免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。1目 录一、设计任务21、课题内容22、控制要求23、课题要求2二、总体设计方案21、饮料灌装流水线的基本结构22、选择电器元件43、流水线灌装的工作原免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。2理64、系统流程图7三、电气控制电路设计81、电控系统与原理图设计8四、PLC 设计91、选择PLC92、I/O 点的编号分配和 PLC 外部接线图103、控制面板图114、梯形图免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。3125、指令表15五、调试过程及结果18六、总结18参考书目20一、设计任务1、课题内容饮料罐装生产流水线梯形图控制程序设计并画出电气接线图。2、控制要求（1） 系统通过开关设定为自动操作模式、手动操作模式，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 1.1 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，5.1 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） 。免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。43、 课题要求（1） 根据课题的控制要求完成设计（2） 对电机、传感器、到位开关选型并列出选型依据（3） 画出电气连线图，写出程序流程图及代码（4） 完成课程设计说明书二、总体设计方案1、饮料灌装流水线的基本结构整个灌装流水线的基本结构如图 1、图 2、图 3 所示。整个流水线由主传送带、次品传送带、灌装装置、次品推动装置、定位传感器、次品检测传感器等组成。电动机的启动和停止，灌装装置向上、向下移动和灌装，次品的检测、推动都是由 PLC 控制的。流水线由传感器实时监控，由 PLC 控制，控制准确，自动化程度高。图 1 灌装流水线基本结构图免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。5图 2 灌装流水线基本结构图图 3 灌装流水线的基本结构图2、选择电器元件（1）电动机的选择电动机 M1 型号为 Y132M-4，额定电压为交流 380V，额定电流为 15A，频率为 50HZ，功率为 7.5KW，转速为 1440r/min。电动机 M2 型号为 Y90S-4，额定电压为交流 380V，额定电流为 2.8A，频率为 50HZ，功率为 1.1KW，转速为 1440r/min。电动机 M3 选与电动机 M2 一样的型号即可。（2）断路器的作用：断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断 1500V，电流为1500-2000A 的电弧，这些电弧可拉长至 2m 仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。 吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。断路器选用原则；1）空开额定工作电压大于等于线路额定电压2）空开额定电流大于等于线路负载电流3）空开电磁脱扣器整定电流大于等于负载最大峰值电流（负载短路时电免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。6流值达到脱扣器整定值时，空开瞬时跳闸。一般 D 型代号的空开出厂时，电磁脱扣器整定电流值为额定电流的 8-12 倍。）也就是说短路跳闸而电机启动电流是可以避开的。 根据三个电动机的额定电流，选择断路器 QF1、QF2、QF3 的型号如表 所示。并根据 PLC 和变压器选择 QF4 和 QF5 的型号。（3）热继电器 FR1、FR2、FR3主电动机 M1 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 1422A 工作时将额定电流调整为 15A。同理，FR2 可选用 JR10-10 型热继电器，热元件电流为 2A，电流整定范围为 0.452A 工作时将额定电压调整为 1.1A。FR3 的型号和 FR2 相同。（4）微波液位仪微波液位仪原理图如图 4 所示：相距为 S 的发射天线和接收天线，相互构成一定角度。波长为 的微波从被测液面反射后进入接受天线。接收天线接收到的微波功率将随着被测液面的高低不同而异。接受天线接收到的功率 为0P0PdSGt420式中， 为发射天线的发射功率； 为发射天线的增益； 为接收天线t t 0G的增益；d 为两天线与被测表面间的垂直距离。当发射功率、波长、增益均恒定时，上式可改写为21202044dKSGPt 免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。7图 4 微波液位仪原理图式中， 为取决于发射功率、天线增益与波长的常数； 为取决于天线1K 2K安装方法和安装距离的常数。由上式可知，只要测到接收功率 ，就可得到被0P测液面的高度。（5）红外发光二极管常用的红外发光二极管（如 SE303PH303），其外形和发光二极管 LED 相似，发出红外光（近红外线约 0.93 m ）。当红外线接收管受到红外线的照射时，其本身的电阻很小，呈低阻值，电路导通。当红外发射头与接收头中间没有物品挡住时红外接收到红外线照射，呈现低电阻，发出一个高电平信号。当有物体经过红外发射与接收的中间时，由于红外线被挡住，红外接收管呈现大的阻值，电路断开，这时红外接收管发出一个低电平信号。当物体过完之后又回到原来的状态。电器元件及其型号如表 1 所示。表 1 电器元件明细表免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。8符 号 名 称 型 号 数 量M1 主传送带电动机 Y132M4 1M2 灌装装置电动机 Y90S4 1M3 次品传送带电动机 Y90S4 1QF1 断路器 NS100N 1QF2 断路器 NS80N 1QF3 断路器 NS80N QF4 断路器 NS20N 1QF5 断路器 NS10N 1FR1 热继电器 JR16 1FR2 热继电器 JR10-10 1FR3 热继电器 JR10-10 1SB1SB3 按钮 LA10-1K 3SB5SB7 按钮 LA10-1K 33、流水线灌装的工作原理灌装流水线的运作是通过电磁阀和电动机来控制的。4、系统流程图免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。9开始自动/手动按下起动按钮 SB1 按下起动按钮 SB2传送带运行到达灌装处延时 1.1 秒灌装饮料灌装时间到传送带运行按下停止按钮 SB0结束检测到饮料罐松开 SB2、按下SB4灌装饮料饮料灌满松开 SB4结束自动 手动否是是Y否是Y是Y否否图 5 系统流程图流程图说明：系统分自动和手动两种模式，在手动模式下，由 SB2 按钮控免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。10制启动主传送带电动机，到达灌装位置后，松开 SB2，再按下按钮 SB3，灌装装置开始动作；再自动模式下按下按钮 SB5 启动主传送带电动机，当定位传感器检测到饮料瓶后，主传送带停止，灌装装置开始动作，定时时间到达以后，灌装装置自动停止，住传送带再次运动。三、电气控制电路设计1、电控系统与原理图设计图 6 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 6 电气控制原理图系统通过按钮设定为自动操作模式和手动操作模式。（1）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，传送带驱动电机自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。（2）手动操作模式手动模式下，由 SB2 按钮控制启动主传送带电动机，到达灌装位置后，松免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。11开 SB2，再按下按钮 SB3，灌装装置开始动作，通过定时器控制灌装时间，灌装时间到达后，整个流水线停止，直到再次按下启