【正文】 識很不了解的狀態(tài)，我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩的作品一步步完善起來，每一次改進都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗的成功都是對我不斷努力的肯定。36致 謝時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。37參考文獻[1]謝兆鴻，阮小平， 報，1982. [2] ,1993.[3]：印刷工業(yè)出版社， 1996.[4]，1996.[5]，期刊中文版，1999.[6] ，1999.[7]，2022.[8]唐大放，：中國礦業(yè)大學(xué)出版社， 2022.[9]：廣東科技出版社，2022.[10]：科學(xué)出版社，2022.[11]劉乘， ，2022.[12]， 2022[13]，2022.[14]. 武漢理工大學(xué)，2022.[15]范春陽，王正肖. ，2022.[16]范春陽，王正肖， .來源期刊：《輕工機械》2022 年，第 6 期.[17] PET ：《商品與質(zhì)量：學(xué)術(shù)觀察》 ，2022. [18] ，2022. [19] PLC ，2022.[20] PLC ：《計算機光盤軟件與應(yīng)用》 ，2022.38附錄：系統(tǒng)程序梯形圖39404142434445464748495051525354。本課題在選題和設(shè)計過程中得到了劉老師的悉心指導(dǎo)，為我指點迷津，幫組我開拓思路，精心點撥、熱忱鼓勵。本次是在劉老師指導(dǎo)下，完成的基于 PLC 的自動飲料灌裝系統(tǒng)的設(shè)計。 　　在調(diào)試時應(yīng)充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。當(dāng)流量計顯示流量達 500ml 時，流量計傳輸信號給 PLC，PLC 關(guān)斷噴口電磁閥，噴口停止注水。28圖 42 傳送帶啟?？刂瞥绦?光電傳感器開始計瓶數(shù) 如圖 43 所示，為光電傳感器控制程序。此時 PLC 傳輸信號給絲杠電機，絲杠電機帶動絲杠使噴口向下運動。它沒有梯形圖編輯器中的觸點和線圈，但是有與之等價的指令，這些指令是作為盒指令出現(xiàn)的。在 S7200CPU 中有兩類基本指令 :SIMATIC 和 IEC11313，當(dāng)選用 SIMATIC 指令集時，用戶可通過選擇語句表(STL)編輯器、梯形圖 (LAD)編輯器、功能塊圖(FDB)編輯器來編輯程序。(3)安全電路的設(shè)計控制設(shè)備在不安全的狀態(tài)下出現(xiàn)故障，會造成不希望的啟動或機器操作的變化?？刂葡到y(tǒng)的輸入有兩個光電開關(guān)，用來計瓶數(shù)；輸出接中間繼電器，用來實現(xiàn)電磁閥的關(guān)斷。當(dāng) QA03 接觸器閉合時，傳送帶啟動；當(dāng) QA03 接觸器斷開時，傳送帶停止。根據(jù)系統(tǒng)整體要求，選用直動式電磁閥，型號為 BS12C。該光電傳感器的特點有：1）檢測距離長； 2）對檢測物體的限制少； 3）響應(yīng)時間短； 4）分辨率高； 5）可實現(xiàn)非接觸的檢測； 6）可實現(xiàn)顏色判別； 7）便于調(diào)整。如表 33 所示。 接觸器的選型接觸器是一種用來接通或斷開帶負(fù)載的交直流主電路或大容量控制電路的自動化切換器，主要控制對象是電動機。一般 D 型代號的空開出廠時，電磁脫扣器整定電流值為額定電流的 812 倍。隨后 PLC 傳輸信號給絲杠電機，絲杠電機帶動噴口上抬置頂，觸發(fā)噴口上限位行程開關(guān)。儲液箱需要進行噴丸、酸洗和表面清洗，內(nèi)壁可以涂一層塑料薄膜或清漆。因而，在機械設(shè)計中，設(shè)計滾動軸承的部件時，只需：1）正確選擇出能滿足約束條件的滾動軸承，包括：合理選擇軸承和校核所選擇的軸承是否能滿足強度、轉(zhuǎn)速、經(jīng)濟等方面的約束；2）進行滾動軸承部件的組合設(shè)計，包括：合理選擇軸承的類型、內(nèi)徑以及諸如公差等級、特殊結(jié)構(gòu)等。 剛度的驗算 滾珠絲杠副的軸向變形將引起絲杠導(dǎo)程發(fā)生變化，從而影響定位精度和運動平穩(wěn)性。它包括滾珠絲杠副的進給力、移動部件的重力以及作用在導(dǎo)軌上的切削力所產(chǎn)生的摩擦力。則滾筒的體積 V=π(D/2) 2*h=**10=,所以滾筒的質(zhì)量m=V*ρ =*=。設(shè) t=，傳動系統(tǒng)總效率 η=，求得：9Tamax=(2π**10 4*2500)/(60**)≈移動部件運動時折算到電機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩：Tf=(F 摩 *Ph)/( 2πη) (24)式中：F 摩 ——導(dǎo)軌的摩擦力，單位為 N； Ph——滾珠絲杠導(dǎo)程，單位為 m； η——傳動系統(tǒng)總效率，一般取 η=~；其中：F 摩 =μ(Fc+G) (25)式中：μ——導(dǎo)軌的摩擦因素（滑動導(dǎo)軌取 ~，滾動導(dǎo)軌取~） ，取 μ= ； Fc——垂直方向的工作負(fù)載，車削時為 Fc，立銑時為 Fz，單位為N，取 Fc=0； G——運動部件總重力，單位為 N，本設(shè)備 G=100N；將以上各值代入式(25)，算得 F 摩 =15N。Jeq 的具體計算方法如下：已知：滾珠絲杠的公稱直徑 d0=20mm，總長 480mm，導(dǎo)程 Ph=5mm,材料密度8P=*103kg/cm3,移動部件總重力 G=100N。隨后 PLC 傳輸信號給絲杠電機，絲杠電機帶動噴口上抬置頂，觸發(fā)噴口上限位行程開關(guān)。特點：，抗干擾能力強，適用性強，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 的應(yīng)用范圍目前，在國內(nèi)外 PLC 已廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著 PLC 性能價格比的不斷5提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。技術(shù)指標(biāo)：1) 飲料瓶容積：2) 每次灌裝瓶數(shù)：63) 灌裝節(jié)拍：5～15S,可調(diào)節(jié)。飲料通過進液電磁閥流入恒壓儲液罐，液面達到上限位時進液電磁閥斷電關(guān)閉，使液位保持恒定。這些方法存在一些缺點。本設(shè)計鑒于 PLC 可靠性高、耐惡劣環(huán)境能力強、使用極為方便三大特點，利用 PLC 技術(shù)平臺自主開發(fā)創(chuàng)新，將機械、電氣和自動化等技術(shù)有機結(jié)合，將傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制功能用 PLC 代替，構(gòu)成實用、可靠的飲料灌裝生產(chǎn)線PLC 控制系統(tǒng)。通過對飲料罐裝自動控制的介紹，使我們對灌裝這個行業(yè)有了更深的了解，也對自動化這個名詞有了進一步的了解。全自動灌裝生產(chǎn)線是由數(shù)臺自動灌裝機械經(jīng)控制系統(tǒng)進行集中控制，并按照各自功能完成一定任務(wù)進行順序、連續(xù)生產(chǎn)的一系列機器組合。例如：灌裝精度和穩(wěn)定性難以保證、更換灌裝規(guī)格困難等。 飲料灌裝機用于灌裝各種各樣的瓶裝飲料，適合大中型飲料生產(chǎn)廠家，早期的灌裝機械大多數(shù)采用容積泵式、蠕動泵式作為計量方法。液面低于下線液位時恒壓儲液罐為空。完成整個系統(tǒng)的方案選型，元件選擇，軟件設(shè)計。PLC 的基本組成框圖如圖 11 所示：圖 11 PLC 的基本組成框圖 PLC 的功能與特點功能：(順序)控制、 控制、數(shù)據(jù)控制 具有數(shù)據(jù)處理能力、通信和聯(lián)網(wǎng) 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。當(dāng)流量計顯示流量達 500ml 時，流量計傳輸信號給 PLC，PLC 關(guān)斷噴口電磁閥，噴口停止注水。Jeq 主要包括電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量與滾珠絲杠以及移動部件等折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量等。設(shè)快速上升時電機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 Teq，則Teq=Tamax+Tf+T0 (21)式中：Tamax——快升時電動機轉(zhuǎn)軸上最大加速轉(zhuǎn)矩，單位為 ； Tf——部件移動時電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩，單位為 ； T0——滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩，單位為；快速空載啟動時折算到電機轉(zhuǎn)軸上的最大附加轉(zhuǎn)矩：Tamax=(2π*Jeq*n)/(60t) (22)式中：Jeq ——電機轉(zhuǎn)軸上總轉(zhuǎn)動慣量，單位為 ； n——電機的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； t——電機加速所用時間，單位為 s，在 ~1s 之間取；其中：n=(v max*α)/(360* δ) (23)式中：v max——空載最快移動速度，本機器為 6000mm/min； α——步進電機步矩角，預(yù)選電動機為 度； δ——脈沖當(dāng)量，δ=；將以上各值代入式(23)，算得 n=2500r/min。這時傳送帶上瓶子的最大質(zhì)量為 10kg，傳送帶的最大速度為 。 滾珠絲杠副的計算 最大工作載荷 Fm 的計算滾珠絲杠副的最大工作載荷 Fm 是指滾珠絲杠副在驅(qū)動工作臺時所承受的最大軸向力，也叫進給力。3108 額定動載荷 Ca 的校核 滾珠絲杠的型號為 ，其額定動載荷 Ca=10kN，遠(yuǎn)大于C=，所以滿足要求。 滾動軸承的選擇如今滾動軸承多為已標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件。參照現(xiàn)有的水箱尺寸，定其長寬高分別為：900mm，500mm，200mm。當(dāng)流量計顯示流量達 500ml 時，流量計傳輸信號給 PLC，PLC 關(guān)斷噴口電磁閥，噴口停止注水。 斷路器的選型斷路器選用原則:181）空開額定工作電壓大于等于線路額定電壓2）空開額定電流大于等于線路負(fù)載電流3）空開電磁脫扣器整定電流大于等于負(fù)載最大峰值電流（負(fù)載短路時電流值達到脫扣器整定值時，空開瞬時跳閘。如表 33 所示。所以接觸器的額定電流為：4IN=36A 綜上所述，本系統(tǒng)選用 CJX209 接觸器：額定電壓為 220V。如表 33 所示。本設(shè)計采用的主要是直動式電磁閥。 傳送帶電機接線圖 如圖 32 所示，傳送帶由一個三相異步電機控制。23圖 34 電磁閥電氣圖 控制系統(tǒng)接線圖 如圖 35 所示，為控制系統(tǒng)接線圖。(2)建立功能規(guī)范寫出被控對象或機器的每部分的描述，它包括輸入/輸出點(I/O) 、操作的功能描述、每個執(zhí)行器(線圈、電機、驅(qū)動器等)的允許狀態(tài)(執(zhí)行前要滿足的狀態(tài))、操作接口的描述、與被控對象或機器的其他部分的接口。為完成廣泛的自動化任務(wù)，S7200CPU 提供許多類型的指令。利用功能塊圖編輯器可以可以查看到像普通邏輯門圖形的邏輯盒指令。延時 2S 后，傳送帶停止工作。按下啟動按鈕，則傳送帶啟動；若不按停止按鈕，則狀態(tài)轉(zhuǎn)移使后攔截桿收回；若按下停止按鈕，則傳送帶停止。圖 45 灌裝過程控制程序如圖 46 所示，噴口開始注水時，橢圓齒輪流量計開始計流量。對于順序控制程序，調(diào)試程序的主要任務(wù)是檢查程序的運行是否符合功能表圖的規(guī)定，即在某一轉(zhuǎn)換條件實現(xiàn)時，是否發(fā)生步的活動狀態(tài)的正確變化，即該轉(zhuǎn)換所有的前級步是否變?yōu)椴换顒硬?，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒硬剑约案鞑奖或?qū)動的負(fù)載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。從中我也充分認(rèn)識到了 PLC 在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的重要性，以及它為我們生活帶來的便利。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的的完成也隨之進入了尾聲