目錄

課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及目的

2總體方案設(shè)計(jì)

2.1控制要求的分析

2.2控制方式選擇

3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1原理圖

3.1.1主電路

3.1.2地址分配

3.2接線圖

3.3元件選型

3.4PLC程序

4課程設(shè)計(jì)總結(jié)

5附錄

附表1：元器件選型明細(xì)表

附圖2：原理圖

附圖3：接線圖

1課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及目的

對(duì)生產(chǎn)線上某種產(chǎn)品自動(dòng)按指定數(shù)量（如12個(gè)）裝箱，產(chǎn)箱裝箱前及裝箱

后都由傳送帶傳送。

生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱控制裝置示意圖如圖所示，生產(chǎn)產(chǎn)品由傳送帶A傳送，裝入

由B傳送的空箱中。每12個(gè)產(chǎn)品裝入一箱，當(dāng)傳送帶A傳送12個(gè)產(chǎn)品裝入一箱

后，傳送帶B將該箱產(chǎn)品移走，并傳送下一個(gè)空箱到指定位置等待傳送帶A傳送

來(lái)的產(chǎn)品。

圖1裝箱流程圖

2總體方案設(shè)計(jì)

2.1控制要求的分析

用PLC控制整個(gè)控制裝置要達(dá)到以下要求：

1、按下捽制裝置啟動(dòng)按鈕后，傳送帶B先啟動(dòng)運(yùn)行，拖動(dòng)空箱體前移至指

定位置，達(dá)到指定位置后，由SQ2發(fā)出信號(hào)，使傳送帶B制動(dòng)停止。

2、傳送帶B停車后，傳送帶A啟動(dòng)運(yùn)行，產(chǎn)品逐一落入箱內(nèi)，由傳感器檢

測(cè)產(chǎn)品數(shù)量，當(dāng)累計(jì)產(chǎn)品數(shù)量達(dá)到12個(gè)時(shí)，傳送帶A制動(dòng)停車，傳送帶B啟動(dòng)

運(yùn)行。

3、上述過(guò)程周而復(fù)始進(jìn)行，直到按下停止按鈕，傳送帶A和傳送帶B同時(shí)

停止。

4、應(yīng)有必要的信號(hào)指示，如電源有電、傳送帶A工作和傳送帶B工作等。

5、傳送帶A和傳送帶B應(yīng)有獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)控制，以便于調(diào)試和維修。

2.2控制方式選擇

1當(dāng)按下控制裝置的自動(dòng)控制按鈕后，傳送帶B先啟動(dòng)運(yùn)行，拖動(dòng)空箱前移

至指定位置，達(dá)到指定位置后，由SQ2發(fā)出信號(hào)，使傳送帶B制動(dòng)停止。

2傳送帶B停車后，傳送帶A啟動(dòng)運(yùn)行，產(chǎn)品逐一落入箱內(nèi)，由傳感器檢測(cè)

產(chǎn)品數(shù)量達(dá)12個(gè)時(shí)，傳送帶A制動(dòng)停止，傳送帶B啟動(dòng)運(yùn)行。

3上述過(guò)程循環(huán)地進(jìn)行，直到按下停止按鈕，傳送帶A和傳送帶B同時(shí)停止,

其工作流程圖如圖2-3所示。

4當(dāng)按下手動(dòng)選擇按鈕后，系統(tǒng)停止上述的自動(dòng)控制運(yùn)行，而可以手動(dòng)進(jìn)行

控制傳送帶A和傳送帶B的運(yùn)行，以便丁調(diào)試和維修。

s/

按下傳送帶

傳送傳送A

動(dòng)

啟《Q2發(fā)反停止傳送

帶帶

鈕

按BB

到位信甘帶H

啟動(dòng)停止

肩動(dòng)

按下停止按鈕，傳送帶A、B部制動(dòng)停車

圖1-2生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱工作流程圖

3.1.2地址分配

根據(jù)自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的控制要求,系統(tǒng)應(yīng)有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制功能。系統(tǒng)的

具體設(shè)計(jì)過(guò)程如下：

（1）I/O點(diǎn)數(shù)的估算

a、系統(tǒng)輸入信號(hào)：

自動(dòng)控制按鈕，需要1個(gè)輸入端；

停止按鈕，需要1個(gè)輸入端；

手動(dòng)控制時(shí)，傳送帶A和傳送帶B獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)控制按鈕需要2個(gè)輸入端；

產(chǎn)品數(shù)量檢測(cè)信號(hào)SQ1和空箱位置檢測(cè)信號(hào)SQ2,需要2個(gè)輸入端；

以上共需6個(gè)輸入信號(hào)點(diǎn)。

B、系統(tǒng)輸出信號(hào)：

傳送帶A和傳送帶B,需用2個(gè)控制輸出端；

系統(tǒng)上電指示和手動(dòng)指示、裝箱指示需要3個(gè)輸出端。

以上共需5個(gè)輸出信號(hào)點(diǎn)。

輸入輸出

X000自動(dòng)控制按鈕Y000B帶動(dòng)指示燈

X001停止安鈕Y001傳送帶B輸出

X002SQ2輸入Y002傳送帶A輸出

X003SQ1輸入Y003裝箱指示燈

X004B履帶點(diǎn)動(dòng)Y004電源有電指示

X005A履帶點(diǎn)動(dòng)

3.2接線圖

PLC

自動(dòng)控制按鈕____/—X000Y000B帶運(yùn)行指示

停止按鈕____/—X001Y001傳送帶B輸出

SQ2輸入____/一X002Y002傳送帶A輸出

SQ1輸入_/一X003Y003裝箱指示燈

B帶點(diǎn)動(dòng)按鈕___/X004Y004電源有電指示

A帶點(diǎn)動(dòng)安鈕____/一X005

COMCOM24V直流電

圖2-4系統(tǒng)輸入“出接線圖

3.3元件選型

3.3.1光電傳感器概述

光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先把被測(cè)量的變化

轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電傳

感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。

光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感

器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此,光電式傳感器在檢測(cè)和控制中應(yīng)用非常廣

泛。

光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(hào)

（可見(jiàn)及紫外鐳射光）轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。

光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起

光量變化的非電物理量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等;也可用

來(lái)檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表而粗糙度、應(yīng)變、位移、

振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。光電式傳感器具有

非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛

應(yīng)用。新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的

進(jìn)一步應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了新的一頁(yè)。

由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的，

按光電元件（光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)）輸出量性質(zhì)可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖

（開(kāi)關(guān)）式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流,

它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測(cè)量（檢測(cè)目標(biāo)物體）方法可分

為透射（吸收）式,漫反射式,遮光式（光束阻檔）三大類.所謂透射式是指被測(cè)物體

放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過(guò)被測(cè)物,部份被吸收后,透射光投射到光電

元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上,再?gòu)谋粶y(cè)物體表面

反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物光遮其

中一部份，使投射到光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測(cè)物體在光路位

置有關(guān)。

3.3.2光電傳感器工作原理

光電傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。

光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為:發(fā)送器、接收器和檢

測(cè)電路。

發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管

（LED）、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。

接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元

件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。

3.3.3PLC選型

為了以后系統(tǒng)能夠升級(jí)或拓展，一般在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上應(yīng)該多10%-15%0

所以該系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)。根據(jù)三菱PLC選型表，選擇的PLC為三菱

FX2N-16MR-001

3.3.4元件選型表

名稱符號(hào)型號(hào)數(shù)量

SB1?SB4LA25-014

按鈕

SQ1LX32-1Q1

行程開(kāi)關(guān)

SQ2E18-D80NK1

紅外光電開(kāi)關(guān)

KM1?KM2CJ8-A02

接觸器

L1?L3AD16-22DS3

指示燈

PLCFX2N-16MR-0011

可編程控制器

3.4PLC程序

xoooX002X005X001

oTF<Y000

Y000MO

TI——(Y001

co

T卜

X004

TF

X004

nHF<M0

X002X001X004CO

21TRWf一不一并<Y002

X005

T」<Y003

X005

28一||-----------------<M1

M8000

30TI---------------------------------------------------(Y004

32{END

4課程設(shè)計(jì)總結(jié)

對(duì)于本次設(shè)計(jì)，成功采用PLC控制多個(gè)傳送帶的工作，完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)

——生產(chǎn)線產(chǎn)品自動(dòng)按指定數(shù)量裝箱的基本要求，本次設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線自動(dòng)裝箱

PLC控制系統(tǒng)，其硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，響應(yīng)速度快，性能、價(jià)格L匕很高，

和單片機(jī)系統(tǒng)相比具有極高的可靠性，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。由于PLC具有

可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，以及編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，通訊靈活等優(yōu)

點(diǎn)。

通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，尤其是對(duì)主電路和

控制電路的設(shè)計(jì)，也使自己的動(dòng)手能力和方案設(shè)計(jì)的思路有了更進(jìn)一步的提高，

同時(shí)也更加熟悉了本專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件。學(xué)會(huì)了對(duì)各種低壓元器件的使用。還有對(duì)

PLC的功能也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，了解了不同型號(hào)的PLC以及相關(guān)的編程軟件。

在完成這個(gè)題目的過(guò)程中，我遇到了一些困難，也走了很多彎路。但通過(guò)不斷的

努力和同學(xué)們的大力支持，以及指導(dǎo)老師的悉心教導(dǎo)，我克服了困難完成了本次

設(shè)計(jì)，同時(shí)我也獲得了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)到了很多新的知識(shí)。

5附錄

附表1：元器件選型明細(xì)表

名稱符號(hào)型號(hào)數(shù)量

SB1?SB4LA25-014

按鈕

SQ1LX32-1Q1

行程開(kāi)關(guān)

SQ2E18-D80NK