【正文】 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。所以有些設備就做了電流保護模塊。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。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”。空氣開關是低壓配電網(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。 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。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。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。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、壽命長的應用場合。us。（1）驅(qū)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。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。I / O 接口的作用：電平轉(zhuǎn)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。 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。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。 PLC的選型 控制功能邏輯控制功能是PLC最基本功能之一,是PLC最基本的應用領域，可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制和順序控制。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。2. 保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設計控制系統(tǒng)的重要原則。（1）桶定位 按下啟動按扭，氣壓缸下壓啤酒桶2秒，使清洗頭將桶蓋頂開（2）排殘酒 1秒后清水閥開、清水循環(huán)閥開，1秒后排出閥開，排出殘酒，14秒后排出閥關；（3）清水清洗|氣沖 |消毒液清洗 |氣沖 16秒后清水閥關、清水循環(huán)閥關、氣沖閥開，1秒后排出閥開，4秒后氣沖閥關、排出閥關、消毒液閥開、消毒循環(huán)閥開、消毒液回流閥開，32秒后消毒液閥關、消毒循環(huán)閥關、氣沖閥開，6秒后氣沖閥關、消毒液回流閥關、清水閥開、清水循環(huán)閥開（4）無菌水清洗|氣沖 1秒排出閥開，6秒后清水閥關、清水循環(huán)閥關、氣沖閥開，1秒排出閥開，6秒后氣沖閥關、排出閥關（5）CO2備壓 1秒后CO2閥開，4秒后自動停機第3章 PLC控制系統(tǒng)方案設計 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。（2）清洗液注滿后進行氣沖，即內(nèi)外圈同時充入大量氣體使桶內(nèi)清洗液“沸騰”，用氣泡破裂的力量清洗酒桶內(nèi)壁，排液時內(nèi)外圈同時排液。本設備為倒置清洗方式適用桶的尺寸為高度H360—H560，直徑Φ250—Φ500即容積為5L，10L，20L的標準啤酒桶。本設備就是在這種情況下萌生的設計,既然是將投入應用,同樣是清洗消毒的設備,那就要考慮其性能比,，所用的材料都考慮了使用條件和范圍以及所需費用，其工作過程為桶定位—排殘酒—清水清洗—氣沖—消毒液清洗——氣沖—無菌水清洗——氣沖——CO2備壓—停止。由于可編程控制器在工業(yè)控制方面的應用意義日趨明顯，已在機械制造、發(fā)電、化工、電子等行業(yè)工藝設備的電氣控制方面得到了廣泛的應用。該設備可以自動完成清洗消毒及CO2備壓等全部工序。與繼電——接觸器系統(tǒng)相比系統(tǒng)更加可靠；占位空間比繼電——接觸器控制系統(tǒng)??；價格上能與繼電——接觸器控制系統(tǒng)競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護、維修；能直接推動電磁閥、觸器與于之相當?shù)膱?zhí)行機構(gòu)；能向中央執(zhí)行機構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。可編程控制器，簡稱PLC。1985年國際電工委員會（IEC）對PLC的定義如下：可編程控制器是一種進行數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，是專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計的工業(yè)控制器，它采用了可以編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。為此要解決因汽車不斷改型而重新設計汽車裝配線上各種繼電器的控制線路問題，要尋求一種比繼電器更可靠，響應速度更快，功能更強大的通用工業(yè)控制器。采用無菌過濾、無菌包裝的純生啤酒日益受到消費者的歡迎，純生啤酒的市場份額逐步增加，發(fā)展形勢十分樂觀。s application. Key Words: PLC Piping Cleaning Machine目　　錄摘 要 IAbstract II目　　錄 III插圖清單 V表格清單 VI引言 1第1章 緒論 2 2 本課題設計的內(nèi)容 2 3第2章 系統(tǒng)總體設計方案 4 清洗機 4 清洗機的用途特點 4 4 4 5第3章 PLC控制系統(tǒng)方案設計 6 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則 6 PLC的選型 6 控制功能 6 I/O模塊及點數(shù) 7 PLC輸出類型選擇 7 8 8 接觸器 9 指示燈選擇 9 9 保護措施/繼電器 9 線圈保護裝置 10第4章 系統(tǒng)設計 11 PLC控制電路設計 11 I/O口分配表 11 電氣原理圖 12 13 編程軟件 13 主程序 13結(jié)論和展望 26致謝 27參考文獻 28附錄A：外文文獻及譯文 29附錄B：主要文獻摘要 37插圖清單圖2 1清洗機 4圖3 1三菱FX2N64MR001 8圖3 2水位控制器 8圖3 3電磁閥 8圖3 4接觸器 9圖3 5空氣開關 9圖3 6 線圈保護裝置 10圖41電氣原理圖 13圖4 2梯形圖 25表格清單表4 1I/O口分配表 1137 / 44引言啤酒灌裝的形式有瓶裝（玻璃、聚酯塑料）、罐（聽）裝、桶裝等，其中國內(nèi)瓶裝熟啤酒所占比例最大，近年來瓶裝純生啤酒的生產(chǎn)量逐步增大，旺季桶裝啤酒的銷售形勢也比較樂觀。它具有功能強大、使用可靠、維修簡單等許多優(yōu)點，并且在很多地方已逐步取代了繼電器電路的邏輯控制。本設備適用桶的尺寸為高度H360—H560，直徑Φ250—Φ500。該設備可以自動完成清洗消毒及CO2備壓等全部工序。由于可編程控制器在工業(yè)控制方面的應用意義日趨明顯，已在機械制造、發(fā)電、化工、電子等行業(yè)工藝設備的電氣控制方面得到了廣泛的應用。s electricity control the aspect got the extensive application. It have the function strong and big, the usage is dependable, maintain the many advantage of simple etc., and already and gradually replaced after the logic control of the electric appliances electric circuit in a lot of places. But what the text discussion is a PLC in the actual industry to control the system39。包裝前，啤酒一般要經(jīng)瞬間殺菌處理或經(jīng)無菌過濾處理。第1章 緒論1968年，美國最大的汽車制造商——通用汽車公司為滿足市場需求，適應汽車生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，將汽車的生產(chǎn)方式由大批量、少品種轉(zhuǎn)變?yōu)樾∨俊⒍嗥贩N。70年代后期，隨著微電子技術和計算機的迅猛發(fā)展，使PLC從開關量的邏輯控制擴展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過程控制域，真正成為一種電子計算機工業(yè)控制裝置，故稱為可編程控制器，簡稱PC（programmable controller）.但由于PC容易與個人計算機（programmable puter）相混淆，故人們?nèi)粤晳T地用PLC作為可編程器的縮寫。PLC是集自動控制技術，計算機技術和通訊技術于一體的一種新型工業(yè)控制裝置，已躍居工業(yè)自動化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。具有功能強、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于自動化控制的各個領域，并已成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。本設備是專為啤酒桶的清洗、消毒設計的。本機控制單元采用以三菱公司的可編程控制器為核心對機器進行全過程控制。第2章 系統(tǒng)總體設計方案 清洗機 隨著社會的發(fā)展,人們生活水平的提高，人們可以花更多的時間和金錢來改善自己的飲食，許多場合都將用到啤酒,而且這個市場也越來越大，所以生產(chǎn)啤酒及保鮮的桶也將隨之增漲,因而對于啤酒桶的清洗也是一次重要工種和很大的市場。該設備可以自動完成清洗消毒及CO2備壓等全部工序。（1）清洗時，每次清洗液均由內(nèi)圈注入，由內(nèi)圈注入可利用清洗液的壓力直接沖刷酒桶底部。PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準備好啟動。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設計中的重點問題和疑難問題。3. 力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術的培訓、設備的維護也將導致運行資金的增加。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。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。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。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)場需要的強電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器、電機等被控設備的執(zhí)行元件。 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。 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。（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103．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，響應慢，有機械壽命，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。根據(jù)設計要求，故選擇PLC的型號為FX2N64MR001。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。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。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。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。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。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。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(jié)構(gòu)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。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。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。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(jié)合，將自己的工作干好、干精。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。相信在以后的工作和生活中將使我受益匪淺。t satisfied with the current manufacturing industry foreground, also can3