基于plc實(shí)現(xiàn)的啤酒灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-03 23:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 自鎖及閉鎖同路，啟動(dòng)按鈕松開后，線路保持通電，電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié)，如接觸器的動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)在線圈電路中。兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的電氣裝置和組件，為了保證設(shè)備運(yùn)行的安全與可靠，只能一臺(tái)通電啟動(dòng)，另一臺(tái)不能通電啟動(dòng)的保護(hù)環(huán)節(jié)，叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個(gè)接觸器的動(dòng)斷觸點(diǎn)分別串聯(lián)在對(duì)方線圈電路中。 確定灌裝機(jī)的功能與應(yīng)用范圍 （1）用途：灌裝瓶裝啤酒。 （2）規(guī)格：灌裝瓶容量為640Lm，空瓶為670Lm。 （3）灌裝方式：常壓式灌裝。 （4）常壓式灌裝，是在大氣壓下直接靠被灌液料的自重流入包裝容器內(nèi)的灌裝方式。常壓式灌裝的工藝過程為： A. 進(jìn)液排氣，即液料進(jìn)入容器，同時(shí)容器內(nèi)的空氣被排出。 B. 停止進(jìn)液，即容器內(nèi)的液料達(dá)到定量要求時(shí)，進(jìn)液自動(dòng)停止。 C. 排除余液，即排除管道中的殘余液料。 （5）設(shè)計(jì)要求：對(duì)灌裝機(jī)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，在生產(chǎn)率、可靠性、使用壽命和噪聲等方面都應(yīng)有明顯改進(jìn)。 灌裝機(jī)的工藝分析 （1）確定機(jī)械類型 工位：啤酒生產(chǎn)批量大，灌裝機(jī)工作動(dòng)作多，故選用多工位灌裝機(jī)。 運(yùn)動(dòng)形式：灌裝機(jī)分為直線型和旋轉(zhuǎn)型2種，而啤酒灌裝機(jī)都是采用旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)進(jìn)行灌裝，且是連續(xù)型灌裝工作方式，故采用旋轉(zhuǎn)型連續(xù)灌裝機(jī)。 （2）確定灌裝程序，工位數(shù) 灌裝程序：啤酒空瓶由進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)傳送至升降瓶機(jī)構(gòu)上，升降瓶機(jī)構(gòu)控制瓶子升降，升瓶灌裝完成后，降瓶由撥瓶機(jī)構(gòu)傳送出去。即進(jìn)瓶——升瓶——灌裝——降瓶——出瓶。 工位數(shù)：由于啤酒灌裝是大批量生產(chǎn)，所以要求工位數(shù)多，在結(jié)構(gòu)合理且提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上采用多的工位，故選用24工位。 （3）對(duì)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求 啤酒瓶升降機(jī)構(gòu)：對(duì)于旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)，通常是借助分件供送螺桿將瓶 下圖為灌裝機(jī)的現(xiàn)場圖：圖21 灌裝機(jī)的罐裝圖 灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，你要充分考慮到每一個(gè)機(jī)械上的器件，要達(dá)到的控制要求，做電氣控制這一塊的要與做機(jī)械的那方面保持高度一致，因?yàn)樽詈笳麄€(gè)系統(tǒng)運(yùn)行起來是要控制和機(jī)械兩方面的，根據(jù)不同的控制要求，選擇不同規(guī)格的器件，跟做機(jī)械的人商量好該安裝什么型號(hào)的比較合適，一旦機(jī)械上做好了，想改的話是很難該的，返工浪費(fèi)精力和時(shí)間。 一般談一個(gè)項(xiàng)目有以下幾個(gè)過程：根據(jù)對(duì)方的控制要求，要實(shí)現(xiàn)的功能，以公司的技術(shù)力量去衡量能不能去實(shí)現(xiàn)；針對(duì)對(duì)方的要求，制定報(bào)價(jià)表，跟對(duì)方談價(jià)錢，合適的話這個(gè)單子就接下；談妥之后，就可以開始設(shè)計(jì)了，根據(jù)實(shí)地情況，要達(dá)到的要求，擬定方案；開始設(shè)計(jì)，選用電氣柜，選用電氣柜里的器件，以及編寫程序；電氣柜接好后，運(yùn)到現(xiàn)場，與現(xiàn)場的機(jī)械進(jìn)行連線；然后進(jìn)行調(diào)試。 對(duì)于本次的灌裝機(jī)的電氣控制，我們也是按照上述的步驟，一步一步弄下來，這次的啤酒生產(chǎn)流水線是兩條線，一條是三萬六，還有一條是四萬（三萬六和四萬是指機(jī)器正常工作下的每小時(shí)出酒量），這個(gè)項(xiàng)目也是通過報(bào)價(jià)、設(shè)計(jì)、出圖、編寫程序，接電氣柜、到現(xiàn)場進(jìn)行安裝調(diào)試這一系列的過程。 下圖為電氣控制柜的現(xiàn)場圖： 圖22 電氣控制柜1圖23 電氣控制柜2 3 啤酒灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的硬件選型 PLC的選型（三菱PLC） 三菱PLC的產(chǎn)品系列 FX1S系列:三菱PLC是一種集成型小型單元式PLC。且具有完整的性能和通訊功能等擴(kuò)展性。如果考慮安裝空間和成本是一種理想的選擇。 FX1N系列:是三菱電機(jī)推出的功能強(qiáng)大的普及型PLC。具有擴(kuò)展輸入輸出，模擬量控制和通訊、鏈接功能等擴(kuò)展性。是一款廣泛應(yīng)用于一般的順序控制三菱PLC。 FX2N系列:是三菱PLC是FX家族中最先進(jìn)的系列。具有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊等特點(diǎn)，為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 FX3U:是三菱電機(jī)公司新近推出的新型第三代三菱PLC,可能稱得上是小型至尊產(chǎn)品。基本性能大幅提升，晶體管輸出型的基本單元內(nèi)置了3軸獨(dú)立最高100kHz的定位功能，并且增加了新的定位指令，從而使得定位控制功能更加強(qiáng)大，使用更為方便。 FX1NC FX2NCFX3UC三菱PLC:在保持了原有強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了極為可觀的規(guī)?？s小I/O型接線接口降低了接線成本，并大大節(jié)省了時(shí)間。 Q系列三菱PLC:三菱機(jī)公司推出的大型PLC,CPU類型有基本型CPU，高性能型CPU，過程控制CPU,運(yùn)動(dòng)控制CPU,冗余CPU等?？梢詽M足各種復(fù)雜的控制需求。三菱電機(jī)中國事業(yè)的快速發(fā)展，為了更好地滿足國內(nèi)用戶對(duì)三菱PLC，Q系列產(chǎn)品高性能、低成本的要求，三菱電機(jī)自動(dòng)化特推出經(jīng)濟(jì)型QUTESET型三菱PLC，即一款以自帶64點(diǎn)高密度混合單元的5槽Q00JCOUSET；另一款自帶2塊16點(diǎn)開關(guān)量輸入及2塊16點(diǎn)開關(guān)量輸出的8槽Q00JCPUS8SET，其性能指標(biāo)與Q00J完全兼容，也完全支持GXDeveloper等軟件，故具有極佳的性價(jià)比。 A系列三菱PLC: 使用三菱專用順控芯片（MSP），速度/指令可媲美大型三菱PLC。A2ASCPU支持32個(gè)PID回路。而QnASCPU的回路數(shù)目無限制，可隨內(nèi)存容量的大小而改變；程序容量由8K步至124K步，如使用存儲(chǔ)器卡，QnASCPU則內(nèi)存量可擴(kuò)充到2M字節(jié)；有多種特殊模塊可選擇，包括網(wǎng)絡(luò)，定位控制，高速計(jì)數(shù)，溫度控制等模塊。 三菱PLC主要特點(diǎn)結(jié)構(gòu)靈活： 不受環(huán)境的限制，有電即可組建網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)可以靈活擴(kuò)展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率，在移動(dòng)性方面可與WLAN媲美。 傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定： 可以很平順的在線觀賞DVD影片，它所提供的14Mbps帶寬可以為很多應(yīng)用平臺(tái)提供保證。最新的電力線標(biāo)準(zhǔn)HomePlug AV傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了200Mbps；為了確保QoS，HomePlug AV采用了時(shí)分多路訪問（TDMA）與帶有沖突檢測機(jī)能的載體偵聽多路訪問（CSMA）協(xié)議，兩者結(jié)合，能夠很好地傳輸流媒體。 范圍廣： 無所不在的電力線網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)的優(yōu)勢。雖然無線網(wǎng)絡(luò)可以做到不破墻，但對(duì)于高層建筑來說，其必需布設(shè)N多個(gè)AP才能滿足需求，而且同樣不能避面信號(hào)盲區(qū)的存在。而電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。由此，運(yùn)營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一處有電力線的地方。這一技術(shù)一旦全面進(jìn)入商業(yè)化階段，將給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。終端用戶只需要插上電力貓，就可以實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入，電視頻道接收節(jié)目，打電話或者是可視電話。 低成本： 充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無需任何布線，節(jié)約了資源。無需挖溝和穿墻打洞，避免了對(duì)建筑物、公用設(shè)施、家庭裝潢的破壞，同時(shí)也節(jié)省了人力。相對(duì)傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)，PLC成本更低，工期短，可擴(kuò)展性和可管理性更強(qiáng)。目前國內(nèi)已開通電力寬帶上網(wǎng)的地方，其包月使用費(fèi)用一般為5080元/月左右，這樣的價(jià)格和很多地方的ADSL包月相持平。 適用面廣：PLC作為利用電力線組網(wǎng)的一種接入技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”的解決方案，廣泛適用于居民小區(qū)，酒店，辦公區(qū)，監(jiān)控安防等領(lǐng)域。它是利用電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性，只要在房間任何有電源插座的地方，不用撥號(hào)，~45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入，來瀏覽網(wǎng)頁﹑撥打電話，和觀看在線電影，從而實(shí)現(xiàn)集數(shù)據(jù)、語音、視頻，以及電力于一體的“四網(wǎng)合一”。 三菱FXPLC的特點(diǎn) 三菱FXPLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相當(dāng)FX系列中最高檔次的超小程序裝置
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