技术：特别是气动技术，由于使用的是取之不尽的的空气作为介质，具有传动反应快、动作迅速、气动元件制作容易、成本小和便于集中供应和长距离输送等优点。而引起人们的普遍重视。气动技术已经发展成为一个独立的技术领域。在各行各业，特别是在自动线中得到迅速发展和广泛地应用。（5）应用网络技术的飞跃发展：就是网络技术的飞跃，无论是现场总线还是工业太网络，使得自动线中的各个控制单元构成一个协调运转的整体[15]。

自动化生产线综合应用机械技术、控制技术、传感技术、驱动技术、网络技术、人机接口技术等，通过一些辅助装置按工艺顺序将各种机械加工装置连成一体，并控制液压、气压和电气系统将各个部分的动作联系起来，完成预定的生产加工任务[6]。

总之，所有这些支持自动线的机电一体化技术的进一步发展，使得自动线功能更加齐全、完善、先进，从而能完成技术性更加复杂的操作和生产线装配工艺要求更高的产品。

1.4 本文主要研究内容

1.4.1 设计任务书

一、设计的主要任务及目标：

控制要求如下：

1）按SB1 系统起动，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，物品逐一落入箱内，由SQl 检测物品（在物品通过时发出脉冲信号），当落入箱内的物品达到12 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。

图1.1 自动装箱简图

目标：通过各种方式查阅大量的参考资料，能够基础地掌握工程初步设计方法和进行亲身实践的一般技能，给以后工作为生产技术方面的内容打下一定的基础；学会善于运用曾经学习的各种知识，并且能够不停地汲取新的知识能力，拥有良好的创造设计理念。

二、设计的基本要求：

1、对设计地任务进行初步分析。

2、能够恰当地选择PLC输出输入端的个数。

3、PLC的选择及输出输入模块的选择。

4、选择PLC的型号。

5、画出PLC地接线图以及I/O接点的合理分配。

6、作出梯形图。

7、能够写出指令表程序。

8、软件的一般流程图。

9、继电－接触器控制：主电路、控制电路、以及各种运用到的元件选用原则和方法并且能够描绘出接线图。

1.4.2 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。1.4.3 自动化生产线的应用

图1.1所示是塑壳式断路器自动生产线(正泰电器股份有限公司)，这其中包括自动装上物料、自动铆接和打上标签、进行完整的通电检查等工序，采用PLC。各个单元虽然都相互联系，但是它们都有自己的独立的控制、报警等各种功能。一个完善的网络系统在这个网络技术生产线中构成，对产品的质量和劳动率都有大大提高。

图1.2 塑壳式断路器自动生产线

图1.2所示是某汽车配件厂的生产线，它采用制动器自动化装配线。它充分的考虑了设备的各种性能，以及生产过程中各种变化因素。实现了生产线的自动管理。

图1.3 某汽车制动器自动化装配线图

图1.4所示是某饮料厂的自动化生产线，它为一种自动化灌装线。主要完成上料，灌装，检测，包装等几个生产过程，充分实现了实现集约化大规模生产的要求。

图1.4 某饮料厂的自动灌装线

2 控制系统的设计

2.1 方案论证

2.1.1 采用传统继电—接触器电气控制系统

因为传统的继电—接触器电气控制线路相对而言显得有些简单，以及比较低廉的价格，所以在这么多年来在许多生产机械运用到的电气控制领域中，得到了十分广泛的运用，再加上非常成熟的技术，为此在机械行业中受到人们的欢迎以及大力的推广。不过如果在一些控制系统比较复杂的情况下，比如说这种有时序控制的自动控制系统还是用这种方式的话，毫无疑问的将会大量的使用到时间继电器、中间继电器、接触器等各类器件，并且将会有复杂控制线路，多如牛毛的器件，结点将会更多。在这种情况下必然导致控制系统不高的可靠性以及令人烦恼的可维护性。

2.1.2 采用PLC可编程序控制器控制系统

PLC可编程序控制器就实际意义上而言就是一种工业上的控制计算机，是在各种生产中用来大量取代传统运用的时间继电器、中间继电器、计数器等各类器件，但是却拥有所用计算机的各种控制系统功能。到现在为止PLC已经成为各种工业生产控制的标准设备，它的应用范围在所有的工业企业几乎都有覆盖，并且广泛应用到现代过程控制过程之中，比如化工、石油等企业。

2.1.3 方案比较与选择

如果采用的传统继电—接触器控制系统，虽然具有低廉的价格，但是将会有大量的时间继电器和中间继电器，并且电路会复杂化，接点和各类器件会更多，可靠性也将大为低，如果发生故障，检修也十分地困难。如果运用到生产自动控制系统当中，它的跟踪能力差、反应时间慢，更有甚者会导致系统不能正常运转。

而采用PLC可编程序控制器，其优点如下：

（1）具有非常高的可靠性。

PLC采用了大量的先进优质元器件，并且在硬件上使用了更为优秀的供电电源，这样做的好处是可以预防由电源回路中串入的一些意外干扰。而且在它的内部更是运用了电磁屏蔽加以保护，用来防止各种辐射的不良干扰。而外面部分的输入/输出电路都是使用光电隔离作为保护措施，拥有着功能强大的数字滤波和常规滤波结构；在软件上则运用到了自我诊断、具有警戒时钟的WDT等保护措施。这些举措使得PLC的无故障运行时间平均已经达到了30万小时的使用长度，被许

多人称之为“永远不坏的控制器”，由此可见它的可靠性能优于传统继电—接触器电气控制系统是没有任何悬念的。

（2）扩展性好、灵活性高、通用性强。

在程序的运用上，它能很好的实现将硬件软件化的这一优良性能，对于控制系统的不同，仅仅只用改变程序就可以很好的解决，因此它的通用性能十分强大。外加比较反方便实用的现场接口以及比较短就能完成的设计周期，大大增加了它的适用范围。

（3）功能强。

PLC具备多种强大的功能，如各式各样的报警功能、监控功能、自我诊断功能等既可以出色地完成所需的过程控制，又可以调节控制闭环回路，以至于在未来的各种工业控领域中发挥重要的作用，可以毫不夸张地说它几乎无所不能。

由于在生产线上从事的生产活动环境都比较复杂，普通的电子仪器都会受到各种电磁式的干扰。但是 PLC是进经过大量的生产实践在工厂内用来取代继电器线路以及进行顺序控制发展起来的一种优秀的工业控制产品。从PLC应用以来已经深深地表明它具有良好稳定性、非常高的可靠性和强大的抗干扰能力，并且由于PLC有维护起来十分方便，编程过程简单，灵活的通讯等诸多优点，因而在电器等控制系统中被人们大量使用。

PLC不仅能够实现计算、定时、计数以及控制各种闭环的功能，还能够出色地完成繁复的逻辑控制。PLC在整个控制系统当中很好的实现了产品的运输、空箱的传送和产品的计数等功能。并且本身就具有自动控制和手动控制两种不同的方式。因此它在生产线自动装箱控制的控制系统中运用，可以让我们的生产线的控制变得更加具有灵活性及可靠性。从而大大的提高了生产效率，提高了工人的工作生产环境，大幅度减轻了生产线工人的劳动强度，并且对材料的消耗及用工也起到了充分的节约作用。

因此，本文选择PLC控制系统。

2.2 PLC的硬件结构及工作原理

2.2.1 PLC控制系统组成

PLC是现代微型计算机技术和继电器运用技术的工作原理上开发出来的。PLC 通过输入端的输入接口收入所需的信息，然后进行工作运算。在分析处理完数据过后，执行机构的动作的控制会通过输出端的输出接口完成。作为一种特殊的计算机，PLC的硬件与传统的计算机几乎没有差别，主要是由CPU模块、输入/输出模块、电源等部分组成。

图2.1 PLC基本结构框图

1.CPU是PLC的核心部件，是PLC的运算和控制中心，PLC的工作过程都是在CPU 的统一指挥和协调下进行的。CPU由微处理器和控制器组成，可以实现逻辑运算和数学运算，协调控制系统各部分的工作。它的运行是按照系统程序所赋予的任务进行的。

2.I/O模块：是PLC与外围设备之间的联系部件。PLC通过输入接口检测输入设备的状态，以此作为对输出设备控制的依据，同时PLC又通过输出接口对输出设备进行控制。PLC的I/O接口能接受的输入和输出信号个数称为PLC的I/O点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。PLC外围设备提供或需要的信号电平时多种多样的，而PLC内部CPU只能处理标准电平信号，所以I/O接口要能进行电平转换，另外，为了提高PLC的抗干扰能力，I/O接口一般采用光电隔离和滤波功能，此外，为了便于了解I/O接口的工作状态，I/O接口还带有状态指示灯[13]。

3.电源模块： PLC的电源是指把外部供应的交流电源经过整流、滤波、稳压处理后转换成满足PLC内部的CPU、存储器和I/O接口等电路工作所需要的直流电源电路或电源模块。不同型号的PLC有不同的供电方式，所以PLC的电源输入电压既有12V和24V直流，又有110V和220V交流[12]。

2.2.2 PLC的工作过程

PLC通电后，首先进行系统初始化，将内部电路恢复到起始状态，然后进行自我诊断，检查运行电路是否准确，来保证系统能正常运行。然后扫描通信接口，如果连接有外部设备的话就可以进行通信。如果没有外部设备的情况下或者在通信已经结束后，就可以根据要求完成输入采样。之后判断输入设备（开关、按钮等）的状态，然后依据输入采样的结果一一对用户程序进行运行，程序运行结束后刷新输出，即输出运行时产生的控制信号。以上过程完成后，系统又返回，重

自动装箱生产线系统的设计

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

自动化生产线论文设计

安徽机电职业技术学院课程设计论文 自动生产线课时设计 系（部）电气工程系 专业 班级 姓名 学号 指导教师 2016 ～ 2017 学年第一学期

摘要 可编程逻辑控制器（Programmable controller）简称PLC，是一种工业控制微型计算机。由于PLC的编程方便、可靠性高、环境适应性强、使用方便以及维护简单等优点，所以PLC在工业生产中得到广泛的应用。 亚龙YL-335B 型自动生产线实训考核装备在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机

构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台 PLC 承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。因此，YL-335B 综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC 控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用YL-335B，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使我们得到一个非常接近于实际的教学设备环境，缩短了理论教学与实际应用之间的距离。 关键词：PLC；供料站 1.YL-335B的系统介绍 1.1 YL-335B 的组成 亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元 5 个单元组成。如图 1-1 所示。 图1-1 YL-335B外观图 每一工作单元既可自成一个独立的系统，同时又是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，输送单元的机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相交流异步电动机的传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业应用最为广泛的电气控制技术。 本设计中YL-335B应用传感器来判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。传感器技术是机电一体化装备应用技术中的关键技术之一，也是现代工

电镀生产线控制系统课程设计

学号：0120918950930 课程设计 题目电镀生产线控制系统 学院物流工程学院 专业 班级 姓名 指导教师 2013年1月2日

本科生课程设计成绩评定表 指导教师签字： 2013年 01 月 18 日

课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 电镀生产线控制系统 一、初始条件 程序运行设备：西门子S7-300 PLC 二、要求完成的主要任务 1．控制要求：实现手动、单周期、连续、单步四种工作方式的控制。以四种工作方式进行上行、下行、右行、左行四种运动，来实现清洗、风干、电镀、定时四种过程的电镀工作。 2．设计要求： （1）绘制PLC接线图； （2）给出符号定义表； （3）编写控制程序； （4）上机验证通过程序调试。 3．课程设计说明书应包括： （1）设计的目的及意义 （2）设计任务及要求 （3）设计方案比较及认证 （4）程序设计：软件思想，流程图，程序说明 （5）调试过程记录及结果分析 （6）参考资料 （7）总结

三、时间安排： 四、主要参考资料 【1】张晓川编著.仓储物流技术与装备[M].化学工业出版社,2003年 【2】邓星钟主编.机电传动控制[M].华中科技大学出版社,2001年 【3】朱宏辉.物流自动化系统设计及应用.化学工业出版社,2004 【4】刘锴编著.深入浅出西门子S7-300PLC[M].北京航空航天大学出版社,2004年 【5】廖常初编著.S7-300/400PLC应用技术[M].机械工业出版社,2008年【6】王永华编.现代电器控制及PLC应用技术[M].北京航天航空大学出版社,2007年 指导教师签名： 2013年1月6日 系主任（或责任教师）签名： 2013年1月6日

自动剪切生产线的PLC控制系统设计_王世红

第24卷第3期 青岛大学学报(工程技术版) V ol.24N o.3 2009年9月 JOURNAL OF QINGDAO UNIVERSITY (E&T)Sep.2009 文章编号:1006-9798(2009)03-0013-04自动剪切生产线的PLC 控制系统设计 王世红a ,崔海荣b ,徐世许a ,张传林a (青岛大学a.自动化工程学院; b.软件技术学院,山东青岛266071) 摘要:为使自动剪切生产线设备协调运行,设计其控制系统。系统以可编程控制器 (PLC)为核心,还包括触摸屏、变频器、伺服驱动器/伺服电机等部件。送料长度在触摸屏 上设置,PLC 根据设定值计算出脉冲数后向伺服驱动器发送,控制伺服电机送料,从而实 现精确的伺服定位,其定位精度可达1m ?0.01mm 。 关键词:PLC;伺服驱动器/伺服电机;变频器;触摸屏 中图分类号:TP391.8文献标识码:A 收稿日期:2009-06-08 作者简介:王世红(1985-),男,山西省昔阳县人,硕士研究生,主要研究方向为计算机控制。 在工业生产过程中,自动剪切生产线应用十分广泛。它能将金属卷料加工成一定尺寸的板料,可实现自动开卷、定长送料和自动剪切,其生产效率高、适应性强,适合较大规模生产。但是传统的生产设备与系统多以机械为主,是电气液压或气动控制的机械设备[1],存在送料不够精确、生产效率低下等诸多不足,已不能满足所有的生产需要。随着工业水平的不断发展,生产设备已逐步地由手动操作改为能够进行大规模生产的自动控制。本文设计的PLC 控制系统,使用了伺服驱动装置,充分发挥其控制精度高、响应速度快和运行平稳等优点,有效地提高剪切的精度和效率,提升生产过程的自动化程度,具有十分广阔的应用前景。1 自动剪切生产线组成 自动剪切生产线由开卷机、送料机和剪切机3部分组成,如图1所示。 图1 自动剪切生产线 1) 开卷机包括开卷轴、保持器和弧形托起器。 开卷轴由变频器驱动的电动机带动,负责将卷料展 开。为了避免送料机工作时对已展开的卷料产生较 大的张力以及对机械设备造成损伤,开卷机先预放 一定长度的料,起到缓冲的作用。保持器在开卷机 转动时压住卷料,避免卷料松动。弧形托起器托起 已展开的卷料,避免其触地。 2) 送料机通过伺服驱动器/伺服电机装置带 动内部许多组压辊旋转,精确地给剪切机送料。另 外,这些压辊还能对卷料进行压平,使送到剪切机的 料更加平整。 3) 剪切机完成对送料的剪切,是整个生产线的最后一道工序。2 PLC 控制系统设计 2.1 系统的控制要求 1) 运行方式。开卷机、送料机和剪切机都具有手动/自动两种工作方式。采用自动工作方式时,系统将按预先设定的工艺流程不间断地循环工作;手动工作方式是在设备单动、调试和检修阶段使用[2]。

超大型集装箱码头模拟规划设计报告

海事大学SHANGHAI MARITIME UNIVERSITY 设施规划与物流分析 课程设计 超大型集装箱码头模拟规划 学院： 专业： 班级： 学号： 学生： 指导教师：

一. 装卸工艺设计主要技术参数 (1) 设计年吞吐量：2000万TEU/年 (2) 设计船型： (3) 年营运天数： 码头：365天 堆场：365天 (4) 各类集装箱所占比例： 普通重箱：70％ 空箱：27％ 冷藏箱重箱： 1.5％ 危险品箱重箱： 1.5％ (5) 集装箱在港平均堆存期： 重箱：4天 空箱：4天 冷藏箱：4天 危险品箱：3天 (6) 不平衡系数： 1.2 (7) 中转比例：80%

二. 码头整体布局设计 ? 2.1岸线长度：共6km 。 ? 2.2码头纵深：2.5km 。 ? 2.3箱区个数： 计算堆场容量及地面箱位元元数，按《海港总平面设计规》（JTJ211－99）中的有关规定进行，其计算公式如下： s y s yk dc BK h y A N E N T t K Q E 1= = 式中： E y —— 集装箱堆场容量； Q h —— 堆场年通过能力； K BK —— 不平衡系数； T yk —— 堆场年作业天数，取365天； t dc —— 重箱在堆场的平均堆存期，取4天； 空箱在堆场的平均堆存期，取4天； 冷藏箱在堆场的平均堆存期，取4天； 危险品箱在堆场的平均堆存期，取3天； N 1 —— 堆场设备堆箱层数； As —— 堆场容量利用率（％）。普通重箱取65%，冷藏箱取65%，危险货物箱取75%，空箱取75%。 计算结果 根据工艺方案，计算所需、实际布置情况下平面箱位、箱容量、堆场通过能力见下表。

白车身生产线控制系统设计及实施

白车身生产线控制系统设计及实施 本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计.该 控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合,通过电气元件驱动气动的控制阀岛,达到气动控制自动化的目的. 本文阐述了如何在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的生产控制系统进行硬件和软件设计。该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合，通过电气元件驱动气动的控制阀岛，达到气动控制自动化的目的。 宝骏白车身生产线工艺流程 宝骏白车身生产线主体由前车体、下车体、总拼、左右侧围、空中主夹具、机器人及顶盖分拼、空中输送自行小车和升降机构成。前车体即发动机舱生产线，发动机舱完成后，由空中输送自行小车送至下车体的1#工位，3台自行小车分别将前地板、后车架送至下车体1#工位，形成宝骏汽车的底板。在1#工位完成焊接后，输送机构由主气缸顶起，变频器控制输送电动机前进，到2#工位落下夹具夹紧，开始新一轮的焊接。焊接完成后操作人员同时按下工作完成按钮，输送机构再次顶起，如此循环动作，一直持续到最后一个工位。 总拼的第一个工位定义为转运拼台，通常在这个工位罕有电动或气动的控制，7#为顶盖添加和焊接工位，在这个工位采用FANUC的机械手进行自动焊接，同时在车身底边的区域采用伺 服自动焊进行焊接，经过后面几个拼台的补焊后，到达最后一个工位，白车身总成由升降机转移到涂装车间的入口等待喷涂。到此为止，车身车间的工艺制作完成。 本文在工艺基础上实现对宝骏汽车白车身焊接生产线的自动控制。该控制系统的最大特点在于电气控制和气动控制相结合，通过电气元件驱动气动的控制阀岛，达到气动控制自动化的目的。控制方式通过全自动以及半自动的方式实现，软、硬件也分别进行了设计，在硬件部分主要考虑了设备的选型，包括PLC的选择，总线选择的设计等，PLC的型号及容量是重点考虑内容；其次是现场总线的选择，现场总线不光要完成系统的要求，还要更好地避免工业现场的各种干扰，使各个模块之间的通信安全稳定。为了保证生产线的安全性，我们在每个工位配置了一定数量的传感器，包括光栅、激光扫描以及光幕等，全面保障了焊接工人的人身安全和生产线的安全运行。软件部分主要专注于根据工艺的要求进行程序代码的编写。

自动装箱气动控制系统设计(正式版)

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

基于plc的生产线自动装箱系统的设计

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：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

课程设计-自动化生产线监控系统

摘要 (2) 一：概述 (3) 二：自动化生产线监控系统的方案设计 (3) 2.1、研究的目的、意义 (3) 2.2、自动化监控系统的控制要求 (4) 三、自动化生产线监控系统电路设计 (4) 3.1、设备选型 (4) 3.1.1、命令输入设备选型 (4) 3.1.2、传感器设备选型 (4) 3.1.3、计算机选型 (4) 3.1.4、I/O选型 (4) 3.2、系统方框图 (5) 3.3、FX2N-48MR 的I/O分配表： (5) 3.4、系统接线图 (5) 3.5、系统软件选型 (6) 四、系统软件的设计与调试 (6) 4.1、建立工程 (6) 4.2、定义变量 (9) 4.2.1变量的分配 (9) 4.2.2变量定义的步骤 (9) 4.3画面的设计与编辑 (12) 4.4 动画连接和调试 (15) 4.5 控制程序的编写 (16) 4.5.1 事件命令语言程序的编制 (16) 4.5.2应用程序命令语言程序的编制 (17) 五、程序的模拟运行遇调试 (18) 5.1 配置画面 (18) 5.2程序的模拟调试 (19) 六、软硬件联调。 (19) 6.1 系统的电路连接 (19) 6.2 FX2N-48MR 型PLC通信参数设置 (19) 6.3 在组态王中进行三菱FX2N-48MR型设备配置 (19) 6.3.2 将I/O变量与设备进行连接 (21) 6.3.3 系统软、硬件的联调 (21) 七、结论 (21) 八、致谢：..................................................................................错误！未定义书签。参考文献. (22) 附录： (23)

基于PLC系统的电镀生产线控制系统毕业设计论文

基于PLC的电镀生产线控制系统设计 摘要 本文探讨了如何利用德国西门子PLC S7-200进行自动化电镀生产线控制，在本次设计中，我们从自动控制技术器件在国内的应用前景及电镀生产线生产现场的环境来考虑，以使该生产线真正具备自动生产运行为目的，制定了采用在当前及以后都应用广泛且能适应多种环境的可编程控制器来控制整个整个工作流程的方案。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，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。为适应现代传统的工业控制系统，我们还采用了基于组态王软件的系统作为上位机，配合下位机PLC完成了该系统的实时监控系统功能，更好的使该自动生产系统融入到现代工业控制领域中。 关键词：PLC，电镀，组态王

Design of galvanization production line control system based on PLC ABSTRACT How did the article discuss has carried on the automated galvanization production line control using German Simens PLC S7-200, in this design, we produced the scene from the automatic control technology component in the domestic application prospect and the galvanization production line the environment to consider, take caused this production line truly to have the automatic production movement as the goal, will formulate has used in current and later all applies widespread also can adapt the many kinds of environment programmable controller to control the entire entire work flow the plan.Has analyzed the system software and hardware design part with emphasis, and gave the system hardware wiring diagram, PLC has controlled the I/O port distribution list as well as the overall program flow diagram and so on, has realized the galvanization production automation, enhanced the production efficiency, reduced the labor intensity.In order to adapt the modern tradition industry control system, we also used based on the configuration king software system had taken on the position machine, coordinate lower position machine PLC has completed this system real-time monitoring system function, better caused this automatic production system to integrate to the modern industry control domain in. KEY WORDS: PLC,Galvanization, Configuration King

自动装箱气动控制系统设计

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、

生产线自动装箱系统的设计

毕业设计(论文) 2015 －2016 学年度 机电工程系系机电一体化专业 班级 13机电（2）学号XXXX 课题名称:生产线自动装箱系统的设计 学生姓名:XX 指导教师:XXX 2015年11月20日

目录 摘要 (1) 一、设计任务 (1) 二、传感器的设计 (2) （一）光电传感器概述 (2) （二）光电传感器的工作原理 (3) （三）分类和工作方式 (3) 三、计数器介绍 (4) （一）计数器的原理 (4) 1.计数器的类型 (4) 2.自动产线的发展及介绍 (4) 四、控制系统硬件设计 (5) （一）I/O点数的估算 (5) 1.系统输入信号 (5) 2.系统输出信号 (5) （二）PLC型号的选择 (5) 1.PLC选型原则 (5) 2.PLC选型 (5) 3.I/O分配表 (6) (三)主电路图 (7) (四)外部接线图 (7) 五、控制系统程序设计 (8) （一）程序梯形图 (8) （二）程序指令表 (9) 六、结论 (10) 参考文献 (10)

生产线自动装箱的PLC控制系统的设计 蒋可 [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与设计。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：PLC现代化自动控制系统 一、设计任务 对生产线上某种产品自动按指定数量装箱，产品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 生产线自动装箱控制装置示意图 用PLC控制要达到以下要求: 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。生产线自动装箱工作流程图如下图所以。

自动装箱气动控制系统设计通用版

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

PLC课程设计自动生产线

摘要 自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性，综合性主要涉及机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。本系统完成一个工件的拆卸、分拣工作，模拟一个生产流水线的生产过程。首先由供料站提供原料，运输站将其送至加工站加工，然后送至装配站进行安装，最后由分拣站进行分拣。 设计以送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元作为自动生产线的整体设计，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC 承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。所以，本设计综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。 关键字变频器 PLC 电机

Abstract The biggest characteristic of automatic production line is a comprehensive and itssystem, comprehensive mainly relates to the mechanical technology, microelectronics technology, electrical and electronic technology, sensor technology, interface technology, information transformation technology, network communication technology and other technology organically, and applied to production equipment and systems; that is production line of sensing, processing and transmission, control, execution and driving mechanism in the control of the micro processing unit of work coordinately, organically fuses in together. The system completed the demolition, sorting a work piece, the production process simulation of a production line. First by the feeding station to provide raw materials, transport station will be sent to the processing station for processing, and then sent to the assembly station for installation, and finally by the sorting station sorting. Design work to feed, processing, assembling, transporting, sorting unit as the overall design of automatic production line, forming a mechanical platform is a typical automatic production line, the mechanism of the system adopts pneumatic drive, inverter drive and stepper (servo) motor position control technology. Control system adopts each work unit is composed of a PLC for the control task, the PLC through the RS485 serial communication to achieve the interconnection of distributed control mode. So, the design of integrated application of a variety of technical knowledge, such as pneumatic control technology, mechanical technology (mechanical transmission, mechanical connections), sensor technology, PLC control and networking, stepping motor position control and inverter technology. Key Words transducer ,PLC , motor

啤酒生产线控制系统设计酿造部分

第一章绪论 1.1课题背景 在巩固和提高我国经济体制的同时，特别是加入了国际世贸组织以后，中国啤酒行业正逐步融入世界啤酒业，由于外国啤酒进驻中国市场，中国啤酒行业已经进入了竞争激烈的成熟过渡期，重新整合扩张，这种“一体化”的扩张方式在一些大中型企业是尤其明显的。上世纪90年代，青岛啤酒经营了多种运营模式，在中国大部分省市自治区成立了50多家啤酒自动化生产基地，已经初步完成了全国化的战略布局。 因为啤酒生产内部竞争激烈，外部也和同类酒类产品的竞争越来越激烈，有很大一部分啤酒厂倒闭或相互合并，啤酒生产企业数量急剧下降。还有一部分生存下来的企业，逐步重视对产品质量、口味、工艺，加大科技研发力度，自动化专业化设备得到全新的改变，新的包装设备和先进的宣传理念如雨后春笋般在市场上出现，整个啤酒行业更加良性的在市场中互相竞争，啤酒开始向着工业化、规模化生产，国内的大部分啤酒生产企业逐步的向大型化、集团化发展，与国际之间的交流越来越频繁。 现如今，人们的生活水平有了显著的提高，老百姓对啤酒的需求量急速上升，这一需求给生产制造商提出了严峻的挑战，尤其是在各个厂家良性竞争的前提下，更是对啤酒的生产有了更严格的要求，如何在保证质量的前提下高效的生产出大批量的啤酒是现在每个厂家所必须解决的问题。 正是因为PLC的强大功能，给啤酒的自动化生产带来了福音。啤酒生产所需要监测的数据比较繁琐，比如温度、压力、浓度、浑浊程度等都有很严格的要求，而PLC在这些方面都有自己的独特之处，能够很自如的对这些模拟量进行时时监控，从而解决了大量的剩余劳动力，而对PLC自动化啤酒生产线程序的调试优化更是尤其重要。 本次设计就是对现有的和利时PLC啤酒自动化生产线进行软、硬件的调试，通过现场的数据采集对啤酒生产线酿造部分进行程序优化，最终得出与之对应的研究结论。 1.2课题内容 （1）啤酒自动化生产酿造工艺流程通过查阅相关资料，对现有的啤酒自动化生产工艺有一个基本的了解，尤其是对啤酒酿造工艺的熟悉，从而对本课题有一个更深入的理解。 （2）根据现场实际需要设计适当的控制方法根据现场以及工艺流程的实际需要，编写控制程序并对控制程序进行相应的优化，以及对优化后的程序进行现场

自动装箱系统设计

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。

电镀生产线控制系统课程设计

课程设计 2013 年1 月2 日

本科生课程设计成绩评定表 姓名性别男专业、班级 课程设计题目： 课程设计答辩或质疑记录： 1、位置检测器S 2、S 3、S4的作用。 答：他们的作用是控制电机的下行，当位置检测器S2、S3、S4 检测到信号时控制继电器得电，电机下行。 2、上限S5 以及下限S6 的作用。 答：S5控制电机的右行，S6的作用是控制下行的停止和计时的开始 3、连续工作是如何控制循环的。 答：当电机返回左行到左限S1位并且下降但下限位S6 时共同控制电机的循环运行。 成绩评定依据： 备注：成绩等级：优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70 分—79分）、及格（60 分—69 分）、60 分以下为不及格。 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 2013年01 月18 日

课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 电镀生产线控制系统一、初始条件 程序运行设备：西门子S7-300 PLC 、要求完成的主要任务 1．控制要求：实现手动、单周期、连续、单步四种工作方式的控 制。以四种工作方式进行上行、下行、右行、左行四种运动，来实现清洗、风干、电镀、定时四种过程的电镀工作。 2．设计要求： （1）绘制PLC接线图； （2）给出符号定义表；（3）编写控制程序； （4）上机验证通过程序调试 3．课程设计说明书应包括： 1）设计的目的及意义 2）设计任务及要求 3）设计方案比较及认证 4）程序设计：软件思想，流程图，程序说明 5）调试过程记录及结果分析 6）参考资料 7）总结

三、时间安排： 四、主要参考资料 【1】张晓川编著. 仓储物流技术与装备[M]. 化学工业出版社,2003 年【2】邓星钟主编. 机电传动控制[M]. 华中科技大学出版社,2001 年【3】朱宏辉. 物流自动化系统设计及应用.化学工业出版社,2004 【4】刘锴编著. 深入浅出西门子S7-300PLC[M].北京航空航天大学出版社,2004年 【5】廖常初编著.S7-300/400PLC应用技术[M]. 机械工业出版社,2008年 【6】王永华编.现代电器控制及PLC应用技术[M]. 北京航天航空大学出版社,2007年 指导教师签名：2013 年1月6日 系主任（或责任教师）签名：2013 年1月6日 目录 绪论 (1) 课题概述. (1) 设计的目的与意义. ...................................... 错误!未定义书签。 第一章PLC 的基础知识介绍 (2) 1.1 PLC 的基本结构 (2)