【正文】 和順序控制。在單機控制、多機群控和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應用實例。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。定時器的設定值(定時時間)可以在編程時設定，也可以在運動過程中根據(jù)需要進行修改，使用方便靈活。同時PLC還提供了高精度的時鐘脈沖，用于準確實時控制。 計數(shù)控制功能是PLC的最基本功能之一。PLC為用戶提供許多計數(shù)器，計數(shù)器計數(shù)到某一數(shù)值時，產(chǎn)生一個狀態(tài)信號(計數(shù)值到)，利用該狀態(tài)信號實現(xiàn)對某個操作的計數(shù)控制。 計數(shù)器的設定值可以在編程時設定，也可以在運行過程中根據(jù)需要進行修改。 I/O模塊及點數(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輸入接口用戶設備需輸入PLC的各種控制信號，如限位開關、操作按鈕、選擇開關、行程開關以及其它一些傳感器輸出的開關量或模擬量(要通過模數(shù)變換進入機內(nèi))等，通過輸入接口電路將這些信號轉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換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出，以驅動電磁閥、接觸器、電機等被控設備的執(zhí)行元件。I / O 接口的作用：電平轉換功能：由于外部輸入設備和輸出設備所需的信號電平是多種多樣的，而PLC內(nèi)部CPU的處理的信號是標準電平信號。I / O 接口的類型：開關量輸入/輸出接口模擬量輸入/輸出接口輸入/輸出（I/O）點數(shù)：PLC的I/O點數(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。本次設計的全自動洗衣機需要8個輸入點，11個輸出點。 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），通常應用于自動控制電路中。電磁式繼電器是一種機電元件，通過機械動作來實現(xiàn)觸點的通斷，是有觸點元件。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)射極的導通。它是無觸點元件。 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，導致了兩者的工作參數(shù)存在了較大的差異。（1）驅動負載不同 繼電器型可接交流220V或直流24V負載，沒有極性要求；晶體管型只能接直流24V負載，有極性要求。繼電器的負載電流比較大可以達到2A。同時與負載類型有關。（2）響應時間不同繼電器響應時間比較慢（約10ms20ms），晶體管響應時間比較快，Y0、Y1甚至可以達到10us。（3）使用壽命不同繼電器由于是機械元件受到動作次數(shù)的壽命限制，且與負載容量有關，隨著負載容量的增加，觸點壽命幾乎按級數(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動電流大，響應慢，有機械壽命，適用于驅動中間繼電器、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、壽命長的應用場合。在高頻應用場合，如果同時需要驅動大負載，可以加其他設備（如中間繼電器，固態(tài)繼電器等）方式驅動。綜上所述：啤酒清洗機控制采用三菱公司的FX2N系列整體式PLC。根據(jù)設計要求，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械式或電子式的方法來進行高低水位的控制，可以控制電磁閥、水泵等，成為水位自動控制器或水位報警器，從而來實現(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)設備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質的方向、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現(xiàn)預期的控制，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，以達到控制負載的電器。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。其原理是當接觸器的電磁線圈通電后，會產(chǎn)生很強的磁場，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：壽命長、耗能低，價格低廉，應用非常靈活，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，質量高，接口簡單，超薄輕巧等優(yōu)點。CTR的優(yōu)點是顯示面積大，效率高。綜上所述：使用LED比較合適，因為清洗機上的顯示不需要太復雜，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_關是低壓配電網(wǎng)絡和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護功能于一身。除了能完成接觸和分斷電路外，尚能對電路或電氣設備發(fā)生的短路．嚴重過載及欠電壓等進行保護，同時也可以用于不頻繁地啟動電動機。圖3 5空氣開關 保護措施/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）之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。過載保護：就是當電源停電或者由于某種原因電源電壓降低過多(欠壓)時，保護裝置能使電動機自動從電源上切除。因為當失壓或欠壓時，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的設備，在工業(yè)應用中一般，都用熱繼電器來過載保護。失壓保護：就是當電源停電或者由于某種原因電源電壓降低過多(欠壓)時，保護裝置能使電動機自動從電源上切除。因為當失壓或欠壓時，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：很多電子設備都有個額定電流，不允許超過額定電流，不然會燒壞設備。所以有些設備就做了電流保護模塊。當電流超過設定電流時候，設備自動斷電，以保護設備。 線圈保護裝置清洗機的排水、進水電磁閥是一個很重要的部件，它的負擔很重、受力很大，由于它是雙線圈電磁閥，通過機械觸點進行切換，在此過程中，觸點間存在較為嚴重的大火現(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)的電路構成回路，起到釋放線圈中電流的作用。：圖3 6 線圈保護裝置第4章 系統(tǒng)設計 PLC控制電路設計 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電機過載報警燈Y020自動運行指示燈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而設計的編程軟件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語言程序設計，網(wǎng)絡參數(shù)設定，可進行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能,結構化程序的編寫(分部程序設計)，可制作成標準化程序, 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梯形圖結論和展望時光流逝，不知不覺我的大學生涯即將結束，畢業(yè)設計也接近尾聲。本設計課題為基于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。在設計之初，我查詢了大量有關啤酒桶清洗的資料。啤酒桶清洗是一項投入應用的設備，那就要考慮到成本問題。在保證功能和質量的前提下,所需費用要有優(yōu)勢，本設備采用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。在課題設計過程中出現(xiàn)了很多問題，當然在處理問題的同時，我也學到了很多有用的東西。撇開專業(yè)知識不談，就設計所需的軟件工具，有很多我都不會運用，在一番摸索和請教中，終于我的畢業(yè)設計也接近完成。由于時間緊迫，且個人能力有限，雖然總體設計要求達到了，但并沒有進行系統(tǒng)仿真。沒有進行系統(tǒng)仿真，很多隱藏的問題就沒辦法進行很好的解決。所以，客觀的說，我所設計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，更加認識到自身的不足。在本次畢業(yè)設計的進程中，我仔細梳理了所學的理論知識，結通過實際的應用，更加牢固的掌握了它們，也學習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，我們說設計的系統(tǒng)，大多都脫離實際更貼近理想化。我希望在以后的工作中，自己能因地制宜，很好的將所學的理論知識和實際相結合，將自己的工作干好、干精。致謝通過畢業(yè)設計，我學到了很多東西也發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足。撇開專業(yè)知識不談，就設計所需的軟件工具，有很多我都不會運用。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。我們只有不斷的學習新興知識，不斷的充實自己，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、同學溝通，我順利完成了自己的畢業(yè)設計。本次設計對我的專業(yè)知識進行了充分的考察，如果有時間和機會，我希望能繼續(xù)對本系統(tǒng)進行深入研究和探索。另外要感謝我的指導老師，在設計的過程中給了我很大的幫助，讓我感觸最深的是老師嚴謹?shù)闹螌W作風。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[1][J].機電信息，2011,30：5859[2][J].中國高新技術企業(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. 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