饮料罐装生产流水线的plc控制.doc
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饮料罐装生产流水线的plc控制,（中央广播电视大学）机械设计制造及其自动化课程设计摘 要 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。饮料生产线比较复杂，生产环节也很多。其中饮料的灌装就是饮料生产线上重要的生产环节。 控制系统主要由一台plc、交流异步电机、液罐、多个灌装状态检测传感器、故障报警蜂鸣器、...
内容介绍
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（中央广播电视大学）机械设计制造及其自动化课程设计
摘 要
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。饮料生产线比较复杂，生产环节也很多。其中饮料的灌装就是饮料生产线上重要的生产环节。
控制系统主要由一台PLC、交流异步电机、液罐、多个灌装状态检测传感器、故障报警蜂鸣器、产量统计显示器等组成。其中电机用来控制运送饮料瓶的传送带部分。
本控制系统有两个特点：一是输入、输出设备比较多；二是所需实现的控制是顺序逻辑控制、模块控制以及计算统计功能。
西门子S7-300系列PLC在模块控制、高速计数和计算方面的功能较强，实现比较方便。因此本系统选用了S7-300型号的PLC进行控制，既满足了控制系统所需的I/O点数，又满足了被控对象的控制要求。
采用PLC控制饮料灌装生产线，实现了饮料生产线的自动化、智能化。对劳动生产率的提高，饮料质量和产量的提高具有深远的意义。
关键词 S7-300可编程序控制器（PLC）/自动化/智能化
目 录
1.绪论 1
1.1饮料灌装生产流水线的概述 1
1.1.1饮料灌装生产线的发展 1
1.1.2生产流水线的概念 1
1.1.3生产流水线的形式及特点 1
1.2饮料灌装生产流水线模型 2
1.3报告设计大纲 3
2. 饮料灌装生产流水线的PLC控制要求和内容及硬件设计 3
2.1 PLC基础 3
2.1.1可编程控制器的产生和定义 4
2.1.2 可编程控制器的特点 4
2.1.3设计PLC控制时，应遵循以下基本原则 5
2.2 控制任务 6
2.3控制方案设计原则 6
2.3.1 确定系统控制任务与设计要求 6
2.3.2 制定电气控制方案 7
2.3.3 确定控制系统的输入输出信号 7
2.3.4 PLC选型与硬件配置 7
2.3.5 I/O分配 8
2.3.6 控制程序设计 8
3. S7-300硬件介绍 8
3.1 S7-300硬件模块 8
3.1.1 CPU 9
3.1.2 信号模块 10
3.1.3通信模块 11
3.1.4功能模块 12
3.1.5接口模块 12
3. 2 S7-300的扩展能力 12
3.3面向槽位的编址方式 12
3.3.1 S7-300模拟量模块的固定编址 13
4.1 模块选择 13
4.1.1 CPU 13
4.1.2 信号模块 13
4.1.3 电源模块 14
4.2 I/O分配表 14
4.3 I/O接线图 16
4.3.1数字量输入模块32DI的接线图 16
4.3.2数字量输出模块32DO的接线图 17
4.3.3 数字量输入/输出模块8DI/8DO的接线图 17
5. 工程软件的设计 18
5.1 S7的编程语言 18
5.2 S7程序结构设计 18
5.2.1 程序块类型 18
5.2.2 程序结构形式 18
5.3 工程项目程序结构 19
5.3.1 需要编写的程序块 19
6.设计灌装生产线控制程序及运行原理说明 20
6.1编写生产线自动运行程序（FC30） 20
6.1.1生产线运行启动/停止 20
6.1.2 自动循环灌装程序 21
6.2 手动运行如图6-3所示 23
6.3 急停处理（FC10） 24
6.4 计数统计 24
6.4.1 空瓶数和满瓶数计数统计 24
6.4.2计算废品率 25
6.4.3 废品率超过2%时报警 26
6.4.4 显示包装箱数 27
6.4.5 计数值清零 27
6.5 生产线故障故障报警 28
6.6 编写主程序OB1 30
6.7 蜂鸣器整点响5S的程序 31
6.8 模拟量处理程序 32
6.8.1在OB100启动组织块中用语句表编写指令 32
6.8.2 在硬件组态中定义500ms执行一次循环中断组织块OB35 33
6.8.3 在OB35中调用FC105，间隔500ms采集一次灌装罐的液位值 33
6.8.4 在FC70中编写模拟量液位值的处理程序 34
总结 35
致谢 35
参考文献 36
摘 要
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。饮料生产线比较复杂，生产环节也很多。其中饮料的灌装就是饮料生产线上重要的生产环节。
控制系统主要由一台PLC、交流异步电机、液罐、多个灌装状态检测传感器、故障报警蜂鸣器、产量统计显示器等组成。其中电机用来控制运送饮料瓶的传送带部分。
本控制系统有两个特点：一是输入、输出设备比较多；二是所需实现的控制是顺序逻辑控制、模块控制以及计算统计功能。
西门子S7-300系列PLC在模块控制、高速计数和计算方面的功能较强，实现比较方便。因此本系统选用了S7-300型号的PLC进行控制，既满足了控制系统所需的I/O点数，又满足了被控对象的控制要求。
采用PLC控制饮料灌装生产线，实现了饮料生产线的自动化、智能化。对劳动生产率的提高，饮料质量和产量的提高具有深远的意义。
关键词 S7-300可编程序控制器（PLC）/自动化/智能化
目 录
1.绪论 1
1.1饮料灌装生产流水线的概述 1
1.1.1饮料灌装生产线的发展 1
1.1.2生产流水线的概念 1
1.1.3生产流水线的形式及特点 1
1.2饮料灌装生产流水线模型 2
1.3报告设计大纲 3
2. 饮料灌装生产流水线的PLC控制要求和内容及硬件设计 3
2.1 PLC基础 3
2.1.1可编程控制器的产生和定义 4
2.1.2 可编程控制器的特点 4
2.1.3设计PLC控制时，应遵循以下基本原则 5
2.2 控制任务 6
2.3控制方案设计原则 6
2.3.1 确定系统控制任务与设计要求 6
2.3.2 制定电气控制方案 7
2.3.3 确定控制系统的输入输出信号 7
2.3.4 PLC选型与硬件配置 7
2.3.5 I/O分配 8
2.3.6 控制程序设计 8
3. S7-300硬件介绍 8
3.1 S7-300硬件模块 8
3.1.1 CPU 9
3.1.2 信号模块 10
3.1.3通信模块 11
3.1.4功能模块 12
3.1.5接口模块 12
3. 2 S7-300的扩展能力 12
3.3面向槽位的编址方式 12
3.3.1 S7-300模拟量模块的固定编址 13
4.1 模块选择 13
4.1.1 CPU 13
4.1.2 信号模块 13
4.1.3 电源模块 14
4.2 I/O分配表 14
4.3 I/O接线图 16
4.3.1数字量输入模块32DI的接线图 16
4.3.2数字量输出模块32DO的接线图 17
4.3.3 数字量输入/输出模块8DI/8DO的接线图 17
5. 工程软件的设计 18
5.1 S7的编程语言 18
5.2 S7程序结构设计 18
5.2.1 程序块类型 18
5.2.2 程序结构形式 18
5.3 工程项目程序结构 19
5.3.1 需要编写的程序块 19
6.设计灌装生产线控制程序及运行原理说明 20
6.1编写生产线自动运行程序（FC30） 20
6.1.1生产线运行启动/停止 20
6.1.2 自动循环灌装程序 21
6.2 手动运行如图6-3所示 23
6.3 急停处理（FC10） 24
6.4 计数统计 24
6.4.1 空瓶数和满瓶数计数统计 24
6.4.2计算废品率 25
6.4.3 废品率超过2%时报警 26
6.4.4 显示包装箱数 27
6.4.5 计数值清零 27
6.5 生产线故障故障报警 28
6.6 编写主程序OB1 30
6.7 蜂鸣器整点响5S的程序 31
6.8 模拟量处理程序 32
6.8.1在OB100启动组织块中用语句表编写指令 32
6.8.2 在硬件组态中定义500ms执行一次循环中断组织块OB35 33
6.8.3 在OB35中调用FC105，间隔500ms采集一次灌装罐的液位值 33
6.8.4 在FC70中编写模拟量液位值的处理程序 34
总结 35
致谢 35
参考文献 36
