【正文】 該設(shè)計(jì)選用PM2LF10型號(hào)。 表22 型號(hào)為PM2LF10的反射式光電傳感器性能參數(shù)性能參數(shù)檢測(cè)距離～8mm(中心：5mm)白色無(wú)光澤紙(1515mm)最小檢測(cè)物體φ (設(shè)定距離：5mm)應(yīng)差使用粗糙的白色紙張(15mm2)百分之二十以下的工作長(zhǎng)度重復(fù)精度(垂直于檢測(cè)軸)電源電壓5～24V DC177。10% 脈動(dòng)PP5%以下消耗電流平均：25mA以下，峰值：80mA以下輸出NPN開(kāi)路集電極晶體管 最大流入電流：100mA外加電壓：30V DC以下(輸出和0V之間)剩余電壓：1V以下(流入電流為100mA時(shí))(流入電流為16mA時(shí))反應(yīng)時(shí)間 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 該設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成部分：主電路、控制電路、輔助電路。 傳送帶：由電動(dòng)機(jī)M1帶動(dòng)電機(jī)的開(kāi)始和中止：接觸器KM1來(lái)控制。而保障電路的正常不超載，是由熱繼電器完成。斷路器QFQFQF3會(huì)接入三相電，而且QFQFQF3還要防止電路出現(xiàn)短路現(xiàn)象。主控制電路控制的飲料灌裝生產(chǎn)線如圖31所示。圖31主控制電路圖 控制電路的設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)的PLC控制有九個(gè)為開(kāi)啟關(guān)閉行程進(jìn)行信號(hào)控制。這里面包括各種單獨(dú)操作的按鍵開(kāi)關(guān)為六個(gè)，依次是SB0：?jiǎn)?dòng)按鈕、SB1：停止按鈕、SB4：大包、SB5：中包、SB6：小包、SB7：散裝、SB10：手動(dòng)復(fù)位按鈕。系統(tǒng)設(shè)置了開(kāi)啟關(guān)閉量、傳感器開(kāi)關(guān)各位1個(gè)。 十個(gè)該系統(tǒng)所擁有輸出信號(hào)之中，主傳動(dòng)輸送帶電機(jī)的接觸器KM1擁有一個(gè)輸出信號(hào)，大的飲料瓶的加蓋有一個(gè)電磁閥，小的飲料瓶的加蓋有一個(gè)電磁閥，飲料灌裝也有一個(gè)電磁閥，生產(chǎn)線上的顯示有六個(gè)。圖32為外部接線圖。圖32 系統(tǒng)外部接線圖 操作面板的設(shè)計(jì) 操作面板的設(shè)計(jì)要建立在確實(shí)的實(shí)際基礎(chǔ)上，要體現(xiàn)操作方便，明了，能夠顯示灌裝生產(chǎn)線上每一個(gè)步驟，方便工作人員的操作。圖33為操作面板的示意圖。圖33 操作面板示意圖 控制要求以及控制過(guò)程的分析 系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將會(huì)帶動(dòng)傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)，直到停止按鈕被按下或者是檢測(cè)到有下一個(gè)飲料瓶才會(huì)停止；瓶子灌滿后，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)能夠自行啟動(dòng)。當(dāng)飲料罐被輸送帶傳送到飲料灌裝位置時(shí)，會(huì)有一秒鐘的停頓，然后機(jī)器才開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行裝填，容量小的飲料瓶灌裝需要五秒，而容量大的需要八秒，然后需要兩秒鐘對(duì)飲料瓶進(jìn)行密封，灌裝和封蓋進(jìn)行的時(shí)候設(shè)有警報(bào)裝置，封蓋結(jié)束之后將不再有警報(bào)；。同時(shí)，已灌裝滿的飲料瓶將由系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行打包與計(jì)數(shù)，小瓶：大包：中包：小包：20；大瓶：大包：中包：1小包：10。該系統(tǒng)在進(jìn)行生產(chǎn)中能夠人為操作使數(shù)據(jù)歸零，系統(tǒng)預(yù)設(shè)為每7h將所有記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并在同一時(shí)間重置計(jì)算器?？紤]到安全因素，在進(jìn)行中止按鍵操作室，設(shè)備會(huì)立即中止運(yùn)轉(zhuǎn)，但是當(dāng)生產(chǎn)線進(jìn)行到飲料裝填和封蓋過(guò)程中時(shí)，進(jìn)行中止按鍵操作時(shí)，但是運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)并不會(huì)立刻終止，而是要等到封蓋結(jié)束之后，系統(tǒng)才會(huì)中止運(yùn)轉(zhuǎn)。 系統(tǒng)流程圖圖41 系統(tǒng)流程圖表42為飲料灌裝生產(chǎn)線的PLC控制系統(tǒng)的I/O分配表輸入輸出X0啟動(dòng)Y0驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)X1停止Y1灌裝飲料X2行程開(kāi)關(guān)Y2小瓶封蓋X3傳感器Y3大瓶封蓋X4選擇大包包裝Y4顯示大包包裝X5選擇中包包裝Y5顯示中包包裝X6選擇小包包裝Y6顯示小包包裝X7選擇散裝Y7顯示散裝X10手動(dòng)復(fù)位Y10系統(tǒng)上點(diǎn)顯示Y11灌裝和封蓋過(guò)程顯示 初始化程序 系統(tǒng)啟動(dòng)前，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，按下復(fù)位按鈕，并對(duì)計(jì)數(shù)器清零圖43為初始化程序圖 裝箱選擇程序 圖44為裝箱選擇程序圖 流水線主控程序圖45為流水線主控程序圖 閃爍報(bào)警程序圖46為閃爍報(bào)警程序 計(jì)數(shù)程序圖47計(jì)數(shù)程序圖 數(shù)據(jù)傳送程序圖48為數(shù)據(jù)傳送程序圖 裝箱選擇程序的仿真 不同的按鈕對(duì)應(yīng)相關(guān)的包裝。圖51為裝箱選擇程序仿真圖 主控制程序的仿真 在開(kāi)始按鍵X0 Y0功率繼電器的線圈通電并且自動(dòng)關(guān)閉，輸送帶傳送到行程開(kāi)關(guān)電源，X2，y0停電，輸送帶，填充電磁閥Y1電，填充5S，Y1失電，停止灌裝，封蓋裝置Y2通電，封蓋時(shí)間為2s。圖52為主控制程序仿真圖 輸送帶的運(yùn)行，X2，X3（與光電傳感器一一對(duì)應(yīng)）一起得電，表明感應(yīng)到一個(gè)大瓶，填充時(shí)間八秒。圖53為主控程序仿真圖 當(dāng)輸送帶運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)行停止按鍵操作：X1，然后系統(tǒng)會(huì)停止工作。圖54為主控程序仿真圖 當(dāng)生產(chǎn)線正在進(jìn)行飲料裝填和封蓋時(shí)，停止按鍵操作后，生產(chǎn)線將不會(huì)立即終止，但等到裝填和封蓋做完之后，系統(tǒng)才能中止運(yùn)轉(zhuǎn)。圖55為主控程序仿真圖 閃爍報(bào)警程序的仿真 當(dāng)生產(chǎn)線正在進(jìn)行飲料添加（即Y1通電）和密封（Y2通電）時(shí)，所以報(bào)警器（即Y11）會(huì)閃爍報(bào)警。圖56為燈光報(bào)警系統(tǒng)仿真圖 計(jì)數(shù)程序的仿真 小瓶，大包：40，并且最后清點(diǎn)計(jì)數(shù)圖57為技術(shù)程序仿真結(jié)束語(yǔ)隨著日后經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，自動(dòng)化生產(chǎn)將在工業(yè)生產(chǎn)中越來(lái)越重要，企業(yè)對(duì)設(shè)備自動(dòng)化的需求也會(huì)逐漸提高，PLC也會(huì)得到更大的改善。 在這幾個(gè)月的設(shè)計(jì)中，我更深入地了解了PLC的工作原理，編程方法及其在自動(dòng)控制方面應(yīng)用的優(yōu)越性能。本課題設(shè)計(jì)是在蔡大華老師的全心教導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，較好地做完了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。同時(shí)，我的獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力也得到了大大的提高，這將會(huì)在我日后的工作和學(xué)習(xí)中起到很大程度的作用。在這里，非常感謝蔡大華老師以及能電院其他老師和同學(xué)們的關(guān)心和幫助。 參考資料[1] ［J］.飲料工業(yè),2007，10(12).250[2] ［J］. 中國(guó)包裝工業(yè),2009．9(10).3078[3] (PLC)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)列[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社,2001:[4] ［M］.北京：輕工機(jī)械出版社 ，[5] 楊旭東，王天杰，劉海生. PLC在飲料灌裝機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］. 機(jī)床與液壓，2005:[6] 武少斌，殷際英，［J］.中國(guó)科技博覽,2006(15).1043[7] 陳昌偉，胡國(guó)清，［J］.包裝工程 ,2009(3).2258[8] 黃睿峰．飲料生產(chǎn)線的自動(dòng)加盞器［J］.燃?xì)馄鬏喸囼?yàn)與研究，2004（4）：[9] 辛驀洪．飲料生產(chǎn)設(shè)備的使用與維護(hù)［M］. 北京：機(jī)槭工業(yè)出版社．[10] [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005:1519. 1534[11] 王兆義．可編程控制器教程［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[12] [M].北京：人民郵電出版社,[13] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[14] [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,[15] 陳杰，[M].北京：高等教育出版社，[16] 巫莉，[M] .北京：中國(guó)電力出版社，共 頁(yè) 第 38 頁(yè)