设 计 说 明 书
《可编程控制器》课程设计
设 计 题 目： 饮料灌装生产流水线PLC梯形图控
制程序设计与调试
学 院： 福建 学 号： 专业（方向）年级： 学 生 姓 名：
福建xxx信息与机电工程系
2013年 7 月 30日
引言
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。目前，饮料的灌装伸长已经实现自动化，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及其在使用先进的灌装技术来提高及其的自动化电气控制水平和生产效率。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。
我国的饮料灌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。
（一）设计题目
饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制程序设计与调试 （二）情况简介
1.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灌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.定位在灌装设备下时，停顿1s，灌装设备开始工作，灌装过程为5s钟，灌装过程应有报警显示，5s后停止并不再显示报警；报警方式为红灯以0.5s间隔闪烁
3.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.动对计数器清零（复位） （三）设计要求
1.计显示电路图，并按图连接。
2.PLC I/O端口接线图，并按图接线。 3.控制程序，并画出梯形逻辑图。 4.系统调试，实现控制要求。 （四）设计步骤
1. 饮料灌装系统的基本介绍：
(1)通过PLC系统控制整个饮料灌装流水线的启动、关闭、进行灌装及其计数。
(2)饮料的灌装流水线系统示意图如下所示:
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图1-1 饮料罐装生产流水线示意图
(3)生产流水先的工作原理
饮料灌装生产流水线的运作是通过PLC来控制传送的电机和灌装设备来运行的。通过传送电动机的运转来带动流水线的工作，而灌装设备的开通则直接控制饮料流的灌装。载入PLC软件程序，就可以直接控制电机及流水线的运作.。流水线由传感器实时监控，通过 PLC的控制，实现控制准确，自动化程度高。
2.确定I/O点数，选择PLC 的型号，并根据需要进行硬件系统配置。 (1)I/O点数的分配
I/O点数的分配如下面表格2-1所示
图表2-1 I/O的分配表
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(2)PLC型号的选择及传感器的选择
S7-200系列PLC是西门子公司20世纪90年代推出的整体式小型可编程控制器，早些时候称为CPU21X,其后的改进型称为CPU22X,其结构紧凑、功能强，焗油很高的性能价格比，在中小规模控制系统中应用广泛。
S7-22X像此类PLC可提供5种不同的基本单元和多种规格的扩展单元。其系统构成除基本单元。扩展单元外，还有编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。22X系列CPU具有很强的功能，如自带高速计数器、通讯口、具有脉冲输出功、实时时钟、能进行浮点运算等。此外吗，S7-200系列PLC允许在程序中立即读写输入、输出口，允许在程序中使用终端，允许设定通讯人物的处理时间，允许设置停止模式数字量输出状态，可以有用户自己定义存储器的掉电保护区，可以允许数字量时间，允许设置停止模式数字量输出状态，可以允许数字量及模拟量输入加滤波器，还具有窄脉冲捕捉功能，为复杂的工业控制提供方便。
按照本课题的控制的要求，在设计中选用了两个光电传感器（空瓶检测传感器、灌装设备处的有无瓶传感器）用来检测有无饮料瓶通过；还选用了一个重量传感器来检测瓶子是否灌满。
3.绘制外部I/O接线图及相关的电气原理图。 (1)PLC外部接线图
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图3-1 PLC外部接线图
(2)电气控制电路设计
图3-2中断路器QF1、QF2、QF3、QF4、QF5将三相电源引入，同时QF1、QF2、QF3、QF4、QF5为电路提供短路保护。电动机的过载保护分别由三个热继电器提供。
图3-2 电气控制原理图
4.编程的梯形图程序
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饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制程序设计与调试
