【正文】 和順序控制。在單機(jī)控制、多機(jī)群控和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用實(shí)例。定時控制功能是PLC的最基本功能之一。PLC中有許多可供用戶使用的定時器，功能類似于繼電器線路中的時間繼電器。定時器的設(shè)定值(定時時間)可以在編程時設(shè)定，也可以在運(yùn)動過程中根據(jù)需要進(jìn)行修改，使用方便靈活。同時PLC還提供了高精度的時鐘脈沖，用于準(zhǔn)確實(shí)時控制。 計(jì)數(shù)控制功能是PLC的最基本功能之一。PLC為用戶提供許多計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到某一數(shù)值時，產(chǎn)生一個狀態(tài)信號(計(jì)數(shù)值到)，利用該狀態(tài)信號實(shí)現(xiàn)對某個操作的計(jì)數(shù)控制。 計(jì)數(shù)器的設(shè)定值可以在編程時設(shè)定，也可以在運(yùn)行過程中根據(jù)需要進(jìn)行修改。 I/O模塊及點(diǎn)數(shù)輸入/輸出接口通常也稱I / O 單元或I / O 模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接通道。PLC輸入接口用戶設(shè)備需輸入PLC的各種控制信號，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)以及其它一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量(要通過模數(shù)變換進(jìn)入機(jī)內(nèi))等，通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成中央處理單元能夠接收和處理的信號，用這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進(jìn)行控制的依據(jù)。PLC輸出接口路將中央處理單元送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強(qiáng)電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器、電機(jī)等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。I / O 接口的作用：電平轉(zhuǎn)換功能：由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號電平是多種多樣的，而PLC內(nèi)部CPU的處理的信號是標(biāo)準(zhǔn)電平信號。I / O 接口的類型：開關(guān)量輸入/輸出接口模擬量輸入/輸出接口輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)：PLC的I/O點(diǎn)數(shù)是指PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個數(shù)和輸出信號個數(shù)的總和。本次設(shè)計(jì)的全自動洗衣機(jī)需要8個輸入點(diǎn)，11個輸出點(diǎn)。 PLC輸出類型選擇PLC的輸出類型有繼電器和晶體管兩種類型，兩者的工作參數(shù)差別較大，1．繼電器和晶體管輸出工作原理繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中。電磁式繼電器是一種機(jī)電元件，通過機(jī)械動作來實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)的通斷，是有觸點(diǎn)元件。晶體管是一種電子元件，它是通過基極電流來控制集電極與發(fā)射極的導(dǎo)通。它是無觸點(diǎn)元件。 2．繼電器與晶體管輸出的主要差別 由于繼電器與晶體管工作原理的不同，導(dǎo)致了兩者的工作參數(shù)存在了較大的差異。（1）驅(qū)動負(fù)載不同 繼電器型可接交流220V或直流24V負(fù)載，沒有極性要求；晶體管型只能接直流24V負(fù)載，有極性要求。繼電器的負(fù)載電流比較大可以達(dá)到2A。同時與負(fù)載類型有關(guān)。（2）響應(yīng)時間不同繼電器響應(yīng)時間比較慢（約10ms20ms），晶體管響應(yīng)時間比較快，Y0、Y1甚至可以達(dá)到10us。（3）使用壽命不同繼電器由于是機(jī)械元件受到動作次數(shù)的壽命限制，且與負(fù)載容量有關(guān)，隨著負(fù)載容量的增加，觸點(diǎn)壽命幾乎按級數(shù)減少。晶體管是電子原件只有老化，沒有使用壽命限制。3．繼電器與晶體管輸出選型原則繼電器型輸出驅(qū)動電流大，響應(yīng)慢，有機(jī)械壽命，適用于驅(qū)動中間繼電器、接觸器的線圈、指示燈等動作頻率不高的場合。晶體管輸出驅(qū)動電流小，頻率高，壽命長，適用于控制伺服控制器、固態(tài)繼電器等要求頻率高、壽命長的應(yīng)用場合。在高頻應(yīng)用場合，如果同時需要驅(qū)動大負(fù)載，可以加其他設(shè)備（如中間繼電器，固態(tài)繼電器等）方式驅(qū)動。綜上所述：啤酒清洗機(jī)控制采用三菱公司的FX2N系列整體式PLC。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，故選擇PLC的型號為FX2N64MR001。圖3 1三菱FX2N64MR001水位控制器是指通過機(jī)械式或電子式的方法來進(jìn)行高低水位的控制，可以控制電磁閥、水泵等，成為水位自動控制器或水位報(bào)警器，從而來實(shí)現(xiàn)半自動化或者全自動化。圖3 2水位控制器電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。圖3 3電磁閥 接觸器接觸器(Contactor)是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。其原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通電后，會產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作：常閉觸頭斷開；常開觸頭閉合，兩者是聯(lián)動的。當(dāng)線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)原：常閉觸頭閉合；常開觸頭斷開。 圖3 4接觸器 指示燈選擇LED發(fā)光二極管優(yōu)點(diǎn)：壽命長、耗能低，價格低廉，應(yīng)用非常靈活，控制極為方便，只要調(diào)整電流，就可以隨意調(diào)光，不同光色的組合變化多端。LCD是一種液晶顯示器，其有微功耗，顯示豐富，質(zhì)量高，接口簡單，超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)。CTR的優(yōu)點(diǎn)是顯示面積大，效率高。綜上所述：使用LED比較合適，因?yàn)榍逑礄C(jī)上的顯示不需要太復(fù)雜，LED使用起來簡單方便又便宜，而LCD的顯示亮度不夠，CTR比較占空間使用不方便?？諝忾_關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身。除了能完成接觸和分?jǐn)嚯娐吠?，尚能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路．嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)，同時也可以用于不頻繁地啟動電動機(jī)。圖3 5空氣開關(guān) 保護(hù)措施/繼電器繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。通常應(yīng)用于自動化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。過載保護(hù)：就是當(dāng)電源停電或者由于某種原因電源電壓降低過多(欠壓)時，保護(hù)裝置能使電動機(jī)自動從電源上切除。因?yàn)楫?dāng)失壓或欠壓時，接觸器線圈電流將消失或減小，失去電磁力或電磁力不足以吸住動鐵心，因而能斷開主觸頭，切斷電源。熱繼電器是比較理想的自我保護(hù)的設(shè)備，在工業(yè)應(yīng)用中一般，都用熱繼電器來過載保護(hù)。失壓保護(hù)：就是當(dāng)電源停電或者由于某種原因電源電壓降低過多(欠壓)時，保護(hù)裝置能使電動機(jī)自動從電源上切除。因?yàn)楫?dāng)失壓或欠壓時，接觸器線圈電流將消失或減小，失去電磁力或電磁力不足以吸住動鐵心，因而能斷開主觸頭，切斷電源。過流保護(hù)：很多電子設(shè)備都有個額定電流，不允許超過額定電流，不然會燒壞設(shè)備。所以有些設(shè)備就做了電流保護(hù)模塊。當(dāng)電流超過設(shè)定電流時候，設(shè)備自動斷電，以保護(hù)設(shè)備。 線圈保護(hù)裝置清洗機(jī)的排水、進(jìn)水電磁閥是一個很重要的部件，它的負(fù)擔(dān)很重、受力很大，由于它是雙線圈電磁閥，通過機(jī)械觸點(diǎn)進(jìn)行切換，在此過程中，觸點(diǎn)間存在較為嚴(yán)重的大火現(xiàn)象，因此，觸電的燒傷、電腐蝕在所難免，損壞的幾率是比較大的。因此在線圈的兩端并聯(lián)了電容與電阻串聯(lián)的電路構(gòu)成回路，起到釋放線圈中電流的作用。：圖3 6 線圈保護(hù)裝置第4章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) PLC控制電路設(shè)計(jì) I/O口分配表表4 1I/O口分配表類別端子符號功能作用輸入X001啟動按鈕X002停止按鈕X003過載X00405公升桶選擇按鈕X00508公升桶選擇按鈕X00615公升桶選擇按鈕X020檢測X010灌裝啟動X011灌裝停止輸出Y001清水泵Y002消毒泵Y003壓緊缸Y004自來水閥Y005清水沖洗Y006清水循環(huán)閥Y007排出閥Y010蒸汽閥Y011殘液氣沖Y012消毒液閥Y013消毒液循環(huán)閥Y014消毒液回流閥Y015CO2閥Y016電機(jī)過載報(bào)警燈Y020自動運(yùn)行指示燈Y02105公升桶指示燈Y02208公升桶指示燈Y02315公升桶指示燈Y024氣缸壓下閥Y026氣缸壓下啟動指示燈Y027進(jìn)酒閥 電氣原理圖電氣系統(tǒng)以三菱PLC為核心，包括三菱FX2N64MR001PLC、電磁閥、水位控制器、交流接觸器、繼電器等，實(shí)現(xiàn)電控制氣，從而氣控制氣或氣控制液的氣、電、液相互控制的電氣控制方式。圖41電氣原理圖 編程軟件編程軟件采用三菱公司為其生產(chǎn)的PLC而設(shè)計(jì)的編程軟件GX Developer 。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、Label語言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能,結(jié)構(gòu)化程序的編寫(分部程序設(shè)計(jì))，可制作成標(biāo)準(zhǔn)化程序, 在其它同類系統(tǒng)中使用。本軟件包適用于三菱（MITSUBISHI FA）FX0N/1N/1S/2N/2NC、AnS/AnA、MELSEC全系列工控PLC系統(tǒng)的程序編制 主程序，氣沖，氣沖，氣沖圖4 2梯形圖結(jié)論和展望時光流逝，不知不覺我的大學(xué)生涯即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近尾聲。本設(shè)計(jì)課題為基于PLC的啤酒清洗灌裝控制系統(tǒng)，主要研究灌裝過程中啤酒桶的清洗，其實(shí)灌裝不只用到啤酒桶，有的也用瓶裝，但是考慮到大多數(shù)但是用桶裝，所以這里我主要介紹啤酒桶的清洗方式。在設(shè)計(jì)之初，我查詢了大量有關(guān)啤酒桶清洗的資料。啤酒桶清洗是一項(xiàng)投入應(yīng)用的設(shè)備，那就要考慮到成本問題。在保證功能和質(zhì)量的前提下,所需費(fèi)用要有優(yōu)勢，本設(shè)備采用PLC全程控制，所用的材料都考慮了使用條件和范圍以及所需費(fèi)用,其工作過程為排殘液清水沖洗消毒液沖洗無菌水沖洗 CO2備壓，操作簡單,效率高,易于大規(guī)模和單個用戶使用。在課題設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)了很多問題，當(dāng)然在處理問題的同時，我也學(xué)到了很多有用的東西。撇開專業(yè)知識不談，就設(shè)計(jì)所需的軟件工具，有很多我都不會運(yùn)用，在一番摸索和請教中，終于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近完成。由于時間緊迫，且個人能力有限，雖然總體設(shè)計(jì)要求達(dá)到了，但并沒有進(jìn)行系統(tǒng)仿真。沒有進(jìn)行系統(tǒng)仿真，很多隱藏的問題就沒辦法進(jìn)行很好的解決。所以，客觀的說，我所設(shè)計(jì)的啤酒清洗灌裝控制系統(tǒng)是簡單片面的，對此，我感覺很遺憾，更加認(rèn)識到自身的不足。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程中，我仔細(xì)梳理了所學(xué)的理論知識，結(jié)通過實(shí)際的應(yīng)用，更加牢固的掌握了它們，也學(xué)習(xí)到很多書本上所沒有的知識，如，一個系統(tǒng)好，但廠家不一定會用最好的，而是用性價比最高的，或者說最能讓他們利益最大化的那個，我們說設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，大多都脫離實(shí)際更貼近理想化。我希望在以后的工作中，自己能因地制宜，很好的將所學(xué)的理論知識和實(shí)際相結(jié)合，將自己的工作干好、干精。致謝通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西也發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足。撇開專業(yè)知識不談，就設(shè)計(jì)所需的軟件工具，有很多我都不會運(yùn)用。這才發(fā)現(xiàn)書本上的東西如果沒有輔助的技能是發(fā)揮不出來很大的作用的。我們只有不斷的學(xué)習(xí)新興知識，不斷的充實(shí)自己，才能不被社會所淘汰。通過查詢圖書，翻閱資料，在網(wǎng)上搜索資料，和老師、同學(xué)溝通，我順利完成了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)對我的專業(yè)知識進(jìn)行了充分的考察，如果有時間和機(jī)會，我希望能繼續(xù)對本系統(tǒng)進(jìn)行深入研究和探索。另外要感謝我的指導(dǎo)老師，在設(shè)計(jì)的過程中給了我很大的幫助，讓我感觸最深的是老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)。相信在以后的工作和生活中將使我受益匪淺。 2012年6月13日參考文獻(xiàn)[1][J].機(jī)電信息，2011,30：5859[2][J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010,14:21[3]郭麗娟,[J].電大理工，2006,3:4142[4][J]. 科技資訊，2011，15[5]潘汝濤. 淺談PLC的發(fā)展[J].考試周刊，2011，21[6][M]，北京：中國氣象出版社，[7][M]，北京：北京理工大學(xué)出版社，2000[8]顧戰(zhàn)松,[M]，北京：國防工業(yè)出版社，1996[9]——運(yùn)動控制系統(tǒng)[M]. 北京：.[10]許翏,[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010[11]Wilks, James G.。 Van Gemert, Paul. 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