题    目

基于PLC的自动瓶装控制系统设计

题目类型

理论研究

姓　  名

学     号

专业年级

2013级电气工程及其自动化

指导教师

一、立题意义及国内外的研究现状与存在问题

1.立题意义

´ 随着时代的发展，科技的进步，越来越多的行业趋向于自动化生产。自然在饮料行业，灌装是不可缺少的工业环节，一条质量好、技术先进、设计合理的灌装生产线既能占领市场又可节约成本、降低能耗、提高经济效益。

´ PLC 集计算机技术、自动控制技术与通信技术于一体，当初是用来替代传统继电器所研发起来的电子系统。PLC 表现出来的具有抗干扰能力强、维修方便、实时监控、可靠性高、编程简单和灵活等特点。随着 PLC 硬件的设计和编程软件的不断发展，大大的简化了开发与编程的过程，同时也提高了 PLC 自身的性能和系统的开放性。目前 PLC 已经被广泛地用于机械加工、化工、冶金等生产制造行业。不但如此，随着 PLC 的控制功能逐渐的丰富，使其连续控制和过程控制也变得更加科学和可靠，这些改变都积极的推进了机电控制的发展，是现代工业控制最重要的设备 。

。

2.国内外的研究现状

自从1913年汽车大王福特在他的工厂里设置第一条自动化生产线之后，自动化生产线的生产模式被迅速推广医药、汽车、食品等行业争相使用高效率、低成本的自动化生产线，在饮料行业，自动化生产线的生产方式促使瓶装的速度大幅提升，同时特使得瓶装的精度更高，给企业带来了不可小觑的生产力。据调查统计表明，饮料行业自从引进自动化生产线设备以来，生产力大致提升了未引进前的3-5倍。光装的精度更是手工所无法比拟的。就我国目前各大领域来说，基本上各个行业都涉及了自动化生产，而且机电一体化技术是当前饮料机械设备发展的最重要趋势，可编程控制器普遍应用于饮料机械设备的控制系统中，大型设备采用计算机控制，故障自我诊断，有信号显示，实现了智能化。

3.存在问题

目前自动灌装技术虽已普遍的应用于各个灌装行业，但自动化设备制作技术还不是特别成熟，生产线没有特别稳定，设备容易出故障，需要人投入大量经历维修。

二、主要研究内容和方法、步骤、预期目的

1. 主要研究内容和方法

（1）瓶装生产工艺流程设计（2）瓶装系统控制流程设计（3）从启动自动模式到停止时各个环节的参数及控制要求设计（4）电机选择、传感器选择，开关选择、PLC可编程控制器选择，电气元件明细（5）主电路设计（6）控制电路设计（7）传送带调速系统设计（8）初始化程序设计（9）主程序设计（10）人机界面设计

本次基于PLC的自动瓶装控制系统设计，采用PLC的控制方式来控制生产的整个流程，以三菱FX3u系列PLC和三菱MR-JE伺服放大器为控制核心，在这个基础上再与PC机通讯，利用人机界面实时与生产线进行信息交互。

2.研究步骤

（1）对研究课题进行背景和发展现状分析；

（2）工艺流程分析和控制系统设计；

（3）控制系统硬件选型设计；

（4）控制系统软件设计；

（5）人机界面设计；

（6）对研究结果进行分析得出结论。

3.预期目的

（1）能通过人机界面实现启动、停止、复位、急停、手动和自动功能的转换、各执行机构参数设置、延时设置；

（2）能进行联机运行与单机运行的切换；

（3）能实现实时报警；

（4）电机的正反转控制；

（5）能实现流水线自动生产的功能；

（6）各执行机构能够和谐配合运行；

（7）能保证机台安全稳定运行。

三、工作总体安排

2018年9月：收集资料确定设计主题方向，参考指导老师意见选定设计题目，拟写开题报告；

2018年10月：以设计题目为核心，翻阅相关资料确定控制系统的设计要求、设计方案和主要内容；

2018年11-12月：确定瓶装工艺流程框架、瓶装系统控制流程、各个模块完成工作所需的软件和硬件及控制要求、控制功能、参数，并完成主电路设计;

2018年1-2月：完成传送带调速系统设计、控制电路设计，分析输入、输出信号，列出输入端和输出端，确定I/O分配，编写程序；

2019年3月：对程序进行仿真和调试，完成初稿，交由指导老师审阅、指导修改；

2019年4月：确定终稿、进行查重工作；

2019年5月：准备论文答辩工作。

四、指导教师意见：

签字：

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