【正文】 著使用電腦作為信息來源的與日俱增，觸摸屏以其易于使用、堅固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點，使得系統(tǒng)設(shè)計師們越來越多的感到使用觸摸屏的確具有相當(dāng)大的優(yōu)越性。 進行上電實驗 如果每個 PLC 柜進行了插線，沒有故障的情況下進行上電實驗，檢驗各個電器元器件是否能夠正常工作，比如繼電器是否正常吸合、電源模塊是否能夠提供穩(wěn)定電壓等等，對每個PLC 柜分別進行實驗，為整個釀造部分正常運行做好萬足的準備。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬 的老師。在完成初稿后，老師認真查看了我的文章，指出了我存在的很多問題。在整個過程中他給了我很大的幫助，在論文題目制定時，他首先肯定了我的題目大方向，但是同時又幫我具體分析 了該課題的具體內(nèi)容， 讓我在寫作時有了具體方向。四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 在本次課題中，為了能夠更加貼近現(xiàn)實的工業(yè)生產(chǎn)，也加入了觸摸屏的設(shè)計，為了能夠更加方便的控制現(xiàn)場的一些電子設(shè)備，能夠更加直觀的顯示現(xiàn)場各個電子元器件的是如何作用到現(xiàn)場的，而觸摸屏的動畫設(shè)計與組態(tài)監(jiān)控有很多的相似點（如圖 ）。 觸摸屏在我國的應(yīng)用范圍非常廣闊，主要是公共信息的查詢；如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力等部門的業(yè)務(wù)查詢；城市街頭的信息查詢；此外應(yīng)用于領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點歌點菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 36 36 圖 Fig. Configuration monitoring interface 觸摸屏界面設(shè)計 所謂觸摸屏，從市場概念來講，就是一種人人都會使用的計算機輸入設(shè)備，或者說是人人都會使用的與計算機溝通的設(shè)備。 發(fā)展于 PLC(Programmable Logic Controller， 可編程邏輯控制器 ，一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的 )。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 35 35 （ 2） RS 指令為復(fù)位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)器，復(fù)位雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，復(fù)位優(yōu)先。 程序注釋：該程序即為本地操作的一個電磁閥的程序控制，通過該程序進行電磁閥的開與關(guān)。該指令主要用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的反饋信息。 程序注釋：程序注釋：該程序為發(fā)酵泵啟動停止手自動之 間互相切換的一個程序框圖，實現(xiàn)了手自動切換的集中處理，通過 DO6005_RD 進行手自動切換，從而選擇是自動或者手動。 (*發(fā)酵泵啟動 *) DI4001 AT %: BOOL。 （ 2） ENGIN_HEX 為工程量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 16 進制數(shù)據(jù)指令，該指令一般用于模擬量輸出數(shù)據(jù)處理。 (*回旋出口泵運行 *) DO3004_RD AT %: BOOL。 (*煮沸出口泵啟動 *) DI3004 AT %: BOOL。 (*煮沸攪拌電機手自動切換 *) DO3002_UA AT %: BOOL。 (*電磁閥打開 *) DO3001_KF AT %: BOOL。 (*電加熱器控制 *) AO3002 AT %MD604: REAL。 (*糖化出口泵手動啟動 *) DO2020_MC AT %: BOOL。 (*過濾出口泵復(fù)位 *) DO2020_MO AT %: BOOL。 (*糖化攪拌變頻手自動切換 *) DO2020_UA AT %: BOOL。 (*糖化過濾耕刀變頻運行 *) DO2020_RD AT %: BOOL。 (*過濾出口泵啟動 *) DI2020 AT %: BOOL。 (*糖化攪拌變頻手自動切換 *) DO2020_UA AT %: BOOL。 (*糖化電磁閥打開 *) DO2020_KF AT %: BOOL。 AO2020 AT %MD600: REAL。 DO6003_KF 或者 DM6014 打開其中之一就能控制電磁閥的開與關(guān)，關(guān)閥與其相似，而 DM6003 則為就地打開電磁閥的操作控制。 (*冷水罐電磁閥打開 *) DO6003_GF AT %: BOOL。 (*1電加熱器啟動 *) DO6001_TZ AT %: BOOL。上述程序中是將浮點數(shù)轉(zhuǎn)換成字節(jié)變量。 (*制冷風(fēng)機復(fù)位 *) DO6007_MO AT %: BOOL。 (*制冷壓縮機手自動切換 *) DO6006_UA AT %: BOOL。 (*離心泵手動啟動 *) DO6005_MC AT %: BOOL。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 17 17 （ 3） POT01（ POT02）為一個保持當(dāng)前狀態(tài)的指令，由于采集到的數(shù)據(jù)為一個動態(tài)變量，因此需要對當(dāng)前變量進行保持，以便數(shù)據(jù)的實時傳輸。 (*熱水罐壓力 *) %IW70 模擬量輸入（熱水罐壓力） 指令注釋：該指令為工程量轉(zhuǎn)換指令，將 16 進制數(shù)轉(zhuǎn)換為工程量數(shù)據(jù)，該指令一般用于模擬量輸入數(shù)據(jù)的處理。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 14 14 圖 Fig. Touch screen 端子排 端子排，是如今面板接線必需的一種器件，通過端子排不僅能夠使得接線美觀，還能更加方便的進行查線，同時拆卸容易，更加方便維修，同時也能起到信號傳輸?shù)淖饔谩? 圖 Fig. Fuse 電源模塊 電源模塊 （如圖 ） 是電路面板上為某些電元器件供電的設(shè)備，他的特點是可以為一些特定的電元器件進行電源供應(yīng)。 (3)豐富的模塊種類 ： LM 系列 PLC 是由北京和利時自主研發(fā)，擁有 CPU 模塊和豐富的擴展模塊組成， CPU 模塊最多可擴展 7 個模塊，最大 I/O 點數(shù)為 152 點，最大模擬量點數(shù)為 56點。 PLC 在 1969 年由美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司研發(fā)出現(xiàn)，在現(xiàn)有的 PLC 品牌中，德國、美國、日本的 可編程序控制器 的 整體性能在國際上享有很高的聲譽，功能全面，產(chǎn)品可靠性極強。 圖 Fig. Differential pressure transmitter 電加熱器 電加熱器的作用是通過本身升溫，來對周圍的介質(zhì)進行升溫，從而能夠達到生產(chǎn)工藝流程的各項需求；主要用于對運動的液體、一些氣態(tài)氣體等升溫以及保溫。 電動調(diào)節(jié)閥 （如圖 ） 是工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的重要執(zhí)行儀表。交流電機與 直流電機 相比，交流電機因為沒有 換向器 ，它具有整體結(jié)構(gòu)簡單、制造相對容易、耐久度高，較為容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量電機。回旋沉淀后的麥汁經(jīng)過板式換熱器調(diào)整為適宜的發(fā)酵溫度，在經(jīng)過沖氧，添加啤酒酵母的工 序，最終進入發(fā)酵罐進行麥芽發(fā)酵，啤酒酵母將可發(fā)酵性糖和氨基酸等分解成酒精。冷水泵、制冷機、冰水罐組成制冷系統(tǒng)為后續(xù)釀造發(fā)酵提供適宜溫度，提高發(fā)酵率。 釀造部分需要控制的對象 釀造部分由于釀酒工藝的要求，需要對反應(yīng)罐內(nèi)一些變量進行控制以及監(jiān)測，這就需要 PLC 去控制這些變量，釀造部分所需要控制的變量有： （ 1）溫度 釀酒工藝中對液體溫度的控制是非常嚴格的，因此對溫度控制以及溫度變化的監(jiān)測采集是自動 化控制的一大重要反饋數(shù)據(jù)。 本次課題是基于實驗室研究自動化控制技術(shù)的課題，研究本課題對以后的實際應(yīng)用教學(xué)有著很強的現(xiàn)實意義，能夠更清楚直接的叫同學(xué)們了解自動化控制技術(shù)在現(xiàn)實生產(chǎn)當(dāng)中是如何應(yīng)用的，同時本課題也為后期自動 化專業(yè)的教學(xué)及研究奠定了必要的基礎(chǔ)，能夠從理論結(jié)合實際的角度出發(fā)，更加全面的為學(xué)生講解自動化控制技術(shù)在實際生產(chǎn)當(dāng)中是充當(dāng)一個怎樣的角色。 （ 3）通過組態(tài)軟件做出現(xiàn)場的動態(tài)監(jiān)控圖 一個合格的生產(chǎn)流水線離不開對設(shè)備生產(chǎn)過程本科畢業(yè)設(shè)計說明書 2 2 的監(jiān)控，不僅是從安全的角度出發(fā)，更要考慮到設(shè)備損壞及時維修及其包養(yǎng)，因此本課題設(shè)計 了組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是基于 HollyView 的一款組態(tài)軟件。 因為啤酒生產(chǎn)內(nèi)部競爭激烈，外部也和同類酒類產(chǎn)品的競爭越來越激烈，有很大一部分啤酒廠倒閉或相互合并，啤酒生產(chǎn)企 業(yè)數(shù)量急劇下降。 正是因為 PLC 的強大功能，給啤酒的自動化生產(chǎn)帶來了福音。 （ 5）對總體程序以及監(jiān)控進行可行性分析 根據(jù)實際的數(shù)據(jù)結(jié)果，對程序以及組態(tài)監(jiān)控方面進行可行性分析，并對整體進行優(yōu)化，對優(yōu)化后的系統(tǒng)能否正常運行做出整體性的規(guī)劃。 圖 Fig. Brewing process flow diagram 釀造部分主要包括三個部分，各類硬件設(shè)備（如液體反應(yīng)罐、各種儀器儀表、電機、電磁閥等等）、 PLC 控制柜（主要包括 PLC、空氣開關(guān)、繼電器、電源模塊、觸摸屏等）以及工控臺（由一臺個人計算機組成，通過個人計算機控制 PLC 控制現(xiàn)場設(shè)備）。 （ 4）入口泵、出口泵啟停 由于各個反應(yīng)罐都是處于同一水平面，當(dāng)完成當(dāng)前釀酒步驟，需要將當(dāng)前反映灌內(nèi)的液體轉(zhuǎn)移到下一個流程就需要入口泵以及出口泵的協(xié)助，使得液體更快速的轉(zhuǎn)移。麥汁經(jīng)過過濾槽過濾，麥芽汁與麥糟分開，得到清涼爽口的麥芽汁。經(jīng)過過濾后的啤酒由出口泵泵入清酒罐，最終啤酒在制冷壓縮機的作用下低溫保存在清酒罐。 圖 Fig. Alternating current dynamo 耐腐蝕離心泵 由于本次設(shè)計有液體之間的傳輸，因此需要抽水泵來實現(xiàn)告訴液體傳輸，因為兩個反應(yīng)罐之間的液位是沒有明顯差距，因此需要入水泵以及出水泵來實現(xiàn)傳輸；更重要的是本次課題傳輸?shù)氖且后w，考慮到耐久性以及耐腐蝕性的問題，故選擇耐腐蝕離心泵來作為本次課題的入水泵以及出水泵，通過選擇耐腐蝕性離心泵能夠很好的解決耐久性以及耐腐蝕性這一問題。 圖 圖 Fig. Solenoid valve Fig. Electric control valve 傳感器 傳感器是一種檢測裝置各種參數(shù)的電元器件，能檢測接收被測數(shù)據(jù)的具體參數(shù)信息，并能檢測接收 到的信息，并且按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號或者其他形式的參數(shù)進行輸出，以便滿足不同要求的信息輸出處理、存儲顯示、記錄、控制等要求，有了傳感器基本能夠?qū)崿F(xiàn)自動檢測和自動控制。 本次課題中 由于某些部分液體反應(yīng)罐內(nèi)需要對液體進行攪拌，從而能夠使得液體反應(yīng)罐內(nèi)的物質(zhì)受熱均勻，更加嚴格的符合啤酒釀造的工藝生產(chǎn)流程。 PLC 在工業(yè)生產(chǎn)方面應(yīng)用極其廣泛，功能強大，在實際應(yīng)用上也體現(xiàn)出了與其他軟件的優(yōu)勢之處，抗干擾能力強，自由度高等都是 PLC 的特點。 (5)強大的模擬量處理 ：可同時處理幾十個模擬量點，能夠執(zhí)行多個回路的 PID 運算。通過 PC 平臺控制繼電器是否上電，若繼電器得電，則繼電器內(nèi)部線圈有電，則產(chǎn)生電磁場，線圈出現(xiàn)極性則吸合線圈上部的金屬片狀物，從而使得整個回路導(dǎo)通，控制回路的開與關(guān)，實現(xiàn)了對現(xiàn)場的自動化控制。PowerPro 軟件具有控制方案的編輯和仿真調(diào)試功能，是 LM 系列 PLC 的硬件配置和軟件編程的標(biāo)準軟件包。 AO6001 AT %MD600: REAL。 DI6003 AT %: BOOL。其中 SET 為置位信號， RESET1 為復(fù)位信號。 (*制冷壓縮機手動停止 *) 程序注釋：詳見本節(jié) MOTOR02 功能塊下方程序注釋。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 19 19 AI6001 AT %MD500: REAL。 (*1電加熱器啟動 *) DO6002 AT %: BOOL。 (*2電加熱器停止 *) 指令注釋： RS 指令為復(fù)位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)器，復(fù)位雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，復(fù)位優(yōu)先。 (*冷水電磁閥關(guān)閉 *) DM6003 AT %: BOOL。 (*糖化流量 *) AI2020 %IW70 模擬量輸入（糖化罐流量） 指令注釋： (1)HEX_ENGIN 指令為工程量轉(zhuǎn)換指令，將 16 進制數(shù)轉(zhuǎn)換為工程量數(shù)據(jù)，該指令一般用于模擬量