【導(dǎo)讀】隨著科技的是新月異的飛速發(fā)。展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐需要不斷加快，更加需要現(xiàn)代化工業(yè)的不斷進(jìn)步。產(chǎn)設(shè)備便出現(xiàn)在生產(chǎn)車(chē)間，提高了生產(chǎn)效率，提高了經(jīng)濟(jì)效益，帶動(dòng)了整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，故在此開(kāi)展了“罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的課題。下面介紹該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。文中所述的PLC程序設(shè)計(jì)已經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)。按其生產(chǎn)步驟、穩(wěn)定性等方面，所設(shè)計(jì)的。PLC程序已驗(yàn)證其正確性了。該系統(tǒng)充分利用了學(xué)習(xí)中的可編程控制器的多方面知識(shí)。本設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，主要價(jià)值在于運(yùn)用理論與實(shí)際相結(jié)合，雖然沒(méi)有百分百。自動(dòng)罐裝機(jī)是自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的代表之一是必不可少的。這一控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，充分

　　

【正文】 介質(zhì)中工作。 氣動(dòng)閥 本設(shè)計(jì)中 所有到的活塞都用氣動(dòng)的。 氣動(dòng)閥接到輸出的氣壓信號(hào)， 氣源信號(hào)壓力分別輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞左、右二氣室，由于輸入活塞左、右二氣室的氣源壓力不同，形成壓差，推動(dòng)活塞作直線運(yùn)動(dòng)。 本設(shè)計(jì)采用 Q641F 型氣動(dòng)球閥，本設(shè)計(jì)共用了 6 個(gè) Q641F 型氣動(dòng)球閥。 用 途：系列氣動(dòng)球閥廣泛適用于天然 氣、油品、化工、冶金、造紙 電辦、礦業(yè)，印染、生物制藥，日用化工，食品飲料，水處理 及空氣處理等行業(yè)的流體自動(dòng)控制或調(diào)節(jié)控制，與自動(dòng)化氣動(dòng)儀表配套使用。 氣動(dòng)執(zhí)行器：采用新型系列 GT 型氣動(dòng)執(zhí)行器，有雙作用式和單作用式（彈簧復(fù)位），齒輪齒條傳動(dòng)，安全可靠；大口徑閥門(mén)采用系列 AW 型氣動(dòng)執(zhí)行器拔叉式傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)合理，輸出扭矩大，有雙作用式和單作用式（彈簧復(fù)位）。 獨(dú)特的閥座密封結(jié)構(gòu)：浮動(dòng)式球閥采用唇型彈性密封圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證密封的可靠性對(duì)于低壓、超低壓或真空工況用球閥，采用板簧加載的閥座密封結(jié)構(gòu)，能確保球閥長(zhǎng)期可 靠的密封。中、高溫球閥的閥座材料可選用對(duì)位聚苯或金屬材料。 固定式球閥根據(jù)壓力的大小、介質(zhì)性質(zhì)及密封要求的不同而選擇球前密封結(jié)構(gòu)、球后密封結(jié)構(gòu)或前后雙密封結(jié)構(gòu)。中、高溫球閥的閥座材料可選用對(duì)位聚苯或金屬材料。 表 55 Q641F技術(shù)參數(shù) 14 壓力等級(jí) 公稱(chēng)壓力 PN（ Mpa） 磅級(jí)（ Class） 150 300 400 600 實(shí) 驗(yàn) 壓力（ Mpa） 殼體實(shí)驗(yàn) 密封實(shí)驗(yàn) 氣密封實(shí)驗(yàn) (Mpa) 適用介質(zhì) 閥體材質(zhì) C R P 水，蒸汽，油品，液化氣等 硝酸類(lèi)腐蝕性介質(zhì)等 醋酸類(lèi)腐蝕性介質(zhì)等 特殊介質(zhì) 含有硫化氫的天然氣介質(zhì)；用于鋼鐵及有色金屬冶煉的煤粉，鋁粉輸送系統(tǒng)；用造紙行業(yè)的紙漿輸送及其它含有顆粒，短纖維的介質(zhì)等。 熱繼電器 熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來(lái)工作的保護(hù)電器，它在電路中主要用作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。 JRS5(THK)系列熱繼電器適用于交流 50Hz，電壓至 660V，電流至 105A 的長(zhǎng)期工作或間斷長(zhǎng)期工作的一般交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載及斷相保護(hù)。 該熱繼電器具有斷相保護(hù)，溫度補(bǔ)償，脫扣指示功能，并能自動(dòng)與手動(dòng)復(fù)位，動(dòng)作可靠。 本設(shè)計(jì)采用 JRS512/Z(THK12)，整定電流范圍 (A)為 9~13 熔斷器 熔斷器是一種最簡(jiǎn)單有效的保護(hù)電器，廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和各種控制系統(tǒng)中，主要用作短路保護(hù)，同時(shí)也是單臺(tái)電氣設(shè)備的重要保護(hù)元件之一。熔斷器與開(kāi)關(guān)電器組合可構(gòu)成各種熔斷器組合電器，使開(kāi)關(guān)電器附加短路保護(hù)功能。 RL6 系列螺旋式熔斷器適用于交 流 50Hz，額定電壓至 500V，額定電流至 63A 的線路中作電氣設(shè)備的短路或過(guò)載保護(hù)之用 本設(shè)計(jì)采用 RL625 系列熔斷器，額定電壓為 380V，額定電流為 10A。 接觸器 接觸器是一種用來(lái)自動(dòng)接觸和斷開(kāi)主電路，大容量控制電路的控制電器，其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于其它電力負(fù)載。接觸器不僅可用來(lái)頻繁地接通或斷開(kāi)帶負(fù)荷電路，而且能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，還具有失壓保護(hù)功能，因而被廣泛使用。 15 本設(shè)計(jì)采用 LG 接觸器 922（ A） ? 特點(diǎn)： 機(jī)械壽命 2500 萬(wàn)次，電氣壽命 250 萬(wàn)次 。 ? 額定電流： 9A ? 額定電壓： 380V 電動(dòng)機(jī) 本設(shè)計(jì)中采用的電機(jī)是 萊州市玉龍橡塑制品有限公司生產(chǎn)的 60KTY(J)系列單相可逆永磁同步電機(jī)，它是一種電機(jī)與減速箱可分合，能控制正反運(yùn)轉(zhuǎn)的永磁爪極式同步電機(jī)。該產(chǎn)品具有體積小、重量輕、功耗小、力矩大、安裝方便等特點(diǎn)。電機(jī)在額定頻率下轉(zhuǎn)速不受電壓的影響，保持恒定不變。該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于：電動(dòng)窗簾、電動(dòng)晾衣架、冷暖通閥門(mén)、電動(dòng)廣告、監(jiān)控設(shè)備、自動(dòng)化儀器儀表等。 60KTY（ J）的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 56 表 56 60KTY（ J）技術(shù)參數(shù) 額 定 電 壓AC/V 24， 220 電源頻率 Hz 50 適配電容 uf 15~25/450V ， ~起 動(dòng) 電 壓AC/V ≤ 18，≤ 150 額定功率 W 25 空 載 電流 mA ≤ 300，≤ 80 絕 緣 耐壓 ACV/1S ≥ 1500 額 定 轉(zhuǎn) 速 5 8 15 20 30 50 額 定 轉(zhuǎn) 距 ≥130 ≥ 70 ≥ 45 ≥ 25 ≥ 18 ≥ 12 ≥ 7 自動(dòng)罐裝機(jī)系統(tǒng)總的硬件剖面 圖 模擬工廠實(shí)際生產(chǎn)需要的設(shè)計(jì)要求，劃出了一個(gè)自動(dòng)罐裝機(jī)系統(tǒng)總的硬件剖面圖，具體到每一個(gè)元器件的型號(hào)，活塞移動(dòng)的 位移，罐的大小和水缸的容量。 自動(dòng)罐裝機(jī)系統(tǒng)的總硬件剖面圖見(jiàn)圖 53。 16 圖 53 系統(tǒng)總的硬件圖 第六章 PLC 程序設(shè)計(jì) 這一章是本次 自動(dòng)罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn) ,也是本次設(shè)計(jì)的核心部分 .將通過(guò) PLC編程將罐裝機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 自動(dòng)罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 PLC 控制器的輸入輸出點(diǎn)總括 PLC控制器有輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)，信號(hào)通過(guò)以下的輸入點(diǎn)輸入到 PLC控制器內(nèi)部，然后發(fā)出控制信號(hào)從以下的輸出點(diǎn)輸出，從而達(dá)到 PLC自動(dòng)化控制的目的。具體到每一個(gè)輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的作用如下 ： （ 1） PLC控制器的輸入點(diǎn) X0: 傳送帶上的 光電 傳感器 1（即靠近后擋板的）輸入點(diǎn) X1: 傳送帶上的 光電 傳感器 5 四個(gè)相“與”后的輸入點(diǎn) X2: 傳送帶上的 光電 傳感器 6（即靠近前擋板的）輸入點(diǎn) X3: 抽水裝置上的上端 霍爾傳感器 CY1輸入點(diǎn) X4: 抽水裝置上的下端 霍爾傳感器 CY2輸入點(diǎn) 17 X5: 升降架上的活塞桿上的上端霍爾傳感器 SJ1輸入點(diǎn) X6: 升降架上的活塞桿上的下端霍爾傳感器 SJ2輸入點(diǎn) X7: 漏水槽動(dòng)作裝置上的后方霍爾傳感器 DY1輸入點(diǎn) X10: 漏水 槽動(dòng)作裝置上的前方霍爾傳感器 DY2輸入點(diǎn) X11: 槍頭堵水裝置動(dòng)作用的活塞桿上的上端霍爾傳感器 D1輸入點(diǎn) X12: 槍頭堵水裝置動(dòng)作用的活塞桿上的下端霍爾傳感器 D2輸入點(diǎn) X13: 用于大水缸液位計(jì)測(cè)量液位附在缸壁外邊的上端霍爾傳感器 YY1輸入點(diǎn) X14: 用于大水缸液位計(jì)測(cè)量液位附在缸壁外邊的下端霍爾傳感器 YY2輸入點(diǎn) X21: 手動(dòng)前擋板的彈出收回控制輸入點(diǎn) X22: 手動(dòng)后擋板的彈出收回控制輸入點(diǎn) X23: 手動(dòng)抽水注水動(dòng)作的活塞控制輸入點(diǎn) X24: 手動(dòng)升降架的上升下降控制輸入點(diǎn) X25: 手動(dòng)漏 水槽的前進(jìn)后退控制輸入點(diǎn) X26: 手動(dòng)槍頭堵水裝置的堵槍動(dòng)作控制輸入點(diǎn) X27: 手動(dòng)總進(jìn)水電磁閥的開(kāi)關(guān)動(dòng)作控制輸入點(diǎn) X30: 手動(dòng)復(fù)位觸點(diǎn)式按鈕控制輸入點(diǎn) X31: 手動(dòng)履帶的啟動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)按鈕控制輸入點(diǎn) X32: 手動(dòng)自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)按鈕控制輸入點(diǎn) X33: 手動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)停機(jī)開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)按鈕控制輸入點(diǎn) （ 2） PLC控制器的輸出點(diǎn) Y0: 前擋板控制點(diǎn) (控制前擋板的彈出和收回 )的輸出點(diǎn) Y1: 后擋板控制點(diǎn) (控制后擋板的彈出和收回 )的輸出點(diǎn) Y2: 抽水裝置上的活塞，上升動(dòng)作（電磁閥打開(kāi)）控制點(diǎn)的輸出點(diǎn) Y3: 抽水裝置上的活塞，下降動(dòng)作（電磁閥關(guān)閉）控制點(diǎn)的輸出點(diǎn) Y4: 升降架動(dòng)作裝置：活塞動(dòng)作，升降架上升動(dòng)作的輸出點(diǎn) Y5: 升降架動(dòng)作裝置：活塞動(dòng)作，升降架下降動(dòng)作的輸出點(diǎn) Y6: 漏 水槽動(dòng)作向前移動(dòng)（即離開(kāi)原來(lái)位置）的輸出點(diǎn) Y7: 漏 水槽動(dòng)作向后移動(dòng)（即返回原來(lái)位置）的輸出點(diǎn) Y10:堵塞水槍動(dòng)作：活塞上升移動(dòng)（準(zhǔn)備注水）控制點(diǎn)的輸出點(diǎn) Y11:堵塞水槍動(dòng)作：活塞下降移動(dòng)（注水結(jié)束）控制點(diǎn)的輸出點(diǎn) Y12:通過(guò)液位計(jì)的檢測(cè)，大水缸的電磁閥的動(dòng)作控制：電磁閥打開(kāi)控制輸出點(diǎn) Y13:通過(guò)液位計(jì)的檢測(cè)，大 水缸的電磁閥的動(dòng)作控制：電磁閥關(guān)閉控制輸出點(diǎn) Y31:報(bào)警顯示信號(hào)燈 ,報(bào)警信號(hào) ,復(fù)位輸出信號(hào)控制輸出點(diǎn) （ 3） PLC控制器的內(nèi)部使用的定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，中間繼電器 T0,T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7:八個(gè) PLC內(nèi)部定時(shí)器 ,分別為 3S定時(shí)控制 T8,T9: 兩個(gè) PLC內(nèi)部定時(shí)器 , 分別為 180S定時(shí)控制 18 C0,C1:分別為 PLC內(nèi)部計(jì)數(shù)器 ,預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值為 6,進(jìn)行動(dòng)作控制 C2: 為 PLC內(nèi)部計(jì)數(shù)器 ,預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值為 1,進(jìn)行動(dòng)作控制 M1,M2:分別為 PLC內(nèi)部的中間繼電器 自動(dòng)罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 PLC 控制器的梯形圖 PLC 控制器的梯形圖直觀地反映 PLC 程序的可讀性，可以更快更好地了解到 PLC 控制方面的原理。 自動(dòng)罐裝機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 PLC 控制器的梯形圖如下所示： 19 結(jié) 論 罐裝機(jī)采用 PLC控制，自動(dòng)化程度高，便于維護(hù)管理，提高控制精度，確保新產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)，也提高了運(yùn)行的靈活性。它是新時(shí)代全自動(dòng)化新產(chǎn)品，集合了高科技、高知識(shí)、高效率，自動(dòng)罐裝機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)到現(xiàn)在，已取得非常完善了。我們運(yùn)用四年所學(xué)的 知識(shí)，在學(xué)習(xí)前人的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一臺(tái)現(xiàn)代化的自動(dòng)罐裝機(jī)，要將它的生產(chǎn)過(guò)程，檢測(cè)部分，所需硬件，開(kāi)關(guān)保護(hù)線路，程序梯形圖等所有細(xì)節(jié)都要分析得毫無(wú)疑問(wèn)。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我覺(jué)得很成功，充分運(yùn)用了所學(xué)的知識(shí)，廣泛查看了網(wǎng)上資源與書(shū)刊。由我們?nèi)齻€(gè)人從開(kāi)始的毫無(wú)頭緒，非常抽象的理解，到我們?cè)谥笇?dǎo)老師的指導(dǎo)下，慢慢地明白，深入了解，進(jìn)而我們分工合作，再以集合，終于把一個(gè)抽象的課題理解得清清楚楚了。由于費(fèi)用太高，我們沒(méi)有做出實(shí)物演示，但我們做出的動(dòng)畫(huà)模擬演示， PLC程序在 PLC實(shí)驗(yàn)機(jī)上也通過(guò)了驗(yàn)證，確保程序的正 確性和檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確、可靠性。 本次設(shè)計(jì)能成功完結(jié)，不但靠我們所學(xué)的知識(shí)，也要有團(tuán)結(jié)合作的精神。使我們所學(xué)知識(shí)得到很好的交匯與總結(jié)，理加鞏固了《電氣控制及 PLC》。 《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》、《自動(dòng)控 20 制技術(shù)》等學(xué)科。即將步入社會(huì)工作，我們需要把理論轉(zhuǎn)化為動(dòng)腦動(dòng)手的實(shí)踐能力，而畢業(yè)設(shè)計(jì)正是這種需要的表現(xiàn)，將所學(xué)來(lái)一次溫故知新，融會(huì)貫通。我們的能力得到一次飛躍。 這次不足之處，是機(jī)械方面，因?yàn)槲覀儗?zhuān)業(yè)沒(méi)有這個(gè)學(xué)科；還有硬件方面，因?yàn)槭堑谝淮谓佑|，所以有可能會(huì)有少少的偏差。不過(guò)我們會(huì)繼續(xù)努力，不斷完善， 我相信我們會(huì)做的更 好 。 致 謝 感謝 龔運(yùn)新 老師在我的論文寫(xiě)作過(guò)程中給予我以無(wú)私的幫助和殷切的教導(dǎo)，同時(shí)在此感謝校領(lǐng)導(dǎo)、系領(lǐng)導(dǎo)以及汽車(chē)教研室各位老師給予我的幫助與指導(dǎo)，在這里我向 龔運(yùn)新 老師和在此期間所有給過(guò)指點(diǎn)的老師、以及參考資料的作者表示衷心的感謝。 他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。 由于本人水平所限，文章中難免出現(xiàn)不少缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，祈盼各位領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)能夠提出寶貴意見(jiàn)，以使我能夠及時(shí)的認(rèn)識(shí)到自己的論文的不足之處，予以糾正與完善 參考文獻(xiàn) ： 《電氣控 制及 PLC》、《自動(dòng)控制技術(shù)》、 《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》