生产线自动装箱装置控制系统设计
线控制系统设计自动装箱功能本科毕业论文
线控制系统设计自动装箱功能本科毕业论文摘要本文是一篇关于线控制系统设计自动装箱功能的本科毕业论文，该论文主要介绍了自动装箱功能的实现原理，以及系统设计的具体实现方法。
在该系统中，通过使用PLC、人机界面、传感器等控制器和设备，来实现产品的自动化装箱，从而进一步提高了工厂的生产效率和质量。
同时，本文还详细介绍了系统设计的具体步骤和方案，并对系统的功能和性能进行了评估和测试。
关键词：线控制系统；自动装箱；PLC；人机界面；传感器AbstractThis thesis is about the design of an automatic packaging function in a line control system. It mainly introduces the implementation principle of automatic packaging function and the specific implementation method of system design. In this system, through the use of PLC, human-machine interface, sensors and other controllers and equipment, the automation of product packaging is realized, which further improves the production efficiency and quality of the factory. At the same time, this paper also introduces the specific steps and schemes of system design in detail, and evaluates and tests the functions and performance of the system.Keywords: line control system; automatic packaging; PLC; human-machine interface; sensor一、绪论随着现代工业生产的快速发展，工厂中的产品生产和包装的自动化越来越受到重视。
电子技术课程设计——生产线自动装箱系统
课程设计任务书
课程设计题目：生产线计数自动装箱系统的设计
系 别电气工程系班级
学生姓名学号
指导教师职称
课程设计进行地点：B 419
任 务 下 达 时 间：2012年12月29日
起止日期：2012年12月29日起——至2013年1月6日止
教研室主任曲延华2012年12月29日批准
生产线计数自动装箱系统的设计
0.2
5
4
3
2
工作量
按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。
0.2
5
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2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.5
5
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2
指导教师评审成绩
（加权分合计乘以12）
分
加权分合计
指 导 教 师 签 名：
年 月 日
关键词计数，显示，报警，方便
1设计任务描述
1.1
1.2
1.2.1
(1)掌握生产线计数自动装箱系统的构成、原理与设计方法；
(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2
(1)对通过计数传感器的饮料瓶数目进行计数显示，当饮料瓶计数器达到9590-9600时，发出溢出报警信号，计满后系统暂停。
(2)每24瓶装满一箱，显示包装好的饮料的箱数；
（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。
2.2 课程设计论文的基本要求
（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。
生产线自动装箱的PLC控制课程设计
目录1 课程设计的内容及目的2 总体方案设计2.1 控制要求的分析2.2 控制方式选择3 控制系统设计3.1 原理图3.1.1 主电路3.1.2 地址分配3.2 接线图3.3 元件选型3.4 PLC程序4 课程设计总结5 附录附表1：元器件选型明细表附图2：原理图附图3：接线图1 课程设计的内容及目的对生产线上某种产品自动按指定数量（如12个）装箱，产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装箱流程图2 总体方案设计2.1 控制要求的分析用PLC控制整个控制装置要达到以下要求: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。
2.2 控制方式选择1 当按下控制装置的自动控制按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱前移至指定位置，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达12个时，传送带A制动停止，传送带B启动运行。
3 上述过程循环地进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止，其工作流程图如图2-3所示。
4 当按下手动选择按钮后，系统停止上述的自动控制运行，而可以手动进行控制传送带A和传送带B的运行，以便于调试和维修。
基于PLC的工业自动装箱系统的设计
基于PLC的工业自动装箱系统的设计在现代工业自动化领域中，自动包装系统被广泛应用于不同行业中的生产线，以提高生产效率和降低劳动成本。
本文旨在基于可编程逻辑控制器（PLC）的工业自动装箱系统中，对系统的设计进行详细阐述。
首先，本文从系统结构的角度出发，将系统分为输入模块、输出模块、PLC控制模块、机械控制模块和人机界面模块。
其中输入模块主要负责接入信号，如传感器和扫描仪等；输出模块负责输出信号，如电机和新风机等；PLC控制模块则是系统的核心，负责根据输入信号启动或关闭输出信号以控制机械件的运转；机械控制模块则将PLC输出的信号转换为相应的机械运动；人机界面模块则为操作员提供操作界面以方便接收和控制系统。
其次，本文针对自动装箱系统的主要功能，即箱子的装箱和封箱，分别给出了系统的流程图。
在箱子的装箱过程中，系统首先通过传感器检测传送带上有无箱子，如果有，则进行计数并让机械手将箱子从传送带上获取并放入指定位置；在箱子的封箱过程中，系统通过电波探测器检测箱子的位置，如果检测到箱子，则通过机械臂将箱子顶住隔板，然后通过贴标机为箱子贴上标签，并进行封箱。
最后，本文详细介绍了系统的PLC控制程序设计及其中的算法流程。
其中PLC控制程序分为箱子装箱和封箱两个部分，流程图分别如图1和图2所示。
在装箱过程中，系统通过循环检测传送带的信号来确保是否有新的箱子需要装载；如果检测到有新的箱子，则通过PLC 输出信号来控制机械臂的动作，并将箱子放到指定位置。
而在封箱过程中，系统首先通过电波探测器检测箱子位置，然后通过PLC输出信号来控制机械臂完成封箱和贴标的动作。
总之，本文详细介绍了基于PLC的工业自动装箱系统的设计和实现，系统包括输入模块、输出模块、PLC控制模块、机械控制模块和人机界面模块，流程图分别阐述了装箱和封箱过程；PLC控制程序设计涵盖了算法流程和控制动作。
本文的研究成果将为工业自动化领域中自动包装系统的进一步应用提供重要参考。
自动装箱气动控制系统设计
自动装箱气动控制系统设计摘要本文介绍了自动装箱气动控制系统的设计方案。
该系统旨在实现对装箱装置的自动控制，提高装箱效率和准确性。
文章首先介绍了装箱装置的基本原理和装箱过程中的常见问题，然后提出了气动控制系统的设计要求和目标。
接着，文中详细描述了系统的整体架构和各个功能模块的设计和实现方法。
最后，通过实际案例验证了该设计方案的有效性。
1. 引言自动装箱系统是现代生产线上常见的设备之一，它能够自动将物品装进箱子中，并实现箱子的封闭和固定。
在传统的装箱过程中，通常需要由操作员手动将物品放入箱子中，然后再将箱盖封闭。
这种装箱方式不仅效率低下，而且容易出现错误。
因此，设计一个自动装箱气动控制系统具有重要意义。
2. 装箱装置的基本原理装箱装置主要由装箱机械、传感器和控制系统组成。
装箱机械负责将物品放入箱子中，并实现箱盖的封闭；传感器用于检测箱子的状态和物品的位置；控制系统根据传感器的反馈信息，控制装箱机械的运动。
3. 气动控制系统的设计要求和目标根据装箱过程的特点和要求，我们对气动控制系统设计提出了以下要求和目标：•系统应具有自动检测箱子状态和物品位置的功能；•系统应能够自动控制装箱机械的运动，实现自动装箱；•系统应具有良好的稳定性和可靠性；•系统应易于操作和维护；•系统应具有灵活性和扩展性，能够适应不同装箱需求。
4. 气动控制系统的整体架构气动控制系统的整体架构如下图所示：气动控制系统架构图气动控制系统架构图系统由传感器模块、控制模块和执行模块组成。
传感器模块用于检测箱子状态和物品位置，控制模块根据传感器的反馈信息，决定装箱机械的运动方式，执行模块根据控制模块的指令，控制装箱机械的运动。
5. 传感器模块的设计和实现传感器模块主要负责检测箱子状态和物品位置。
我们采用了光电传感器作为箱子状态的检测器，通过检测箱子的开合状态来判断其是否可以装箱。
而物品位置的检测则采用了压力传感器，通过检测物品的重量来判断其位置。
基于plc的自动装箱机控制系统的设计
基于plc的自动装箱机控制系统的设计1 前言1.1 自动装箱机的发展概况在现代自动包装流水线中，装箱机是整个流水线系统运行的重要部分。
装箱机是一种将没有包装的产品或者小包装的产品经过按照一定的方式排列、计数半自动或者自动装入包装容器，目前，国内生产的自动装箱机可以对盒类产品、玻璃瓶、塑料瓶、异形瓶、塑料桶、金装的一种设备。
1.1.1 国内发展现状目前，国内生产的自动装箱机可以对盒类产品、瓶类、枕形袋等产品进行包装。
首先是箱子成型，在操作过程中，拾取未成型的纸箱一侧，拉动这一侧将纸箱成四方形，将纸箱的底部折边并粘贴好，纸箱就成型了，然后将产品按照规定计数排列，并填充到箱内，最后将箱子封口并输送到下一条生产线。
对于软包装产品的装箱一般采用箱子成型和物料收集和填充同时进行的方式，这样可以有效提高装箱的速度。
而瓶子、易拉罐等刚性产品经过排列计数，由自动装箱机的抓手按夹紧产品后送入入包装容器内。
装箱完成后，对有特殊要求的产品包装还配备了封箱和捆扎等辅助功能，自动进行封箱和捆扎。
我国自动装箱机制造业起步较晚。
目前，国内生产制造装箱机的企业较少。
最近几年，随着科技的发展和创新，国产自动装箱机在产品结构、装箱效率和技术创新方面取得了较大的发展。
比如，我国江西德赛特包装机械设备有限公司研发成功的多功能全自动装箱机的多项性能指标都达到了国际先进水平。
这项多功能自动装箱机适用于各种规格，多种形状多种类型的瓶类产品的包装。
该装箱机的特点是可以根据装箱的要求，将产品自动分道并按要求排列。
在控制方面，它采用伺服系统，因此定位准确可靠、动作稳定，可以自动完成瓶子的抓取、提升、移动、下降等装箱动作，对于有分区的纸箱，抓瓶器还可以将瓶子自动抓取放进纸箱的分区内。
该设备较传统装箱机的优越性体现在：（1）由PLC控制，采用伺服驱动器和变频器，启动和停止均缓慢平稳；（2）切换到一个不同的瓶型，只需要更换抓瓶器；（3）用变频器对装箱的速度进行无级调速，能有效契合工厂流水线的生产速度。
自动包装生产线控制系统设计
1自动包装生产线控制系统系统方案设计1.1自动包装生产线控制系统设计要求本次设计为自动包装生产线控制系统，其自动包装生产线装置图如图1.1所示。
图1.1 设计系统装置图该系统要求按下系统启动按钮，置箱机将待装料的箱子放在传送带上的同时，该系统能自动的由振动该料机通过漏斗下料到秤体，条件满足时秤体翻转并卸料到箱子中，且自动控制传送带的运行，能精确的按照要求的精度在称重范围内进行下列的一系列操作：1）启动传送带电机，并且由外置的数字显示框将要称量的重量通过指令置入SQ1 1＃ 2＃PLC的数据寄存器中。
2）启动系统的同时，设计的两个光电系统也同时开始工作了。
当第一个光电传感器测得箱子到达时，表示有箱子就位信号，电机就停下来，由于箱子的惯性滑行使得箱子还要往前运行一段距离，但要是箱子滑行使得光电传感器也同时得电，说明箱子已经越过了漏斗口下料的最边缘位置，那么就要报警（光报警），报警后再由人工来进行调校传送带系统。
一定要使漏斗口下料时是装在箱子里而不是传送带上。
3）在传送带运行的同时，由微型振动给料机振动下料，下料是装在一个可以通过电机来拉动它翻转的秤体中（秤体连接有称重传感器），将称重传感器测得的mV级的电压信号通过设计的放大电路，放大为PLC的模拟量输入模块需要的电压信号（－10～＋10），模块进行A／D变换后，与预先通过BCD拨盘置入的重量相比较，直到当它们重量相等时，振动给料机就会停止下料，并且秤体翻转通过一个漏斗下料到箱子里。
4）在振动给料机下料的同时，需要监视这个过程，这样既方便调试，又能直观的看到下料情况。
我们采用七段数码管来显示。
首先是数字显示框显示，等延时一段时间后，才开始显示从振动给料机下料时测得的公斤数。
5）由于要将称重得到的数值与数字显示框预值数相比较，要选用模拟量输入模块，才能将测得的模拟量变换为数字量来实现这个过程。
6）在控制秤体翻转的过程中，不管是秤体下料完毕还是回转复位都得精确定位，我们设置了行程开关。
生产线自动装箱系统控制
南京工程学院课程设计说明书(论文)题目生产线自动装箱系统控制课程名称机电传动控制课程设计院（系、部、中心）机械工程学院专业机械设计制造及其自动化（制造技术）班级机制121学生姓名学号设计地点2—201指导教师设计起止时间：2015年6月8日至2015年6月12日目录引言 (3)1 任务说明 (3)1.1 生产线自动装箱系统结构 (3)1.2 自动装箱系统工作方式要求 (3)1.3 自动装箱系统自动工作过程要求 (3)1.4 自动装箱系统安全稳定工作要求 (4)2 任务分析 (4)2.1 自动装箱系统工作过程 (4)2.2 自动装箱系统控制元件配置与工作情况 (5)3 控制方案设计 (6)3.1 主电路设计 (6)3.2 I/O分配表 (7)4 控制流程分析 (7)4.1 功能流程图设计 (7)4.2 梯形图与指令表设计 (7)5 设计总结 (12)参考文献 (13)引言本次课程设计主要是通过实践环节巩固和加强<机电传动控制>课程所学的知识，掌握课程知识实际应用的能力。
生产线自动装箱系统在自动化生产过程中是常用的终端设备，系统通常由传送带机构、产品检测计数控制和产品装箱运送部件组成。
传送带一般采用电动机驱动，包装箱移动机构可以采用电动机驱动，也可以采用液压系统驱动。
从本次课程设计中，我们可以获得综合运用所学的基本理论、基本知识、基本技能，独立分析和解决实际问题的能力；培养应用现代信息技术手段获得信息、利用信息解决问题的能力和相应的思维方式；培养进行科学研究、产品开发等方面的能力；培养严肃、认真、科学的工作作风和勇于进取开拓的创新精神。
1 任务说明1.1 生产线自动装箱系统结构本课题针对如图1所示自动装箱设备设计相应的电气控制系统。
图示自动装箱系统由成直角分布的2条输送带组成，1条输送带输送产品，另一条输送带输送包装箱。
产品装箱过程中需要对产品进行计数，每箱为50个产品。
包装箱输送带将空包装箱送到装箱位置，并将满箱移出。
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(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：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：助理指导教师：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ABSTRACTOften 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。