基于PLC的自動(dòng)飲料灌裝機(jī)(共29頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題目 基于PLC的自動(dòng) 飲料灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系別 自動(dòng)化工程系 班級(jí) 12電氣99 姓名 馬先生 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 陳先生 2015年 3月 10日 目 錄 摘要…………………………………………………………………………3 關(guān)鍵字………………………………………………………………………3 一、概述……………………………………………………………………4

2、 1.1 課題意義………………………………………………………………4 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………………5 二、功能需求分析…………………………………………………………5 2.1 技術(shù)背景與現(xiàn)狀………………………………………………………5 2.2 功能需求分析…………………………………………………………6 2.3 功能需求………………………………………………………………6 三、具體設(shè)計(jì)………………………………………………………………7 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………7 3.2 設(shè)備選型……………………………………

3、…………………………10 3.3 I/O分配………………………………………………………………12 3.4 工作流程圖設(shè)計(jì)………………………………………………………13 3.5 順序功能圖設(shè)計(jì)………………………………………………………14 3.6 程序設(shè)計(jì)………………………………………………………………15 四、總結(jié)……………………………………………………………………15 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………16 基于PLC的自動(dòng)飲料灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 本次課設(shè)主要介紹全自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線

4、的基本概念。全自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線是由數(shù)臺(tái)自動(dòng)灌裝機(jī)械經(jīng)控制系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，并按照各自功能完成一定任務(wù)進(jìn)行順序、連續(xù)生產(chǎn)的一系列機(jī)器組合。通過對(duì)飲料罐裝自動(dòng)控制的介紹，使我們對(duì)灌裝這個(gè)行業(yè)有了更深的了解，也對(duì)自動(dòng)化這個(gè)名詞有了進(jìn)一步的了解。我國(guó)的飲料罐裝自動(dòng)化相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家來講還有很大的差距。設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，成為阻礙我們灌裝行業(yè)發(fā)展的一個(gè)嚴(yán)重問題。鑒于這些問題，我國(guó)企業(yè)不斷發(fā)展自身的實(shí)力，逐步朝著生產(chǎn)高速化、設(shè)備結(jié)構(gòu)合理化、設(shè)備的多功能化、設(shè)備的綠色化、控制的智能化等方向發(fā)展。推出適合自己需求的產(chǎn)品來。本次課設(shè)就是朝著這個(gè)方向進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：可編程控制器（PLC） 灌裝機(jī)

5、自動(dòng)化 智能化 一、概述 1.1 課題意義 隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)包裝品的需求越來越大，而且與傳統(tǒng)包裝工業(yè)相比，精確、節(jié)約、高效成了現(xiàn)代包裝技術(shù)的發(fā)展方向，從而使得包裝機(jī)械不論在制造水平還是技術(shù)上都需要不斷的創(chuàng)新。 美國(guó)和日本在包裝機(jī)械上無論是技術(shù)、產(chǎn)品或者市場(chǎng)占有情況的諸多方面在世界上都是名列前茅的。世界工業(yè)的領(lǐng)頭羊—美國(guó)，其包裝工業(yè)起步較早，發(fā)展到現(xiàn)在已具又完備的包裝工業(yè)體系。其包裝設(shè)備通常都以高、精、尖著稱，而且由于可編程控制器（PLC）技術(shù)比其他國(guó)家領(lǐng)先，所以可編程控制器（PLC）在工業(yè)中的使

6、用和普及比其他國(guó)家都早，可編程控制器（PLC）被廣泛應(yīng)用于包裝機(jī)械中較早地形成了自動(dòng)化控制生產(chǎn)模式。日本與美國(guó)相比，起步雖然相對(duì)較晚，但60年代至90年代，日本包裝業(yè)大量引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上消化吸收而且取得了非常顯著的成果，使其包裝工業(yè)的制造水平能持續(xù)快速的發(fā)展。日本小型和微型電子技術(shù)較為成熟，所以其包裝工業(yè)雖然起步較晚，但在消化他國(guó)技術(shù)中，將其擅長(zhǎng)的微電子技術(shù)應(yīng)用其中，為包裝工業(yè)的發(fā)展提供了更多的空間，至今仍影響著包裝機(jī)械的走向。 我國(guó)制造工業(yè)還處在低谷時(shí)，美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家卻在告速發(fā)展工業(yè)，而且我國(guó)都是在新中國(guó)成立之后才開始發(fā)展包裝機(jī)械與其他工業(yè)產(chǎn)品，包裝工業(yè)發(fā)展期主要是改革

7、開放之后。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)開始迅速發(fā)展，人們的消費(fèi)水平也大大提高，從而使的生產(chǎn)設(shè)備特別是包裝機(jī)械的需求變得空前緊缺。這就逼迫我們要提高包裝工業(yè)的技術(shù)水平，其中不乏通過進(jìn)口國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)線，回來慢慢研究消化吸收并改良，發(fā)展自己的包裝工業(yè)。 我國(guó)的飲料包裝設(shè)備還存在自動(dòng)化程度低、速度慢、破瓶率高、系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定等缺陷。隨著集散控制系統(tǒng)的日益完善，PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用的日益廣泛，使我們利用先進(jìn)控制技術(shù)改進(jìn)自動(dòng)飲料灌裝機(jī)的控制系統(tǒng)，彌補(bǔ)其不足成為可能。 目前進(jìn)口一臺(tái)全自動(dòng)液體灌裝生產(chǎn)線大概需要400萬元人民幣，這大大提高了成本，根據(jù)這一狀況，我們參照國(guó)外全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的先進(jìn)機(jī)型和技術(shù)結(jié)合國(guó)

8、內(nèi)液體灌裝的實(shí)際情況，獨(dú)立開發(fā)設(shè)計(jì)并制造出新型全自動(dòng)液體灌裝生產(chǎn)線，并根據(jù)測(cè)算，與國(guó)外同類產(chǎn)品相比價(jià)格僅是進(jìn)口設(shè)備的35%并完全可以代替進(jìn)口同類產(chǎn)品，具有良好的價(jià)格性能比，所以開發(fā)優(yōu)質(zhì)的灌裝成套設(shè)備取代進(jìn)口設(shè)備，在醫(yī)藥、飲料和酒類等灌裝也具有很深遠(yuǎn)的意義和廣闊的前景。 1.2設(shè)計(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)主要完成以下任務(wù)： （1）、深入了解自動(dòng)飲料灌裝機(jī)的工作原理，運(yùn)行過程及控制要求。 （2）、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 包括PLC的選擇，各種硬件模塊的介紹，軟件設(shè)計(jì)編程方法。 （3）、列出I/O地址分配表。 （4）、畫出PLC外部硬件接線圖。 （5）、繪制自動(dòng)飲料灌裝機(jī)工作流程圖。 （6）、

9、根據(jù)控制流程設(shè)計(jì)出順序功能圖、梯形圖。 二、功能需求分析 2.1技術(shù)背景與現(xiàn)狀 近幾年，由于PET/HDPE塑料瓶被越來越多地應(yīng)用到液態(tài)食品包裝領(lǐng)域，擴(kuò)大了其在液態(tài)食品包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球每年用于飲料瓶的塑料容器消費(fèi)量為1000多萬噸，并且其產(chǎn)銷量正在以每年10%～19%的速度增長(zhǎng)。茶飲料、果汁飲料以及功能性飲料經(jīng)過幾年的苦心經(jīng)營(yíng)，已經(jīng)成為飲料市場(chǎng)上穩(wěn)定、成熟的產(chǎn)品，現(xiàn)在高速中溫?zé)峁嘌b技術(shù)為眾多飲料企業(yè)提供了最佳的解決方案，既滿足了產(chǎn)品的增長(zhǎng)率和安全性，又降低了飲料企業(yè)的包材成本和運(yùn)行成本。隨著高速中溫?zé)峁嘌b機(jī)技術(shù)的日臻成熟，將為更多的國(guó)內(nèi)大、中型飲料生產(chǎn)企業(yè)提供先進(jìn)

10、、穩(wěn)定、可靠的飲料灌裝機(jī)設(shè)備，帶來更為直接的成本效益。灌裝機(jī)主要是包裝機(jī)中的一小類產(chǎn)品，隨著我國(guó)酒業(yè)的快速發(fā)展，啤酒、葡萄酒、黃酒、白酒等酒類產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)飲料酒(不含果露酒、發(fā)酵酒精)總產(chǎn)量已達(dá)2878萬千升,同比增長(zhǎng)8.2%。有關(guān)專家指出，我國(guó)飲料行業(yè)是高成長(zhǎng)性的行業(yè)，成熟飲品增長(zhǎng)穩(wěn)定，新的熱點(diǎn)和增長(zhǎng)點(diǎn)不斷涌現(xiàn)，新興飲品的增長(zhǎng)更快。同時(shí)，中國(guó)包裝機(jī)械已發(fā)展成世界液態(tài)食品行業(yè)中有重大影響和極大市場(chǎng)占有率行業(yè)。因此，液體灌裝機(jī)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮蟆? 要把灌裝機(jī)產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化，要走相當(dāng)一段的路程，國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀是“互仿”--互相仿造，在國(guó)內(nèi)仿造，也叫做“內(nèi)仿”。水平大概一致，今天你有的，明天別人就仿去了

11、。一個(gè)灌裝機(jī)行業(yè)也就那么幾家有自己的機(jī)械設(shè)計(jì)能力來開發(fā)新產(chǎn)品。其他的制造商就跟進(jìn)過來。所以在互聯(lián)網(wǎng)上我們查找灌裝機(jī)會(huì)看到很多產(chǎn)品，但大多雷同。相比較而言，在國(guó)外的一些灌裝機(jī)械廠家，他們的產(chǎn)品不論是在外觀還是的設(shè)計(jì)原理上都有比較大的區(qū)別。這就是很多國(guó)內(nèi)一些想創(chuàng)新的廠家努力去學(xué)習(xí)國(guó)外產(chǎn)品的原因，操作方法是到國(guó)外參加展會(huì)，拍些設(shè)備圖片或直接購(gòu)買一個(gè)設(shè)備樣品，拿來仿造就可以了。這就是“外仿”，仿造國(guó)外的。不管是“內(nèi)仿”還是“外仿” 都是在仿造。自己沒有太多的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)。產(chǎn)品就會(huì)一直在跟進(jìn)，跟著別人前進(jìn)。 我國(guó)的飲料罐裝自動(dòng)化相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家來講還有很大的差距。設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，成為阻礙我們灌裝行

12、業(yè)發(fā)展的一個(gè)嚴(yán)重問題。鑒于這些問題，我國(guó)企業(yè)不斷發(fā)展自身的實(shí)力，逐步朝著生產(chǎn)高速化、設(shè)備結(jié)構(gòu)合理化、設(shè)備的多功能化、設(shè)備的綠色化、控制的智能化等方向發(fā)展。推出適合自己需求的產(chǎn)品來。我國(guó)企業(yè)參照國(guó)外全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的先進(jìn)機(jī)型和技術(shù)結(jié)合國(guó)內(nèi)液體灌裝的實(shí)際情況，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外灌裝機(jī)械制造商都在致力于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，不斷的在對(duì)老產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)開發(fā)出新的產(chǎn)品以適合市場(chǎng)的變化。一方面是零部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，設(shè)備可靠性的提高，另一方面則圍繞設(shè)備成本降低，以及操作方便和可維護(hù)性進(jìn)行研究，并獨(dú)立開發(fā)設(shè)計(jì)并制造出新型全自動(dòng)液體灌裝生產(chǎn)線，并根據(jù)測(cè)算，與國(guó)外同類產(chǎn)品相比價(jià)格僅是進(jìn)口設(shè)備的35%并完全可以代替進(jìn)口同類產(chǎn)品，

13、具有良好的價(jià)格性能比，所以開發(fā)優(yōu)質(zhì)的灌裝成套設(shè)備取代進(jìn)口設(shè)備，在醫(yī)藥、飲料和酒類等灌裝也具有很深遠(yuǎn)的意義和廣闊的前景。 2.2功能需求分析 根據(jù)要求和目前生產(chǎn)線的具體情況，并結(jié)合目前先進(jìn)裝配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，確定了以下總體設(shè)計(jì)思路。采用可編程控制器(PLC)作為控制系統(tǒng)的主控制元件，傳感器作為檢測(cè)元件構(gòu)成生產(chǎn)、控制系統(tǒng)。整條自動(dòng)飲料灌裝機(jī)控制系統(tǒng)由一臺(tái)PLC、灌裝機(jī)以及次品撿出器和指示燈等其它元件構(gòu)成。同時(shí)生產(chǎn)線上的各種檢測(cè)狀態(tài)傳感器全部接入到PLC中，由PLC根據(jù)傳感器的檢測(cè)狀態(tài)通過編制好的程序控制整個(gè)系統(tǒng)工作。 系統(tǒng)采用的飲料分裝計(jì)量是通過時(shí)間和單位時(shí)間流量來確定的，計(jì)量精度由可編程控

14、制器（PLC）控制確定。并且在本系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和故障報(bào)警功能，能夠準(zhǔn)確的將生產(chǎn)情況告知用戶，使用戶能靈活的調(diào)整生產(chǎn)方式和方便的了解到設(shè)備的即時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。 操作時(shí)，在PLC上編制好的程序作為系統(tǒng)工作的條件。通過PLC上的開關(guān)和指示燈等進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)功能的操作和監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程。 2.3功能需求 系統(tǒng)采用了國(guó)際上較為先進(jìn)的灌裝設(shè)備—直線型全自動(dòng)灌裝機(jī)。設(shè)計(jì)的灌裝過程是：洗瓶機(jī)將瓶子的里外洗凈并經(jīng)檢查后，由傳送帶送入自動(dòng)灌裝機(jī)的限位機(jī)構(gòu)，根據(jù)規(guī)定的要求按一定的距離排列好，限位機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確地將瓶送入灌料傳送帶。灌料口檢測(cè)設(shè)備準(zhǔn)確地將瓶子送入灌料設(shè)備下灌料，灌料完成后，灌料傳送帶將瓶子送入正品檢測(cè)設(shè)

15、備，正品檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)是正品，則送入正品傳送帶，反之是次品，則送入次品傳送帶。 三、具體設(shè)計(jì) 3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1.1工作原理 自動(dòng)飲料灌裝機(jī)工作原理：本機(jī)通過光電傳感器檢測(cè)空瓶到達(dá)，開啟灌裝傳送帶電機(jī)，傳送空瓶至灌料口位置，通過泵機(jī)灌裝飲料，完成后，傳送至正品傳送帶或次品傳送帶。通過傳感器控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，自動(dòng)檢測(cè)正、次品并分揀出次品，全程自動(dòng)控制無需人工干預(yù)。 3.1.2運(yùn)行過程 按下啟動(dòng)按鈕之后，灌裝傳送帶等待空瓶檢測(cè)檢測(cè)到空瓶時(shí)啟動(dòng)，空瓶通過傳送帶到達(dá)灌料檢測(cè)口時(shí)停止1S，1S后灌裝機(jī)啟動(dòng)，開始灌裝時(shí)間為1S，1S后停止，傳送帶啟動(dòng)將灌裝的飲料送至正、次品檢測(cè)口，正品

16、則啟動(dòng)正品傳送帶，傳送至壓蓋檢測(cè)口時(shí)停止1S,1S后壓蓋機(jī)壓蓋時(shí)間為1S,1S后啟動(dòng)傳送帶，傳送至正品到達(dá)檢測(cè)位置，計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)24瓶整箱，計(jì)數(shù)完成報(bào)警。檢測(cè)為次品則通過推進(jìn)裝置，推至次品傳送帶并啟動(dòng)傳送帶，送至次品到達(dá)檢測(cè)位置，停止并計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)10瓶，計(jì)數(shù)完成報(bào)警（見下圖3-1、3-2、3-3、3-4）。 3.1.3控制要求： （1）系統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動(dòng)操作模式，一旦啟動(dòng)，則傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)動(dòng)作或灌裝設(shè)備下的傳感器檢測(cè)到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到又檢測(cè)到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動(dòng)作。 （2）系統(tǒng)設(shè)有故障啟動(dòng)、故障停止按鈕，當(dāng)設(shè)

17、備遇到故障時(shí)或停電的事故時(shí)可以啟動(dòng)故障啟動(dòng)無需空瓶檢測(cè)，即可啟動(dòng)。 （3）用兩個(gè)傳感器檢測(cè)并記錄次品瓶數(shù)和正品瓶數(shù)，一旦啟動(dòng)系統(tǒng)后，當(dāng)正、次品傳送過來之后記錄瓶數(shù)，瓶數(shù)完成后報(bào)警。（圖3-2、圖3-3） （4）系統(tǒng)在灌料設(shè)備和壓蓋設(shè)備上加有料不足檢測(cè)報(bào)警設(shè)備（圖3-1、圖3-2）。 （5）可以手動(dòng)、自動(dòng)對(duì)計(jì)數(shù)值清零（復(fù)位）。 灌料口檢測(cè) M 空瓶到來檢測(cè) 灌 裝 設(shè) 備 報(bào)警 提示 灌 裝 傳 送 帶 圖3-1 灌裝工作示意圖 報(bào)警 提示 壓 蓋 設(shè) 備

18、 正品檢測(cè) 壓蓋口檢測(cè) M 正 品 傳 送 帶 正品計(jì)數(shù)檢測(cè) 圖3-2 壓蓋工作示意圖 次品傳送帶 M 推動(dòng)裝置 正品檢測(cè) 次品計(jì)數(shù)檢測(cè) 圖3-3 次品工作示意圖 正品檢測(cè)傳感器 置于瓶子上端 空瓶 次品 推進(jìn)裝置 圖3-4 分揀工作示意圖 3.2設(shè)備選型 3.2.1 PLC的選擇 PLC的特點(diǎn)作為工業(yè)生產(chǎn)過程控制的專用計(jì)算機(jī)，與通常在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下使用的微

19、機(jī)不同。由于控制對(duì)象的復(fù)雜性，使用環(huán)境的特殊性和運(yùn)行的長(zhǎng)期連續(xù)性，使PLC在設(shè)計(jì)上有許多明顯的特點(diǎn)。可靠性高、編程直觀簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、適應(yīng)性好、接口能力強(qiáng)、模塊化結(jié)構(gòu)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝維修方便等。 目前，世界上有200多個(gè)廠家生產(chǎn)可編程控制器產(chǎn)品，比較著名的PLC生產(chǎn)廠家主要有美國(guó)的AB、通用（GE）、日本的三菱（MITSBISHI）、歐姆龍（OMRON）、德國(guó)的西門子（SIMENS）、法國(guó)的TE、韓國(guó)的三星（SUMSUNG）、LG等。 本文選擇的是德國(guó)的西門子公司生產(chǎn)的S7–200PLC， S7–200系列PLC是西門子公司生產(chǎn)的一種小型PLC，其許多功能達(dá)到大、中型PLC的水平，

20、而價(jià)格卻和小型PLC的一樣，因此它一經(jīng)推出，即受到了廣泛的關(guān)注。特別是S7–200CPU22*系列PLC，由于它具有多種功能模塊可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易地組成PLC網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)它具有功能齊全的編程和工業(yè)控制組態(tài)軟件，使得在完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)更加簡(jiǎn)單，其速度快，具有極強(qiáng)的通信能力，幾乎可以完成任何功能的控制任務(wù)。 (l)S7-200CPU S7-200CPU模塊包括一個(gè)中央處理單元、電源以及數(shù)字量I/O點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以便對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)或過程進(jìn)行控制。 1）輸入和輸出是系統(tǒng)的控制點(diǎn):輸入信號(hào)來自現(xiàn)場(chǎng)的各種傳感

21、器及檢測(cè)開關(guān)(模擬量及開關(guān)量)，輸出部分則控制泵、電機(jī)、以及工業(yè)過程中的其他設(shè)備。 2）電源向CPU及其所連接的任何模塊提供電力。 3）通訊端口允許將S7-200CPU同編程器或其他一些設(shè)備連接起來。 4）狀態(tài)信號(hào)燈顯示了CPU的工作模式，本機(jī)I/O的當(dāng)前狀態(tài)，以及檢查出的系統(tǒng)錯(cuò)誤。 5）通過擴(kuò)展模塊可增加CPU的I/O點(diǎn)數(shù)。通過擴(kuò)展模塊可提供其通訊性能。一些CPU具有內(nèi)置的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其他CPU則需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘卡EEPROM卡可以存儲(chǔ)CPU程序，也可以將一個(gè)CPU中的程序傳送到另一個(gè)CPU中。 6）通過可選的插入式電池盒可延長(zhǎng)RAM中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間。 (2)擴(kuò)展模塊 S7-200C

22、PU模塊提供了一定數(shù)量的本機(jī)I/O，擴(kuò)展模塊提供了附加的輸入輸出點(diǎn)。 (3)CPU22*系列PLC它有如下五種不同結(jié)構(gòu)的配置單元： 1）CPU221，它具有6輸入/4輸出，I/O共計(jì)10點(diǎn)，無擴(kuò)展能力； 2）CPU222，它具有8輸入/6輸出，I/O共計(jì)14點(diǎn)，并可以進(jìn)行一定的模擬量控制和2個(gè)模塊的擴(kuò)展； 3）CPU224，它具有14點(diǎn)輸入/10點(diǎn)輸出，I/O點(diǎn)數(shù)共計(jì)24點(diǎn)，它有七個(gè)擴(kuò)展模塊，有內(nèi)置時(shí)鐘； 4）CPU226，它具有24輸入/16輸出，I/O共計(jì)40點(diǎn)，與CPU224相比，它增加了通信口的數(shù)量，通信能力大大增強(qiáng)； 5）CPU226XM，這是西門子公司后推出的一種增強(qiáng)型

23、主機(jī)，它在用戶程序存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量上進(jìn)行了擴(kuò)展，其他指標(biāo)和CPU226相同。 本系統(tǒng)具有13點(diǎn)輸入/10點(diǎn)輸出，采用西門子PLCS7-200系列的CPU226型。飲料灌裝系統(tǒng)的PLC外部接線，應(yīng)將PLC先接入220V交流電源，再將啟動(dòng)﹑停止按鈕、報(bào)警指示燈以及各個(gè)傳感器開關(guān)通過24V直流電源連接到PLC的輸入端口上，如圖3-4所示。 注：PLC的選擇同型號(hào)中分為AC和DC兩種，不能選錯(cuò)，否則會(huì)因電壓過大而燒毀PLC造成損失。 圖3-5 PLC外部接線圖 3.2.2傳感器的選擇 信息處理技術(shù)取得的進(jìn)展以及微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，都需要在傳感器的開發(fā)方面有相

24、應(yīng)的進(jìn)展。傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件。廣義地說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件。它獲得的信息正確與否，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的精度。 通過對(duì)各個(gè)傳感器的工作環(huán)境和用途的分析確定各個(gè)傳感器的型號(hào)為，灌裝監(jiān)測(cè)傳感器選型為：光電傳感器（歐姆龍E3JK-5M3型）、光纖傳感器（松下D203通用型等）。 采用紅外線傳感器來監(jiān)測(cè)空瓶子的到來后動(dòng)作，起到接通開關(guān)的作用。它是利用被測(cè)物體熱輻射引起敏感元件溫度的變化進(jìn)行測(cè)量。常溫下工作穩(wěn)定且價(jià)格更便宜，不受可見光的影響。 3.2.3電機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)M1型號(hào)為Y132M-4，額定電壓為

25、交流380V，額定電流為15A，頻率為50HZ，功率為7.5KW，轉(zhuǎn)速為1440r/min。 電動(dòng)機(jī)M2型號(hào)為Y90S-4，額定電壓為交流380V，額定電流為2.8A，頻率為50HZ，功率為1.1KW，轉(zhuǎn)速為1440r/min。 電動(dòng)機(jī)M3選與電動(dòng)機(jī)M2一樣的型號(hào)即可。 注：M1電機(jī)是灌料傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)，M2電機(jī)是正品傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)，M3電機(jī)是次品傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 輸入 輸出 正常啟動(dòng) I0.0 灌料傳送帶 Q0.0 正常停止 I0.1 正品傳送帶 Q0.1 空瓶檢測(cè) I0.2 次品傳送帶 Q0.2 灌料口檢測(cè) I0.3 灌料 Q0.3 正品檢測(cè)

26、I0.4 壓蓋 Q0.4 壓蓋檢測(cè) I0.5 推桿電磁閥 Q0.5 正品到達(dá)檢測(cè) I0.6 灌料料不足報(bào)警 Q0.6 次品到達(dá)檢測(cè) I0.7 壓蓋料不足報(bào)警 Q0.7 灌料不足檢測(cè) I1.0 正品完成報(bào)警 Q1.0 壓蓋料不足檢測(cè) I1.1 次品完成報(bào)警 Q1.1 推桿到位 I1.2 故障啟動(dòng) I1.3 故障停止 I1.4 3.3 I/O分配表 表3－1 I/O分配表 3.4工作流程圖設(shè)計(jì) 是 次品 啟動(dòng)次品傳送帶 次品傳送到位 停止 啟動(dòng) 開始 檢測(cè)到空瓶 灌裝傳送帶啟動(dòng) 灌料檢

27、測(cè)口檢測(cè) 灌裝機(jī)灌裝 分揀 是 正品 啟動(dòng)正品傳送帶 壓蓋檢測(cè)口檢測(cè) 壓蓋機(jī)壓蓋 正品傳送到位 停止 圖3-6 工作流程圖 3.5順序功能圖設(shè)計(jì) Q0.0 I0.4 I0.4 清零 C2 C2 I1.0 I0.7 T44 I0.4 清零 M1.4 99 M1.3 99 M1.5 99 M1.6 99 M1.7 99 Q0.5 Q0.2 Q0.2 Q1.1 T44 C2計(jì)數(shù)器 T4

28、0 Q0.3 T41 Q0.0 C1 C1 I0.6 T43 T42 M0.6 99 M0.1 99 M0.0 99 M0.2 99 M0.3 99 M0.4 99 M0.5 99 M3.0 I0.2 T41 T40 I0.3 M0.7 99 C1計(jì)數(shù)器 M1.1 99 M1.0 99 Q0.1 Q0.4 T43 T42 Q0.1 I0.5 M2.1 99 M2.0 99 M1.2 99 Q1.0 T45 T45 SM0.1

29、 圖3-7 順序功能圖 3.6程序設(shè)計(jì) 見附錄 四、總結(jié) 經(jīng)過了這一段的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了《基于PLC的飲料罐裝生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》的畢業(yè)設(shè)計(jì)。從開始接到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到畢業(yè)設(shè)計(jì)文章的完成，每走一步對(duì)我來說都是自己所學(xué)知識(shí)的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識(shí)也有很多感受，從對(duì)PLC控制自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所需技術(shù)和知識(shí)很不了解的狀態(tài)，我開始了獨(dú)立的學(xué)習(xí)和試驗(yàn)，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰

30、，使自己非常稚嫩的作品一步步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗(yàn)的成功都是對(duì)我不斷努力的肯定。從中我也充分認(rèn)識(shí)到了PLC在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的重要性，以及它為我們生活帶來的便利。 雖然我的設(shè)計(jì)作品不是很完善，還有一些不足之處，但我可以自豪的說，這里面的每一段程序，都是自己不懈努力成果。當(dāng)我看到自己的程序，能夠穩(wěn)定的通過調(diào)試。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。 這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會(huì)有所突破，那也就不叫設(shè)計(jì)了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在

31、以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步 用PLC控制飲料灌裝生產(chǎn)流水線，考慮了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，性能較穩(wěn)定，極大地提高了設(shè)備的可靠性，而且程序調(diào)整修改方便靈活。以上程序可根據(jù)控制要求的改變很方便地做出調(diào)整與擴(kuò)充，能適應(yīng)控制要求的不斷更新變化，具有良好的應(yīng)用前景。近年來，飲料工業(yè)發(fā)展迅猛，碳酸飲料、果汁飲料、蔬菜汁飲料、含乳飲料、瓶裝飲用水、茶飲料等品種不斷豐富，產(chǎn)量上的“飄紅”使得對(duì)設(shè)備市場(chǎng)的需求也呈“牛市”。因此，這方面的計(jì)術(shù)還要進(jìn)一步發(fā)展和完善，以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的需要。 自動(dòng)化工程系

32、 2015-01-31 參 考 文 獻(xiàn) [1]張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2003.07. [2]史國(guó)生.電氣控制與可編程控制器技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2004.02. [3]郭宗仁，吳亦鋒，郭永.可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社. 2002.09. [4]汪仁智. XML和OPC將為工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)集成提供新途徑[J]. 世界儀表與自動(dòng)化,2001. [5]廖常初.FX系列PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2008. [6]劉姍姍，宋

33、秋紅.屋頂包飲品紙盒灌裝機(jī)氣動(dòng)理蓋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究[J]. 食品工業(yè).2007.05. [7]丁毅，賈向麗，李國(guó)志.基于ADAMS的潤(rùn)滑脂灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)[J].包裝與食品機(jī)械.2007.06. [8]趙大民.FGZ-10負(fù)壓灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)[D].大連交通大學(xué).2007. [9]周仁龍，姚鮮華.上海隆歆開發(fā)出袋裝水全自動(dòng)灌裝機(jī)成套設(shè)備[N].中國(guó)食品報(bào).2006.6.12. [10]蔣歡. 全自動(dòng)軟包裝液體灌裝機(jī)：中國(guó)，2.0[P]. 2009.06.23. [11]張聰.灌裝機(jī)的安裝調(diào)試及維護(hù)[J]. 《自動(dòng)化食品包裝機(jī)》. 2003. [12]王紅軍，鄒湘軍，劉昌余，陳佳

34、鑫.虛擬環(huán)境下模塊化灌裝機(jī)建模與設(shè)計(jì)研究[J]. 裝備制造技術(shù). 2010. [13]張延明，雒亞洲，王菲菲.無菌包裝在康美包無菌灌裝機(jī)中的應(yīng)用[J]. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 . 2010 附錄 程序代碼 　 三、但愿有一天你會(huì)記起，我曾默默地，毫無希望地愛過你。我這扇門曾為你打開，只為你一人打開，現(xiàn)在，我要把它關(guān)上了。 　　四、你看我的時(shí)候我裝做在看別處，你在看別處的時(shí)候我在看你。 　　五、陸上的人喜歡尋根究底，虛度很多的光陰。冬天擔(dān)憂夏天的遲來，夏天擔(dān)心冬天的將至。所以你們不停到處去追求一個(gè)遙

35、不可及，四季如夏的地方，我并不羨慕。 　　六、沒想到的是，一別竟是一輩子了。 　　七、朋友們都羨慕我，其實(shí)羨慕他們的人是我。愛你，很久了，等你，也很久了，現(xiàn)在，我要離開你了，比很久很久還要久…… 　　八、Do something today that your future self will thank you for. 從現(xiàn)在開始，做一些讓未來的你感謝現(xiàn)在的自己的事。 　　九、有個(gè)懂你的人，是最大的幸福。這個(gè)人，不一定十全十美，但他能讀懂你，能走進(jìn)你的心靈深處，能看懂你心里的一切。最懂你的人，總是會(huì)一直的在你身邊，默默守護(hù)你，不讓你受一點(diǎn)點(diǎn)的委屈。真正愛你的人不會(huì)說許多愛你的話，卻

36、會(huì)做許多愛你的事。 　　十、很久很久，沒有對(duì)方的消息，也不再想起這個(gè)人，也是不想再想起。 　　十一、我不怕我會(huì)忘記他，他在我心底開出了花。 　　十二、我還在原地等你，你卻已經(jīng)忘記曾來過這里。 　　十三、那都是很好很好的，我卻偏偏不喜歡。 　　十四、向來緣淺，奈何情深？ 　　十五、習(xí)慣難受，習(xí)慣思念，習(xí)慣等你，可是卻一直沒有習(xí)慣看不到你 　　十六、愛一個(gè)人最好的方式，是經(jīng)營(yíng)好自己，給對(duì)方一個(gè)優(yōu)質(zhì)的愛人。不是拼命對(duì)一個(gè)人好，那人就會(huì)拼命愛你。俗世的感情難免有現(xiàn)實(shí)的一面：你有價(jià)值，你的付出才有人重視。——蘇芩 　　十七、雨水落下來是因?yàn)樘炜諢o法承受它的重量，眼淚掉下來是因?yàn)樾脑僖矡o法

37、承受那樣的傷痛。 　　十八、所謂長(zhǎng)大，就是把原本看重的東西看輕一點(diǎn)，原本看輕的東西看重一點(diǎn)。生活中只有一種英雄主義，那就是在認(rèn)清生活真相之后，依然熱愛生活。生活就像是跟老天對(duì)弈，對(duì)你而言，你走棋，那叫選擇；老天走棋，那叫挑戰(zhàn)。 　　十九、我只想問你，若我回頭，你還在不在？ 　　二十、有些事是有很多機(jī)會(huì)去做的，卻一天一天推遲，想做的時(shí)候卻發(fā)現(xiàn)沒機(jī)會(huì)了。 　　二十一、在下一個(gè)路口，思念某一種溫度。 　　二十二、It doesnt matter how slow you are, as long as youre determined to get there, youll get the

38、re. ------不管你有多慢，都不要緊，只要你有決心，你最終都會(huì)到達(dá)想去的地方。 　　二十三、當(dāng)我們擁有一只鞋子的時(shí)候，我們才會(huì)明白失去的另一只鞋子的滋味，失去的東西總是最好的。 　　二十四、如果因?yàn)楹ε路蛛x而不敢在一起，那你吃飯的時(shí)候?yàn)槭裁床恢苯尤コ允骸? 　　二十五、花時(shí)間去解釋 不如花時(shí)間去證明 　　二十六、睫毛下的傷城路過了誰的風(fēng)景誰的心。 　　二十七、擁有的并不一定愛著。 　　二十八、于是。各有各的生活，各自愛著別的人。曾經(jīng)相愛，現(xiàn)在已互不相干。 　　二十九、看著別人的故事，流著自己的眼淚。 　　三十、你唯一會(huì)認(rèn)認(rèn)真真讀完一個(gè)人的日志和心情，想盡一切辦法去了解的只有兩個(gè)人。一個(gè)是你喜歡的人，另一個(gè)是你喜歡的人喜歡的人。 　　三十一、失去一段感情，你感覺心痛，當(dāng)你心痛過后，那時(shí)你才會(huì)發(fā)現(xiàn)，你失去的只是你心中的依賴，當(dāng)你學(xué)會(huì)孤獨(dú)的堅(jiān)強(qiáng)，一切又會(huì)再次美好起來。去珍惜那個(gè)讀懂你的人，要好好去疼愛她。 專心---專注---專業(yè)