【導(dǎo)讀】隨著灌裝行業(yè)自動(dòng)化程度越來(lái)越高，PLC在灌裝機(jī)械中的應(yīng)用也越來(lái)越廣。析機(jī)械在何時(shí)產(chǎn)生什么樣的動(dòng)作，來(lái)布置傳感器和分配PLC的接口。裝置部分可以為控制設(shè)計(jì)作鋪墊，是實(shí)現(xiàn)控制的基礎(chǔ)。PLC程序編寫(xiě)主要采用。梯形圖，程序功能主要有：主機(jī)的關(guān)停，點(diǎn)動(dòng)調(diào)試，碎瓶的清理，開(kāi)關(guān)的控制，程序要經(jīng)過(guò)仿真試驗(yàn)并記錄仿真過(guò)程及結(jié)果。少了工作環(huán)境中的干擾，保證了工作的穩(wěn)定性。自動(dòng)灌裝壓蓋機(jī)利用灌裝過(guò)程。灌裝行業(yè)的發(fā)展有重要的意義。

　　

【正文】 10 同步信號(hào) SQ11 驗(yàn)瓶位 SQ12 名稱(chēng) 電磁閥 輸出點(diǎn) 開(kāi)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(xué)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(jī)從 SQ10 到 SQ12 有 10個(gè)工位，所以 V100 和 V101 兩個(gè)計(jì)瓶移位寄存器串聯(lián)起來(lái)使用。最低位為 LSB，最高位為 MSB，當(dāng)?shù)?1工位有瓶子時(shí)， V100 的 0位為 1，當(dāng)?shù)?2 工位有瓶子時(shí)， V100的第 0 和 1 位都為 1（即 11），當(dāng)?shù)?3 工位有瓶子時(shí)， V100 的第 0、 1 和 2 位都為 1（即 111）， 其它依此類(lèi)推；當(dāng)?shù)?9工位有瓶子時(shí)， V100 的 8 位全為 1 的同時(shí) V101 的第 0 位為 1，當(dāng)?shù)?10 工位有瓶子時(shí)， V100 的 8 位全為 1 的同時(shí) V101的第 0位和第 1位都為 1當(dāng) SQ10 在第 1工位檢測(cè)到有瓶子時(shí)，即 =1 時(shí)，移位同步信號(hào) SQ11 將邏輯“ 1”信號(hào)送入 位，經(jīng)移位寄存器（ V100）左移10位后，邏輯“ 1”信號(hào)到達(dá) 位，此時(shí) =1。若瓶子在第 1工位和第 10 工位之間沒(méi)有破損，此時(shí) =0（驗(yàn)瓶位有瓶子時(shí)， SQ12 的檢測(cè)塊被瓶子頂起， SQ12 沒(méi)有輸出信號(hào)，所以 =0），那么 =1 和 =0 的非邏輯相與等于 1（ ? =1），同步信號(hào)把此時(shí)“相與”后的邏輯 1信號(hào)送入開(kāi)閥移位寄存器 位（即 =1），在下一個(gè)同步移位脈沖到來(lái)時(shí)， 的“ 1”信號(hào)被送入到 位中即 =1。 灌裝閥被準(zhǔn)確打開(kāi)，開(kāi)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(hào)移入 位即 =0，在下一 個(gè)移位脈沖到來(lái)時(shí) =0，灌裝閥不被打開(kāi)。 和 ，在移位脈沖的作用下左移， 圖 7 有瓶開(kāi)閥、無(wú)瓶不開(kāi)閥的移位寄存器狀態(tài)圖 北華航天工業(yè)學(xué)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(jī) 的另一控制內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)理蓋，在送蓋滑道上有一光電開(kāi)關(guān)SQ13，當(dāng)送蓋瓶蓋不足時(shí)即 SQ13 沒(méi)有被瓶蓋遮擋， SQ13 獲得一輸出信號(hào)，理蓋器電機(jī)被啟動(dòng)使理蓋器轉(zhuǎn)動(dòng)，瓶蓋在理蓋器的作用下沿送蓋滑道下落；當(dāng)送蓋滑道上瓶蓋足夠多使瓶蓋遮擋住 SQ13 時(shí)，經(jīng)一段時(shí)間（幾秒至十 幾秒）的延時(shí)后，理蓋器 電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。上述動(dòng)作反復(fù)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn) 灌裝壓蓋機(jī) 自動(dòng)理蓋的控制 。 調(diào) 速 控制原理 主機(jī) 采用變頻器 在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)調(diào)速。變頻器調(diào)速方法是現(xiàn)代自動(dòng)控制過(guò)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(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，在低頻下能獲得較大的輸出轉(zhuǎn)矩，運(yùn)行平穩(wěn)，在啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)的沖擊小 等優(yōu)點(diǎn) 。 在控制面板上設(shè)置一個(gè)啟動(dòng) /停止按鈕，當(dāng)初次按下啟動(dòng) /停止時(shí)，啟動(dòng)信號(hào)被輸入 PLC， 經(jīng) PLC 運(yùn)算輸出一電信號(hào)控制一個(gè)中間繼電器動(dòng)作，中間繼電器的一組常開(kāi)點(diǎn)閉合作為變頻器正轉(zhuǎn)控制信號(hào)，變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī) 運(yùn)行；當(dāng)?shù)?2次按下啟動(dòng) /停止按鈕時(shí)， PLC 將正轉(zhuǎn)運(yùn)行信號(hào)中斷，變頻器就停止輸出，主電機(jī)停止運(yùn)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(diǎn)，旋轉(zhuǎn)電位器器鈕，電機(jī)按變頻器給定頻率運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。等壓 灌裝壓蓋機(jī) 采用西門(mén)子 S7200系列 S7224 型 24點(diǎn)（ 14 入、 10出） PLC。圖 8 為等壓 灌裝壓蓋機(jī) 的 PLC 接線(xiàn)原理圖。 S B 0S Q 1 4S Q 1 3S Q 1 2S Q 1 1S Q 1 0點(diǎn) 動(dòng)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(xué)院畢業(yè)論文 20 圖 8 PLC 接線(xiàn)原理圖 梯形圖 以下是 灌裝壓蓋機(jī) PLC 控制的梯形圖。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 21 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 22 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 23 實(shí)驗(yàn)?zāi)M操作 在理論設(shè)計(jì)完成后，為了得到實(shí)踐的檢驗(yàn)，我聯(lián)系了實(shí)驗(yàn)室的老師，選擇用THSMSC 型可編程控制器及單片機(jī)高級(jí)實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)。以下是調(diào)試及實(shí)驗(yàn)?zāi)M過(guò)程： 1 接線(xiàn) 在實(shí)驗(yàn)室老師指導(dǎo)下按 PLC 的 I/O 接線(xiàn)圖接線(xiàn) 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 24 選擇基本指令練習(xí)模塊作為輸出模擬，為保證標(biāo)號(hào)的一致性，輸入點(diǎn)選擇 ~，輸出點(diǎn)選擇 ~,， ，指示燈與輸出點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，即 ：開(kāi)閥灌裝，：清 理碎瓶， ：吹蓋， ：理蓋器， ：正轉(zhuǎn)， ：點(diǎn)動(dòng) 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 25 2 實(shí)驗(yàn)調(diào)試并修改 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 26 在電腦上編好 灌裝壓蓋機(jī) PLC控制的梯形圖，讓老師指導(dǎo)并加以修改程序 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 27 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 按下 ，對(duì)應(yīng)指示燈 ，主機(jī)正轉(zhuǎn) 開(kāi)始實(shí)驗(yàn)， ，必須同時(shí)按下，連續(xù)按 11 下，此時(shí)不按 （即第一工位和第十工位間沒(méi)有破損），指示燈 ，表示準(zhǔn)確開(kāi)閥； 北華航天工業(yè)學(xué)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(shí)按 5下（清理碎瓶電磁 閥動(dòng)作的計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)） ，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(kāi) ，蓋不足，理蓋器轉(zhuǎn)動(dòng)，北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 29 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)理蓋，指示燈 ，但由于持續(xù)時(shí)間短，沒(méi)拍上； 按下 ，表示發(fā)生擠瓶現(xiàn)象，則主機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，即指示燈 ； 其他輸入點(diǎn)都不按，只按 ，則指示燈 ，最后實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng) 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 30 第 3 章 總結(jié) 本次設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了利用 PLC 滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求，其中主要的是 PLC 的接口分配，程序的編寫(xiě)。 PLC 的控制大大的提高了 灌裝壓蓋機(jī) 的自 動(dòng)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(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)結(jié)合自己課堂學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與工廠(chǎng)實(shí)地參觀，對(duì)灌裝機(jī)械有了一定的了解，對(duì)于控制設(shè)計(jì)有了一定的掌握。 利用 PLC 控制灌裝 壓 蓋過(guò)程，可以提高灌裝機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，增加企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。如果在此基礎(chǔ)上再配上數(shù)控系統(tǒng)，就可以靈活的對(duì)灌裝量、灌裝壓力等參數(shù)進(jìn)行 控制。隨著微電子技術(shù)發(fā)不斷發(fā)展，灌裝機(jī)也會(huì)朝著更自動(dòng)化、柔性化、智能化的方向發(fā)展 。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 31 致 謝 整個(gè)畢業(yè) 設(shè)計(jì)期間，從最初的開(kāi)題報(bào)告，文獻(xiàn)綜述，外文翻譯到現(xiàn)在的 畢業(yè)論文， 過(guò)程中得到了我的導(dǎo)師 劉立偉老師的關(guān)懷和幫助，多次幫我解疑答惑，并及時(shí)督促我的的進(jìn)度，體會(huì)到了將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐的快樂(lè)與不易，受益匪淺。也要 感謝 華航機(jī)械系 機(jī)電教研室的老師編寫(xiě)的優(yōu)秀教材，在我的整個(gè)設(shè)計(jì)中起到了很重要的作用。 還有要感謝機(jī)電實(shí)驗(yàn)室的康老師為我提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并不耐其煩的指導(dǎo)我的程序，指導(dǎo)我調(diào)試和修改程序，最后得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 各位老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，誨人不倦的高尚師德，平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)最核心的部分就是 PLC 程序的設(shè)計(jì)，在和同學(xué)的討論和爭(zhēng)辯中 反復(fù)更正自己的程序， 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中改進(jìn)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(lái)充實(shí)和完善。在繪制接線(xiàn)圖和排版校正中，同學(xué)們給予了很多的幫助在此向和自己朝夕相處的同學(xué)表示感謝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)代表著自己的學(xué)習(xí)成果，里面也包含著指導(dǎo)老師的辛勤勞動(dòng)，同學(xué)的真誠(chéng)幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們師生變的如此的緊密和融洽。最后對(duì)機(jī)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(xué)院畢業(yè)論文 32 參考文獻(xiàn) [1] 張揚(yáng)、蔡春偉、孫明建編 《 S7200PLC 原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社 2021： 827 [2] 馬蘭主編 《機(jī)械制圖》 機(jī)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(jī)氣動(dòng)理蓋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究 [J]. 食品工業(yè) .2021:113128 [4] 彭軍編著 《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》西安電子科技大學(xué)出版社 2021： 315 [5] 趙先仲主編 《機(jī)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 《 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