饮料灌装生产流水线的PLC控制(三菱)
2026/7/13 22:14:51 网站建设 项目流程

目录

一、设计题目

二、设计要求

三、I/O编址(输入输出端口地址分配)、PLC接线图

(1)I/O编址(输入输出端口地址分配)

(2)PLC接线图

四、程序设计

(1)顺序功能图

(2)梯形图设计

​(3)指令语句表

五、程序说明

(1) 系统初始化与计数器复位

(2)核心步进流程详细控制

(3)状态循环与跳转逻辑(关键分支):

六、参考文献


一、设计题目

饮料罐装生产流水线梯形图控制程序设计并画出硬件接线图,对梯形图程序、硬件接线图加以说明。

二、设计要求

(1) 系统通过开关设定为自动操作模式,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,并且无论是满瓶传感器收到装满信号还是罐装时间到5s都跳转下一步,5秒后停止并不再显示报警

(3) 用传感器和计数器检测并记录满瓶数,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)

三、I/O编址(输入输出端口地址分配)、PLC接线图

(1)I/O编址(输入输出端口地址分配)

(2)PLC接线图

PLC型号:FX2N—16MR—001

四、程序设计

(1)顺序功能图

定时器选择根据已确定的PLC型号FX2N—16MR—001定时器选用T0、T1计数器选择:控制要求中提到计数器最大计数值99999999,可见必须选择32位计数器,再根据已确定的PLC型号FX2N-16MR-001可选择C200、C201。

(2)梯形图设计

(3)指令语句表

LD M8002 SET S0 STL S0 RST Y000 LD X000 ANI C200 ANI C201 SET S20 STL S20 OUT Y000 ANDP X002 OUT C200 K99999999 LD X003 ANI X004 SET S21 LD X001 OUT S30 STL S21 OUT T0 K10 LD T0 ANI C200 ANI C201 SET S22 LD X001 OUT S0 STL S22 OUT Y001 MPS AND M8013 OUT Y002 MPP OUT T1 K50 LDP T1 LDI T1 ANDP X004 ORB ANB OUT C201 K99999999 LD T1 OUT S20 LDI T1 AND X004 OUT S20 LD X001 OUT S0 RET END

五、程序说明

(1) 系统初始化与计数器复位

这部分独立于步进流程之外,负责全局控制和基础复位。
• X005 接通时:强行执行 [RST C200],清除计数器 C200 的当前值并将其触点复位。
• X006 接通时:强行执行 [RST C201],清除计数器 C201 的当前值并将其触点复位。


(2)核心步进流程详细控制


1. 初始状态步 S0:待机与启动准备
• 启动触发:当 PLC 从 STOP 切换到 RUN 时,初始化脉冲 M8002 闭合一个扫描周期,执行 [SET S0],激活初始步。
• 输出动作:进入 S0 后,程序立即复位输出 Y000(执行 [RST Y000]),系统处于安全的待机状态。
• 跳转到下一步(S20)的条件:
当启动信号 X000 接通,且两台计数器均未达到设定值(C200 常闭和 C201 常闭均导通)时,执行 [SET S20],系统进入正常工作状态,同时 S0 自动复位。
2. 工作状态步 S20:主轴/主输出运行与计数阶段
• 输出动作:驱动核心负载 Y000 线圈输出(使其持续保持接通)。
• 过程计数:在 Y000 运行期间,外部传感器 X002 每来一个上升沿脉冲(例如物料通过、工件到位信号),高速/长计数器 C200 的当前计数值就加 1(设定值为超大值 K99999999,此处主要用于高精度记录总加工量或运行次数)。
• 跳转到下一步(S21)的条件:
当条件 X003 接通且 X004 未接通时,激活 [SET S21],进入等待/延时状态。
• 异常退出:若在运行期间按下复位键 X001,系统直接跳转回初始步 S0。
3. 工作状态步 S21:工艺延时阶段
• 输出动作:激活定时器 T0 开始计时,延时时间为 1s。
• 跳转到下一步(S22)的条件:1 秒延时时间到(T0 常开闭合),且计数器 C200 和 C201 均未溢出(常闭触点导通)时,执行 [SET S22],进入下一工序。
• 异常退出:在延时期间,随时可以由 X001 触发跳转回初始步 S0。
4. 工作状态步 S22:多输出配合与循环判断阶段(核心复杂步)
进入 S22 后,系统执行复杂的动作和复杂的循环判断逻辑:
• 输出动作:
1). 立即驱动输出 Y001 接通。
2). 当 Y001 接通后,利用三菱系统自带的 1 秒闪烁时钟脉冲 M8013,使得输出 Y002 分成 0.5s 亮 / 0.5s 灭的闪烁状态(通常用于控制指示灯报警、蜂鸣器提示或辅助执行机构动作)。
3). 同时启动定时器 T1 进行 5 秒延时(K50 代表 50 \times 0.1\text{s} = 5\text{s})。
• 过程计数:在 T1 计时的 5 秒过程中,T1 的上升沿(计时结束瞬间)或者在计时未完成时(T1常闭状态)X004 突然来一个上升沿,这两个条件只要满足其一,就会对大计数器 C201 进行一次加 1 计数。


(3)状态循环与跳转逻辑(关键分支):


1. 条件 A:若 5 秒时间到(T1 常开闭合),执行 [SET S20],程序向前回滚跳转到 S20 重新执行。
2. 条件 B:若 5 秒时间未到(T1 常闭),但外部触发了 X004 信号,同样会执行 [SET S20] 跳转回 S20。
3. 条件 C:不论何时,只要按下 X001,系统立即结束当前循环,强制返回初始步 S0。

六、参考文献

(1)三菱电机自动化(中国)有限公司. FX3U·FX3UC系列微型可编程控制器编程手册[M]. 上海: 三菱电机自动化, 2015.、

(2)廖常初. 可编程控制器教程: 内部集及编程实例[M]. 6版. 北京: 机械工业出版社, 2021.
(3)顾战松, 陈宇. 可编程控制器原理与应用[M]. 北京: 国防工业出版社, 2019.

(4)[车间/项目名称]设备自动化控制系统. 基于三菱FX系列PLC的生产线循环控制系统梯形图源码档案[Z]. 2026.


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