【正文】 does not lose such value either. As noted previously, the whole world needs new and high technology, to drive the development of the whole economy. Automatic can automatic representative of production technology one of essential, it plays a role in holding the balance in industrial production. Keywords: Automatic Can System The PLC control Program design Laddershaped diagram 目 錄 摘 要 Abstract 第一章 引言 第二章 PLC相關(guān)概念 PLC的定義 PLC的主要作用 PLC的主要特點(diǎn) PLC的應(yīng)用范圍和發(fā)展趨勢 PLC的應(yīng)用范圍 PLC的發(fā)展趨勢 第三章 PLC的系統(tǒng)設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和步驟 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟 PLC機(jī)型的選擇 第四章 線路保護(hù)與生產(chǎn)步驟 開關(guān)線路保護(hù)部分 開關(guān)的選擇 自動罐裝機(jī)系統(tǒng)總的控制面版 流水線生產(chǎn)過程控制 第五章 檢測系統(tǒng)與相關(guān)硬件圖 檢測部分 第二章 PLC 相關(guān)概念 檢測部分的元器件 霍爾傳感器 光電傳感器 電磁閥 浮力式液位計(jì) 氣動閥 熱繼電器 熔斷器 接觸器 電動機(jī) 第六章 PLC程序設(shè)計(jì) 自動罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 PLC控制器總的輸入輸出點(diǎn) 自動罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 PLC控制器的梯形圖 自動罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 PLC指令及其注釋 第七章 PLC系統(tǒng)組態(tài)王仿真 仿真軟件 組態(tài)王 結(jié) 論 致 謝 參考文獻(xiàn) 附 件 第一章 前 言 自動罐裝機(jī)在許多生產(chǎn)企業(yè)都得到廣泛使用，特別是用 PLC來控制的自動罐裝機(jī)系統(tǒng)，自動罐裝機(jī)應(yīng)用范 圍很廣，例如：奶粉生產(chǎn)，化妝品，飲料行業(yè)，純凈水等等，總而言之，生產(chǎn)領(lǐng)域中有液體或是顆粒狀的，自動罐裝機(jī)在那都有用武之地。這是本設(shè)計(jì)的局限性。 本文所述的 PLC 程序設(shè)計(jì)已經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)。第四章主要講述自動罐裝機(jī)的電源線路保護(hù)設(shè)計(jì)各生產(chǎn)步驟。 全文分為七章節(jié)。文中遵循理論和實(shí)際相結(jié)合的原則，以 PLC 控制規(guī)律為主線，在檢測與程序設(shè)計(jì)的前提下，由淺入深地介紹整個自動罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程各工程實(shí)現(xiàn)。隨著科技的是新月異的飛速發(fā)展，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐需要不斷加快，更加需要現(xiàn)代化工業(yè)的不斷進(jìn)步。第一章介紹自動罐裝機(jī)的應(yīng)用 范圍和功能意義。第五章以元器件和檢測為主要內(nèi)容，加以各元器件的原理、特點(diǎn)、參數(shù)和選購。按其生產(chǎn)步驟、穩(wěn)定性等方面，所設(shè)計(jì)的 PLC 程序已驗(yàn)證其正確性了。 本設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，主要價值在于運(yùn)用理論與實(shí)際相結(jié)合，雖然沒有百分百的實(shí)現(xiàn)，但也不失這樣的價值?？上攵?，自動罐裝機(jī)在生產(chǎn)工業(yè)方面起著舉足輕重的作用。第三章介紹 PLC 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括 PLC 設(shè)計(jì)的基本原則，主要內(nèi)容及一般步驟， PLC 機(jī)型的選擇。第七章介紹系統(tǒng)組態(tài)王仿真主要是仿真軟件 組態(tài)王 的簡介。 第二章 PLC相關(guān)概念 PLC的定義 根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行 PC 之功能著，亦被視為 PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器。 ” 總之，可編程控制器是一臺計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。 （ 4） 采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。 I/O接口模塊 PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強(qiáng)電或弱電等。 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC以外，絕大多數(shù) PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 PLC相應(yīng)的 I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。 通信和聯(lián)網(wǎng) 其它： PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊， CRT模塊。數(shù)字量邏輯控制可以用于單臺設(shè)備，也可以用 于自動生產(chǎn)線，其應(yīng)用領(lǐng)域已遍及各行各業(yè)，甚至深入到家庭。 PLC通過模擬量 I/O模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的 A/D轉(zhuǎn)換和 D/A轉(zhuǎn)換，并對模擬量實(shí)行 PID控制 。這些數(shù)據(jù)可以與儲存在存儲器中的參考值比較，也可以用通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們打印制表。 必須指出，并不是所有的 PLC都具有上述全部功能，有些小型 PLC只具有上述的部分功能，但是價格較低。 PLC需要解決的問題依然是新技術(shù)的采用、系統(tǒng)開放性和價格。隨著軟 PLC(SoftPLC)控制組態(tài)軟件技術(shù)的誕生與進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有 SoftPLC組態(tài)軟件和基于工業(yè) PC控制系統(tǒng)的市場份額正在逐步得到增長，這些事實(shí)使傳統(tǒng) PLC供應(yīng)商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化，他們必須面對現(xiàn)實(shí)，在傳統(tǒng) PLC的技術(shù)發(fā)展與提高方面作出更加開放的高姿態(tài)。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，搜索資料，并與機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同制定控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和一般步驟 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 PLC控制 系統(tǒng)是由 PLC與用戶輸入、輸出設(shè)備連接而成的。 PLC是 PLC控制系統(tǒng)的核心部件。包括控制系統(tǒng)流程圖、梯形圖、語句表等的設(shè)計(jì)。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般可分為以下幾個步驟： 1. 根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求，需要完成的動作（動作順序、動作條件、必須的保護(hù)和連鎖等）、操作方式（手動、自動；連續(xù)、單周期、單步等）。 4. 定義輸入、輸出點(diǎn)名稱，分配 PLC的 I/O點(diǎn)，設(shè)計(jì) I/O連接圖。首先要確保有足夠的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)，并留有一定的余地（要有 10%的備用量）。此外，還應(yīng)考慮輸入、輸出的負(fù)載能力，要注意承受的電壓值和電流值。在生產(chǎn)的過程中線路的保護(hù)是必不可少的。 QS 2 主電路上裝低壓熔斷器，實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的短路保護(hù)。本次設(shè)計(jì)選用下面類型的開關(guān)。傳送帶電機(jī)采用變頻調(diào)速，帶動傳送帶恒速運(yùn)行。 電源指示燈 PLC 供電開 /關(guān) 關(guān) 紐帶啟動 /停 手動 /自動切 系統(tǒng)啟動 /停機(jī) 故障指示燈 抽 /注水動作 總進(jìn)水閥動 前擋板進(jìn) /出 后擋板進(jìn) /出 升降架升 /降 漏水漕進(jìn) /出 堵槍動作 緊急停機(jī) 復(fù) 位 第二章 PLC 相關(guān)概念 漏水槽前進(jìn)：當(dāng)抽水動作和進(jìn)瓶結(jié)束后，在 PLC的連續(xù)動作控制下，氣動閥動作，漏水槽前移離開原位置，在后端的傳感器檢測位置到位后，漏水槽前進(jìn)動作結(jié)束。 漏水槽后退：堵槍動作結(jié)束，由 PLC控制氣動閥動作，漏水槽后退返回原來位置，傳感器檢測到位后，漏水槽后退動作結(jié)束。 1重復(fù)：當(dāng)所有光電檢測傳感器發(fā)信號給 PLC 內(nèi)部計(jì)數(shù)達(dá)到要求時，重復(fù)以上動作。 第二章 PLC 相關(guān)概念 主要的檢測分為三部分，具體如下： 由于 PLC控制應(yīng)用于流水線連續(xù)性生產(chǎn)過程中，一連串的動作不能有差錯，否則影響正常的生產(chǎn)。 大水缸內(nèi)有液位浮標(biāo)作標(biāo)記，當(dāng)液位下降到一個設(shè)定值時，通過傳感器發(fā)信號給 PLC， PLC控制電磁閥打開，便會開始往水缸內(nèi)注水，當(dāng)液位達(dá)到大水缸上湍的傳感器位置時，停止注水。 檢測部分的元器件 霍爾傳感器 霍爾傳感器適用于氣動、液動、氣缸和活塞泵的位置測定亦可作限位開關(guān)用。 用 2 個霍爾位置傳感器控制水槍的堵塞，位于連接水槍桿的活塞上下位置，兩個霍第四章 PLC 程序設(shè)計(jì) 爾傳感器位于豎 直下的同一直線上，最上的霍爾傳感器 A 是用來檢測水槍的活塞是否完全上移打開注水。 升降架上需要兩個霍爾傳感器。 表 51 103SR12A1的技術(shù)參數(shù) 供電電壓（ VDC） 624 供電電流（ mA 最大值） 10 輸出電壓（ V 最大值） （ ） 輸出電流（ mA 最大值） 20 磁類型 單極 磁特性與溫度關(guān)系 G mT 0 — 70℃ 25176。 在傳送帶上，需要六個光電傳感 器。 本設(shè)計(jì)采用鏡面反射傳感器 OG5046，本設(shè)計(jì)共需要 6 個 OG5046 型鏡面反射傳感器。在鏡面反射式傳感器中，目標(biāo)物體的顏色和表面光潔度不會影響敏感距離，然而在漫射型傳感器中，目標(biāo)物體的顏色和表面光潔度會影響敏感距離。 抽水裝置需要 1 個電磁閥，當(dāng)需要抽水時，電磁閥打開，而注水時電磁閥關(guān)閉。 本設(shè)計(jì)采用 ZCF1F 進(jìn)口大通徑 耐腐蝕 電磁閥 ，共需要 3 個 ZCF1F 進(jìn)口大通經(jīng)耐腐蝕電磁閥。 工作原理： 通過檢測作用在垂直懸掛在力傳感器 2 上的具有恒定的截面積，且平均密 度大于被測介質(zhì)密度的測量桿 1 上的浮力，來算出液面的高度。 氣動閥接到輸出的氣壓信號， 氣源信號壓力分別輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞左、右二氣室，由于輸入活塞左、右二氣室的氣源壓力不同，形成壓差，推動活塞作直線運(yùn)動。 獨(dú)特的閥座密封結(jié)構(gòu)：浮動式球閥采用唇型彈性密封圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證密封的可靠性對于低壓、超低壓或真空工況用球閥，采用板簧加載的閥座密封結(jié)構(gòu)，能確保球閥長期可靠的密封。 表 55 Q641F 技 術(shù)參數(shù) 壓力等級 公稱壓力 PN（ Mpa） 磅級（ Class） 150 300 400 600 實(shí) 驗(yàn) 壓力（ Mpa） 殼體實(shí)驗(yàn) 密封實(shí)驗(yàn) 第四章 PLC 程序設(shè)計(jì) 氣密封實(shí)驗(yàn) (Mpa) 適用介質(zhì) 閥體材質(zhì) C R P 水，蒸汽，油品，液化氣等 硝酸類腐蝕性介質(zhì)等 醋酸類腐蝕性介質(zhì)等 特殊介質(zhì) 含 有硫化氫的天然氣介質(zhì)；用于鋼鐵及有色金屬冶煉的煤粉，鋁粉輸送系統(tǒng)；用造紙行業(yè)的紙漿輸送及其它含有顆粒，短纖維的介質(zhì)等。 本設(shè)計(jì)采用 JRS512/Z(THK12)，整定電流范圍 (A)為 9~13 熔斷器 熔斷器是一種最簡單有效的保護(hù)電器，廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和各種控制系統(tǒng)中，主要用作短路保護(hù)，同時也是單臺電氣設(shè)備的重要保護(hù)元件之一。接觸器不僅可用來頻繁地接通或斷開帶負(fù)荷電路，而且能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，還具有失壓保護(hù)功能，因而被廣泛使用。電機(jī)在額定頻率下轉(zhuǎn)速不受電壓的影響，保持恒定不變。 第四章 PLC 程序設(shè)計(jì) 圖 53 系統(tǒng)總的硬件圖 第六章 PLC程序設(shè)計(jì) 這一章是本次 自動罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn) ,也是本次設(shè)計(jì)的核心部分 .將通過 PLC編程將罐裝機(jī)實(shí)現(xiàn)自動化。它是新時代全自動化新產(chǎn)品，集合了高科技、高知識、高效率，自動罐裝機(jī)的自動化技術(shù)到現(xiàn)在，已取得非常完善了。由于費(fèi)用太高，我們沒有做出實(shí)物演示，但我們做出的動畫模擬演示， PLC程序在 PLC實(shí)驗(yàn)機(jī)上也通過了驗(yàn)證，確保程序的正確性和檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確、可靠性。我們的能力得到一次飛躍。導(dǎo)師淵博的學(xué)術(shù)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)使本文作者受益非淺。致謝所在同一組組員的團(tuán)結(jié)合作精神。 。致謝曾經(jīng)教過本文作者理論知識的所有老師。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我還學(xué)會了將理論知