【正文】 碼為：6596。電磁閥 3 用于旋蓋器提升及下降機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)系統(tǒng)中。在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。限位開關(guān) 2 安裝在沖洗瓶卡瓶口，用于檢測灌裝機(jī)的沖洗機(jī)瓶夾是否有瓶，如果有瓶的話即輸出為 1，沖洗噴頭繼續(xù)運(yùn)行。 ⑵適用于所有 SIMATIC S7200 PLC 機(jī)型軟件編程。⑿為了使用個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC） ，你必須以下一種設(shè)備：⒀一條 PC/PPI 電纜⒁一個(gè)通訊處理器（CP）和多點(diǎn)接口（MPI）電纜⒂一塊 MPI 卡，隨 MPI 卡提供一根通訊電纜 圖 5—2 S7200 Micro PLC 系統(tǒng)的組成PLC 模塊的選擇：采用 CPU226 的主機(jī)CPU226 有 24 個(gè)輸入點(diǎn)和 16 個(gè)輸出點(diǎn)，所以它可以滿足條件。⑸狀態(tài)信號(hào)燈顯示了 CPU 的工作模式（運(yùn)行或停止） ，本機(jī)的 I/O 的當(dāng)前狀態(tài)，以及檢查出來的系統(tǒng)錯(cuò)誤。下面對 S7200 做出簡要的說明：S7200 系列是一類可編程邏輯控制器（Micro PLC） 。⑴輸入采樣 PLC 在開始執(zhí)行程序之前，首先掃描輸入端子，按順序?qū)⑺休斎胄盘?hào)，讀入到寄存輸入狀態(tài)的輸入映像寄存器中，這個(gè)過程稱為輸入采樣。隨著計(jì)算機(jī)、芯片、軟件、控制等技術(shù)的飛速發(fā)展也使得PLC 的功能大大增強(qiáng)。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用開關(guān)量 I/0 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)模塊。它采用14 / 31一可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。這些帶 CPU 和存儲(chǔ)器的智能 I/O 模塊，既擴(kuò)展了 PLC 功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了 PLC 應(yīng)用范圍。20 世紀(jì) 70年代中期，可編程控制器進(jìn)入了實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)己全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。⑺灌裝機(jī)動(dòng)力由機(jī)架內(nèi)傳動(dòng)系統(tǒng)通過齒輪傳遞。⑶采用高效噴霧噴嘴，沖瓶水呈設(shè)定角度噴出，可沖洗到瓶子內(nèi)壁任何部位，沖洗徹底并節(jié)約沖瓶用水。10 / 31 圖 3—5 旋蓋頭結(jié)構(gòu)示意圖 7.卡瓶板 板 11 / 31 星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)星輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)：主要功能是使裝備機(jī)械上的加速器、減速器、調(diào)速器、變速器的體積變小、功能增強(qiáng)，并減少進(jìn)口。此時(shí)，旋蓋頭在齒輪帶動(dòng)下繞自身軸線旋轉(zhuǎn)將蓋擰緊在瓶口上，并保持恒定的旋蓋力矩。瓶隨星輪傳動(dòng)Ⅲ的卡瓶板送出灌裝機(jī)。⑸采用 PLC 控制操作洗瓶工藝，超聲波清洗時(shí)間可自由設(shè)定。⑹沖瓶機(jī)夾頭帶有快速插頭，由食品級(jí)橡膠制成，一個(gè)帶開口的收集器，裝6 / 31在轉(zhuǎn)臺(tái)的中心，該收集器主要收集沖洗液，其表面為玻璃鋼或者不銹鋼涂層，防止清洗液噴射到外面。在對瓶子內(nèi)部進(jìn)行清洗時(shí)所用的洗瓶機(jī)主要由洗瓶夾、上轉(zhuǎn)盤、導(dǎo)軌、分水盤、防護(hù)罩、噴水裝置、接水盤等組成。其中底板架由矩形管及鋼板組焊而成，上表面及四周覆蓋不銹鋼面板，強(qiáng)度高，剛性好，重量輕，是整臺(tái)設(shè)備的基礎(chǔ)件，其底部裝有地腳螺栓，可調(diào)節(jié)水平及高低；玻璃圍框?qū)⒅鳈C(jī)四周封閉起來，上部采用透明玻璃門對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，玻璃門上設(shè)有保護(hù)裝置，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)打開它會(huì)自動(dòng)停機(jī)，外形美觀大方，使用安全可靠。生產(chǎn)線啟動(dòng)后，空瓶傳送帶送過來的空瓶依次完成上述功能。產(chǎn)品就會(huì)一直在跟進(jìn)，跟著別人前進(jìn)。一個(gè)灌裝機(jī)行業(yè)也就那么幾家有自己的機(jī)械設(shè)計(jì)能力來開發(fā)新產(chǎn)品。這一系列產(chǎn)品可以滿足多種多樣的自動(dòng)化控制需要， S7200 Micro PLC 的 CPU22*系列 PLC 的 CPU，具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令，使得 S7200 可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求。于是，純凈水灌裝機(jī)行業(yè)迅速興起，各種純凈水灌裝機(jī)相繼問世。PLC 可編程序控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動(dòng)控制中。機(jī)械化加工企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率和市場競爭力，采用了機(jī)械化流水線作業(yè)的生產(chǎn)方式，對不同的產(chǎn)品分別組成了自動(dòng)流水線。由于 PLC 具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，純凈水灌裝機(jī)發(fā)展很快，早已由人工手動(dòng)灌裝發(fā)展實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化灌裝，且自動(dòng)化水平日益提高。本設(shè)計(jì)采用的是 PLC 控制的純凈水灌裝機(jī)系統(tǒng)。各個(gè)組成部分及其結(jié)構(gòu)和功能，其中包括沖洗機(jī)、灌裝機(jī)、理蓋器、上蓋器及旋蓋器。相比較而言，一些國外廠家，他們的產(chǎn)品不論是在外觀還是的設(shè)計(jì)原理上都有比較大的區(qū)別。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來液體灌裝機(jī)將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢，在技術(shù)發(fā)展上朝著機(jī)械功能多元化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化，控制智能化，結(jié)構(gòu)高精度化等幾個(gè)方向發(fā)展液體。 純凈水灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)功能分析⑴整體立體布局如圖 21 所示。在對瓶子進(jìn)行外部清洗時(shí)，待洗的瓶子放在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)著的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)。 洗瓶機(jī)的特點(diǎn)有：⑴傳動(dòng)全程為夾瓶口，方便不同瓶型的切換。洗瓶機(jī)的清洗工序圖如圖 3—1 所示。 ⑻裝滿安瓿瓶的瓶盤可直接進(jìn)下滅菌烘箱，不需要翻盤。圖 3—3 灌裝閥結(jié)構(gòu)圖 型密封圈 、二、三 頭 型密封圈 9 / 31 封蓋機(jī)構(gòu)封蓋機(jī)構(gòu)由上蓋器和旋蓋機(jī)及理蓋器三大部件組成。旋蓋頭的結(jié)構(gòu)：用于旋封容器蓋的旋蓋頭，由傳動(dòng)軸及旋蓋器等組成，在傳動(dòng)軸和旋蓋器之間有一個(gè)由彈簧復(fù)位的單作用氣缸，氣缸的缸筒和活塞桿分別與傳動(dòng)軸和旋蓋器固定聯(lián)接，活塞桿與氣缸或氣缸蓋通過滑動(dòng)鍵或滑動(dòng)銷聯(lián)接，因而傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以傳遞給旋蓋器，同時(shí)在傳動(dòng)軸軸向不動(dòng)的情況下，氣缸可以驅(qū)動(dòng)旋蓋器升降。進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)主要特點(diǎn)：⑴風(fēng)送道與進(jìn)瓶撥輪直連的進(jìn)瓶方式。⑵大型平面帶齒軸承，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可靠。⑶設(shè)有旋蓋機(jī)進(jìn)瓶檢測開關(guān)，與落蓋導(dǎo)軌和撥蓋盤連接處的鎖蓋氣缸連鎖控制瓶蓋的排出，保證無瓶時(shí)停止喂蓋，減少蓋子的損耗。20 世紀(jì)末期，可編程控制器的特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)控制的需要。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力，PLC 生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC 已成為集散控制系統(tǒng)（DCS）不可缺少的重要組成部分。目前，PLC 在國內(nèi)己廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類:⑴開關(guān)量的邏輯控制。過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。在當(dāng)前最熱的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中，主站和幾乎都 有 PLC 的身影，PLC 的通信技術(shù)又往前發(fā)展了一大步。⑵程序執(zhí)行 PLC 完成了采樣工作后，按順序從 0000 號(hào)地址開始的程序進(jìn)行掃描執(zhí)行，并分別從輸入映像寄存器、輸出映像寄存器以及輔助繼電器中獲得所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理。圖 5—1 S7200 CPU 外型圖S7200 CPU 模塊包括一個(gè)中央處理器單元（CPU） 、電源以及數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。⑻一些 CPU 具有內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其他 CPU 需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘卡。18 / 31第六章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)本文中筆者選用與 S7200 PLC 相匹配的編程軟件，本章中筆者將主要討論該編程軟件的使用方法及其在純凈水灌裝機(jī)編程中的使用。 STEP 7Micro/WIN 提供軟件工具幫助您調(diào)試和測試您的程序。超聲波傳感器選用開關(guān)量的，安裝在灌裝卡瓶板內(nèi)側(cè)的下方，用于檢測灌裝機(jī)構(gòu)的瓶夾中瓶的液面是否達(dá)到指定的要求，如果瓶的重量達(dá)到要求即輸出為1，灌裝夾瓶板將下降。電磁繼電器 2 用于帶動(dòng)電機(jī) 5 所帶動(dòng)的星輪Ⅱ，帶動(dòng)灌裝機(jī)旋轉(zhuǎn)的的電機(jī) 6及帶動(dòng)星輪Ⅲ的電機(jī) 7。SBSBSB3 按鈕及 SQSQSQRSP、NB 所接的、I0..7 共用一個(gè) M 端子，并由外部交流電源供給 220V 電源。圖 6—4 裝載程序（3）點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕開始調(diào)試，如圖 6—5 所示。我想我們只有在實(shí)踐中多去操作，不言棄、不急躁，迎難而上，多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，多嘗試，才能將專業(yè)知識(shí)學(xué)得更好，才能學(xué)以致用，才能達(dá)到學(xué)習(xí)的真正目的。大學(xué)三年即將畫上句號(hào)，最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對專業(yè)知識(shí)有了更深層次的理解，對即將走上的工作崗位也充滿了信心。三個(gè)月以來的學(xué)習(xí),我深深地體會(huì)到課程設(shè)計(jì)的意義深遠(yuǎn),成功不僅在于追求結(jié)果的完美,成所要完成的任務(wù)。對于學(xué)習(xí) PLC 知識(shí)的我們，此次設(shè)計(jì)很好的培養(yǎng)了我們學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)和解決問題以及鍛煉實(shí)踐的能力。22 / 31圖 6—2 梯形圖 程序調(diào)試與分析在梯形圖仿真方面，筆者采用的是 S7200 仿真軟件仿真，其具體操作步驟如下：23 / 31（1）先將 STEP 7 MicroWIN 軟件中的梯形圖導(dǎo)出，如圖 6—3 所示。電磁閥 2 用于灌裝器提升及下降機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)系統(tǒng)中。20 / 31電磁繼電器是一種電子控制器件，它