【文章內容簡介】 塊智能化，且部分系統程序用門陣列電路固化。這樣PLC執(zhí)行指令的速度將達到納秒級。（3）可編程控制技術的智能化提高一個系統的智能程度不僅提高系統的品質，在某種意義上也提高了系統的可靠性。（4）系統的開放性和兼容性開放性和兼容性是不可分割的而且是相輔相成的概念。一方面是某一產品和第三家同類產品在通信上的兼容程度，另一方面是指某系統尤其是軟件上的開發(fā)平臺對使用者有多大的開放程度。當今可編程控制產品種類繁多，加上自動化項目越來越大，致使常常在一個工程項目中出現不同廠家的產品做主從站的現象，這就要求每一廠家的產品族中，都要考慮到和其他廠家產品的兼容性問題 ；另一方面，可編程控制器與工業(yè)控制機等其他裝置的通信難易也體現了開放性的特點。除此之外，同一廠家產品族中的各系列產品兼容性也代表了可編程控制產品的水平。（5）通用性和專業(yè)化的結合可編程控制產品是通用的。但是工業(yè)的每一領域都有其自己的特點。怎樣才能使一個系統既具有通用性又具備專業(yè)化呢？硬件系統的模塊化便是解決這一矛盾的鑰匙。這樣，適合于某個行業(yè)或某些特殊問題的專用模塊就可以很容易地集成到通用系統中去。常用的專用模塊包括：定位模塊、溫度測量模塊、高速采樣模塊、網絡接口模塊等 。（6）可靠性進一步提高隨著PLC進入過程控制的領域，對PLC可靠性的要求進一步提高。硬件冗余的容錯技術將進一步得到應用，不僅會有CPU單元冗余、通信單元冗余、電源單元冗余、I/O單元冗余、而且整個系統都會實現冗余。但從根本上來講，系統的可靠性取決于系統各單元的可靠程度。要保證整個系統的可靠運行，首先要求系統各單元的質量要得到保證。MTBF(平均無故障時間)是衡量產品質量的重要指標 ?？v觀各著名廠商，其PLC產品都有不同程度的冗余功能，而且發(fā)展越來越完善。(7)控制系統分散化根據分散控制、集中管理的原則，PLC控制系統的I/O模塊將直接安裝在控制現場，通過通信電纜或光纖與主CPU進行數據通信。這樣使控制更有效，系統更可靠 。(8)控制與管理功能一體化為了滿足現代化大生產的控制與管理的需要，PLC將廣泛采用計算機信息處理技術、網絡通信技術和圖形顯示技術，使PLC系統的生產控制功能和信息管理功能融為一體。綜上所述，我們不難得出下面幾個結論:、計算機集散控制系統及PLC正在走著一條相互融合的道路。，因此系統的分析運算能力將越來越強。、高度專業(yè)化的融合是可編程控制系統的新特征。5．PLC在包裝系統上應用的可能性和前景包裝機械的最大特點是動作復雜、頻繁，且有較多的執(zhí)行元件。在這種場合使用繼電器控制邏輯必然需要大量的中間繼電器，而這些中間繼電器在用PLC控制的情況下，就可以對其內部的輔助繼電器進行編程后來取代。從物理介質方面來講，前者是要用具體的電氣元件來組合，而后者只是PLC的內部寄存器，在PLC編程容量許可的范圍內，可以不花費額外的費用來實現復雜的控制邏輯。一般的PLC都有上百點內部輔助繼電器甚至更多，且還有多種專用的內部電器，足可以應付一般的控制要求，唯一需要做的工作就是對PLC進行編程。事實上PLC用于這種場合是最能顯現出其經濟性。當然我們不僅忽視了PLC的另一個優(yōu)點，那就是其運行速度及可靠性和壽命遠遠高于繼電器控制方式，從上述意義上來講，PLC最適合于需要大量中間繼電器的場合 。且PLC與其他工業(yè)控制系統比較具有許多優(yōu)點:1)更改控制邏輯只需修改軟件，無需對硬件作改動；2)程序可以復制，批量生產很容易；3)電氣硬件設計大大簡化；4)由于PLC除有繼電器功能外，尚有多種其它功能，可以實現繼電器無法實現的控制功能，實現某種程度上的智能化，并有可能使機構簡化；5)可靠性高；6)成本相對于繼電控制而言稍高，但繼電器控制隨著所用中間繼電器數量的增加，成本急驟上升，而PLC控制幾乎保持不變，這一點對于復雜的控制來講具有無可比擬的優(yōu)越性；7)具有擴展單元或擴展模塊，當需要較多I/O時可以方便地擴展。因此，國外在注塑機、各種包裝機上已經大量地采用了PLC來取代傳統的繼電器控制屏，故障率大大降低，性能有了很大提高。我國包裝機械目前控制部件大多還沿用繼電器方式。如果能用PLC來取代的話，則可以簡化機械結構，機械和電氣設計都可以得到簡化。更重要的是可以使原來無法實現的某些功能得以實現，使機器在某種程度上實現智能化。通過對各種控制系統的分析比較，我們決定采用PLC控制系統。第二章 顆粒物包裝控制系統設計1．顆粒包裝系統產生的背景及意義 隨著我國食品工業(yè)、包裝工業(yè)和農業(yè)的迅速發(fā)展，我國的包裝食品機械行業(yè)取得了世人矚目的發(fā)展，產品品種的數量不斷增加，使包裝和食品機械行業(yè)成為直接為提高人民生活質量服務，為包裝工業(yè)和食品工業(yè)服務，為農業(yè)和農副產品深加工業(yè)服務的新興行業(yè)，成為我國機械工業(yè)十大產業(yè)之一。而顆粒物物品在我們生活中隨處可見，不管是在食品行業(yè)還是在工業(yè)行業(yè)方面都有很大程度的應用。隨著人們生活水平的提高對顆粒物物品需求也越來越大，而顆粒物物品的包裝在某些行業(yè)上還僅僅停留在手工上。為使包裝出的物品整齊、美觀并具有良好的包裝質量，研制高速、高效、高質、經濟的新型包裝機是市場的迫切需求。顆粒物包裝機是一種用途十分廣泛的機械設備，它的研制成功可以提高勞動生產率，促進國內化工、糧食等產業(yè)生產線的自動化，因此，顆粒物包裝機具有很強的實用價值。我國包裝機械工業(yè)是改革開放以后發(fā)展起來的，由于起步較晚，大部分設備都是通過引進設備消化吸收研制出來的。為了提高顆粒物物品包裝的效率，研究和設計顆粒物包裝機已迫在眉睫。2．設計的主要內容1）顆粒物包裝系統各動作控制工藝的研究。了解顆粒物包裝系統的工作過程及工藝要求?？偨Y各機構的動作順序，將其用流程圖的形式表示出來，為實現高速全自動運動控制做準備。2）可編程控制器部分的設計，包括控制方案的選取與設計、I/0接口信號的確定、模塊的選擇，控制程序的設計與調試3．包裝系統的結構設計1裝置結構和工藝過程：顆粒物包裝系統結構示意圖如圖所示，系統由儲料、計量、裝袋、縫袋與物料袋傳送及電控柜等部分組成，其計量控制和物料給定在計量顯示控制器（外購）上完成。當準備工作就緒后，發(fā)出啟動命令，自動打開快加料、慢加料電磁閥YVYV2，當物料達到快加給定值時關閉YV1，當物料達到慢加給定值時關閉YV2，當SQ檢測到袋夾好時打開卸料電磁閥YV3，在延時后關閉YV3，并啟動另一輪加料；關閉YV3延時后松開夾袋器，并打開物料袋傳送帶?？刂埔?）在自動方式下，按下啟動按扭，啟動自動循環(huán)；按下停止按扭，處理完當前循環(huán)周期剩余的任務后，系統停止在初始狀態(tài)。在手動方式下，可手動快加、慢加、卸料、松袋。2）儲料倉物料超過SL2時停止物料輸送；低于SL1時停止下一輪加料，并報警提示；再一次超過SL1時重新啟動自動加料。3）20秒無物料袋落下時自動停止物料袋輸送帶。4）緊急情況下可瞬時停止一切動作。5）有物料袋計數和指示功能。6）面板指示電源和各種運行狀態(tài)。7）夾袋和縫袋由人工完成。4．系統的運行方式 根據顆粒物包裝實際運行情況，本系統采用的運行方式分為手動和自動兩種工作運行方式。系統與運行方式的設計相對應，還必須考慮停止運行方式的設計?？删幊炭刂破鞯耐＿\方式有正常停運，暫時停運和緊急停運三種。根據控制系統要求，由于包裝系統運行期間采用循環(huán)工作方式，只有在工作結束或接收到操作人員的停止運行指令或設備出現故障或異常情況時才停止，因此本系統采用硬件切斷電源，使系統立即停車。 包裝機控制功能要求：手動運行可以用按鈕對包裝機的各個部分進行單獨控制，主要用于故障恢復與檢修全自動運行按下啟動按鈕，系統即可連續(xù)、協調、周期性地循環(huán)完成各包裝動作，直到系統接收到停止運行信號。：先將各元器件安裝好，檢查無誤后，按下總電源開關QS0（電源指示燈為HLO）。將單刀開關QS2打上，再將雙聯開關QS1撥到自動擋。若物料低于SL1(物料指示燈HL4亮)，將自動啟動物料輸送電動機M1，輸送物料。若物料高于SL2時，料位傳感器的常閉觸頭將斷開，使得電動機M1控制線圈KM1斷電，停止物料輸送。低于SL2時，又自動接通KM1線圈，開始物料輸送。 自動加料過程：當觀察到HL4不亮時，則可以按下自動快加∕慢加料按鈕SB0。此時中間繼電器KA1，電磁閥YVYV2，通電延時繼電器KTKT2接通。接通后，中間繼電器KA1的常開觸點KA1閉合，實現自鎖；YVYV2的閥門吸合后，開始快加料，慢加料；KTKT2開始延時。當KT1延時到S1秒后，KT1延時斷開常閉觸點斷開，電磁閥YV1線圈斷電，閥門閉合，慢加料停止。當KT2延時S2秒后，KT2延時斷開常閉觸點斷開，電磁閥線圈斷電，閥門閉合，慢加料停止。此時，已完成自動快∕慢加料；與KA1線圈串聯的延時斷開常閉觸點KT2斷開，KA1線圈失電，常閉觸點KA1解除自鎖。 卸料工程：當工作人員將物料袋上位后，按下物料夾緊裝置的點動開關SQ后，物料袋夾緊（指示燈HL3亮）。按下SQ松開后，中間繼電器KA2線圈，電磁閥YV3線圈，通電延時繼電器KTKT4的線圈同時得電。KA2的線圈得電，它的常開觸點KA2閉合，實現自鎖；YV3的閥門吸合，開始卸料；時間繼電器KTKT4延時開始。當KT3延時到S3秒后，延時斷開常閉觸點KT3斷開，使得YV3線圈斷電，YV3閥門閉合，停止卸料，同時時間繼電器KT3的延時閉合常開觸點KT3閉合，啟動新一