【導讀】隨著灌裝行業(yè)自動化程度越來越高，PLC在灌裝機械中的應用也越來越廣。析機械在何時產(chǎn)生什么樣的動作，來布置傳感器和分配PLC的接口。裝置部分可以為控制設計作鋪墊，是實現(xiàn)控制的基礎。PLC程序編寫主要采用。梯形圖，程序功能主要有：主機的關停，點動調(diào)試，碎瓶的清理，開關的控制，程序要經(jīng)過仿真試驗并記錄仿真過程及結果。少了工作環(huán)境中的干擾，保證了工作的穩(wěn)定性。自動灌裝壓蓋機利用灌裝過程。灌裝行業(yè)的發(fā)展有重要的意義。

　　

【正文】 10 同步信號 SQ11 驗瓶位 SQ12 名稱 電磁閥 輸出點 開閥灌裝位 YV1 清理碎瓶位 YV2 吹 蓋 YV3 理蓋器 M2 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 18 移位寄存器狀態(tài)圖。移位寄存器為 8 位，而灌裝 壓 蓋機從 SQ10 到 SQ12 有 10個工位，所以 V100 和 V101 兩個計瓶移位寄存器串聯(lián)起來使用。最低位為 LSB，最高位為 MSB，當?shù)?1工位有瓶子時， V100 的 0位為 1，當?shù)?2 工位有瓶子時， V100的第 0 和 1 位都為 1（即 11），當?shù)?3 工位有瓶子時， V100 的第 0、 1 和 2 位都為 1（即 111）， 其它依此類推；當?shù)?9工位有瓶子時， V100 的 8 位全為 1 的同時 V101 的第 0 位為 1，當?shù)?10 工位有瓶子時， V100 的 8 位全為 1 的同時 V101的第 0位和第 1位都為 1當 SQ10 在第 1工位檢測到有瓶子時，即 =1 時，移位同步信號 SQ11 將邏輯“ 1”信號送入 位，經(jīng)移位寄存器（ V100）左移10位后，邏輯“ 1”信號到達 位，此時 =1。若瓶子在第 1工位和第 10 工位之間沒有破損，此時 =0（驗瓶位有瓶子時， SQ12 的檢測塊被瓶子頂起， SQ12 沒有輸出信號，所以 =0），那么 =1 和 =0 的非邏輯相與等于 1（ ? =1），同步信號把此時“相與”后的邏輯 1信號送入開閥移位寄存器 位（即 =1），在下一個同步移位脈沖到來時， 的“ 1”信號被送入到 位中即 =1。 灌裝閥被準確打開，開始灌裝。若在第 1 工位和第 10 工位之間瓶子破損，則 =1，那么 和 =1 的非邏輯相與等于 0，即“ 0”信號移入 位即 =0，在下一 個移位脈沖到來時 =0，灌裝閥不被打開。 和 ，在移位脈沖的作用下左移， 圖 7 有瓶開閥、無瓶不開閥的移位寄存器狀態(tài)圖 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 19 在 位視 位的值判斷是否清理碎瓶（原理同上）。 理蓋器的工作原理 灌裝壓蓋機 的另一控制內(nèi)容是實現(xiàn)自動理蓋，在送蓋滑道上有一光電開關SQ13，當送蓋瓶蓋不足時即 SQ13 沒有被瓶蓋遮擋， SQ13 獲得一輸出信號，理蓋器電機被啟動使理蓋器轉(zhuǎn)動，瓶蓋在理蓋器的作用下沿送蓋滑道下落；當送蓋滑道上瓶蓋足夠多使瓶蓋遮擋住 SQ13 時，經(jīng)一段時間（幾秒至十 幾秒）的延時后，理蓋器 電動機停止運行。上述動作反復執(zhí)行，實現(xiàn) 灌裝壓蓋機 自動理蓋的控制 。 調(diào) 速 控制原理 主機 采用變頻器 在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)調(diào)速。變頻器調(diào)速方法是現(xiàn)代自動控制過程中比較常用的調(diào)速方法， 可以節(jié)約能源、可靠性高、可實現(xiàn)無級調(diào)速，在低頻下能獲得較大的輸出轉(zhuǎn)矩，運行平穩(wěn)，在啟動時對電機的沖擊小 等優(yōu)點 。 在控制面板上設置一個啟動 /停止按鈕，當初次按下啟動 /停止時，啟動信號被輸入 PLC， 經(jīng) PLC 運算輸出一電信號控制一個中間繼電器動作，中間繼電器的一組常開點閉合作為變頻器正轉(zhuǎn)控制信號，變頻器驅(qū)動電機 運行；當?shù)?2次按下啟動 /停止按鈕時， PLC 將正轉(zhuǎn)運行信號中斷，變頻器就停止輸出，主電機停止運行。在控制面板上安裝一調(diào)速電位器，將調(diào)速電位器接到變頻器 0～ 10V 輸入點，旋轉(zhuǎn)電位器器鈕，電機按變頻器給定頻率運行，實現(xiàn)變頻調(diào)速。等壓 灌裝壓蓋機 采用西門子 S7200系列 S7224 型 24點（ 14 入、 10出） PLC。圖 8 為等壓 灌裝壓蓋機 的 PLC 接線原理圖。 S B 0S Q 1 4S Q 1 3S Q 1 2S Q 1 1S Q 1 0點 動正 轉(zhuǎn)M 4Y V 3Y V 2Y V 10 V2 4 VI 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 1I 1 . 3I 1 . 2I 1 . 0C O M L NQ 1 . 1Q 1 . 6Q 1 . 3Q 1 . 5C O MC O ML +Q 1 . 0Q 1 . 2S B 12 2 0 V 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 20 圖 8 PLC 接線原理圖 梯形圖 以下是 灌裝壓蓋機 PLC 控制的梯形圖。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 21 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 22 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 23 實驗模擬操作 在理論設計完成后，為了得到實踐的檢驗，我聯(lián)系了實驗室的老師，選擇用THSMSC 型可編程控制器及單片機高級實驗裝置來模擬實驗。以下是調(diào)試及實驗模擬過程： 1 接線 在實驗室老師指導下按 PLC 的 I/O 接線圖接線 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 24 選擇基本指令練習模塊作為輸出模擬，為保證標號的一致性，輸入點選擇 ~，輸出點選擇 ~,， ，指示燈與輸出點一一對應，即 ：開閥灌裝，：清 理碎瓶， ：吹蓋， ：理蓋器， ：正轉(zhuǎn)， ：點動 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 25 2 實驗調(diào)試并修改 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 26 在電腦上編好 灌裝壓蓋機 PLC控制的梯形圖，讓老師指導并加以修改程序 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 27 3 實驗結果 按下 ，對應指示燈 ，主機正轉(zhuǎn) 開始實驗， ，必須同時按下，連續(xù)按 11 下，此時不按 （即第一工位和第十工位間沒有破損），指示燈 ，表示準確開閥； 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 28 在連續(xù)按 ，按下 （即第一工位和第十工位間有破損），再同時按 5下（清理碎瓶電磁 閥動作的計數(shù)標準） ，指示燈 ，表示清理碎瓶； 按住 ，蓋是充足的，指示燈 ，表示吹蓋；松開 ，蓋不足，理蓋器轉(zhuǎn)動，北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 29 實現(xiàn)自動理蓋，指示燈 ，但由于持續(xù)時間短，沒拍上； 按下 ，表示發(fā)生擠瓶現(xiàn)象，則主機停止運轉(zhuǎn)，即指示燈 ； 其他輸入點都不按，只按 ，則指示燈 ，最后實現(xiàn)點動 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 30 第 3 章 總結 本次設計主要實現(xiàn)了利用 PLC 滿足生產(chǎn)的要求，其中主要的是 PLC 的接口分配，程序的編寫。 PLC 的控制大大的提高了 灌裝壓蓋機 的自 動化程度，減少了產(chǎn)品受污染的可能，產(chǎn)品質(zhì)量有了更高的保障。整個設計過程中，通過結合自己課堂學習的專業(yè)知識與工廠實地參觀，對灌裝機械有了一定的了解，對于控制設計有了一定的掌握。 利用 PLC 控制灌裝 壓 蓋過程，可以提高灌裝機的運行穩(wěn)定性，增加企業(yè)的競爭力。如果在此基礎上再配上數(shù)控系統(tǒng)，就可以靈活的對灌裝量、灌裝壓力等參數(shù)進行 控制。隨著微電子技術發(fā)不斷發(fā)展，灌裝機也會朝著更自動化、柔性化、智能化的方向發(fā)展 。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 31 致 謝 整個畢業(yè) 設計期間，從最初的開題報告，文獻綜述，外文翻譯到現(xiàn)在的 畢業(yè)論文， 過程中得到了我的導師 劉立偉老師的關懷和幫助，多次幫我解疑答惑，并及時督促我的的進度，體會到了將所學知識應用到實踐的快樂與不易，受益匪淺。也要 感謝 華航機械系 機電教研室的老師編寫的優(yōu)秀教材，在我的整個設計中起到了很重要的作用。 還有要感謝機電實驗室的康老師為我提供實驗設備，并不耐其煩的指導我的程序，指導我調(diào)試和修改程序，最后得到理想的實驗結果。 各位老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，誨人不倦的高尚師德，平易近人的人格魅力對我影響深遠。這次畢業(yè)設計最核心的部分就是 PLC 程序的設計，在和同學的討論和爭辯中 反復更正自己的程序， 在實驗過程中改進程序 ，一次次善意的提醒，一次次尖銳的反駁都給我的論文完成帶來充實和完善。在繪制接線圖和排版校正中，同學們給予了很多的幫助在此向和自己朝夕相處的同學表示感謝。 畢業(yè)設計代表著自己的學習成果，里面也包含著指導老師的辛勤勞動，同學的真誠幫助，畢業(yè)設計讓我們師生變的如此的緊密和融洽。最后對機電教研室所有老師，特別是劉立偉老師表示衷心的感謝。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 32 參考文獻 [1] 張揚、蔡春偉、孫明建編 《 S7200PLC 原理與應用系統(tǒng)設計》機械工業(yè)出版社 2021： 827 [2] 馬蘭主編 《機械制圖》 機械工業(yè)出版社 2021:58 [3] 劉姍姍，宋秋紅 .屋頂包飲品紙盒灌裝機氣動理蓋機構的設計研究 [J]. 食品工業(yè) .2021:113128 [4] 彭軍編著 《傳感器與檢測技術》西安電子科技大學出版社 2021： 315 [5] 趙先仲主編 《機電一體化系統(tǒng)（第二版）》 高等教育出版社 2021：219233 [6] 謝克明、夏路易主編 《 PLC原理與程序設計》電子工業(yè)出版社 2021:57 [7] 皮壯行 宮振鳴 等編著 可編程控制器的系統(tǒng)設計與應用實例 北京：機械工業(yè)出版社 .2021:125149 [8] 汪志峰 可編程控制器原理及應用 西安：西安電子科技大學出版社 2021:94175 [9] 劉冰、李小剛編著 《 PLC 在包裝機械上的應用》機械工業(yè)出版社 2021 [10] 周萬珍，高鴻斌 PLC 分析與應用 北京：電子工業(yè)出版社， 2021： 3435. [11] 鄭風翼 鄭丹丹 趙春江 圖解 PLC 控制系統(tǒng)梯形圖和語句表 北京 .人民郵電出版社 2021:4194 [14] China Engine bed Tool Industrial association Profession Development tourism [J].The world technique of manufacture with equips the market, 2021(3):1820. [15] Liang Xunwang proclaims, The distribution blesses .Engine bed technological development new trend [J].The world technique of manufacture with equips the market, 2021(3):2128.