【正文】 同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，我參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示感謝。不僅使我掌握基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在任老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從課題選擇到具體的寫作工程，設(shè)計(jì)初稿與定稿無不凝聚著老師的幫助，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議。在此，非常感謝任老師對我的幫助和悉心的指導(dǎo)。老師知識的幫助，經(jīng)驗(yàn)的傳授，也是我這次設(shè)計(jì)的一道美麗的風(fēng)景線，真正起到了拋磚引玉的目的。在編程過程中，領(lǐng)略到了熟能生巧的含義。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我意識到只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，才是正確的，才能提高自己動(dòng)手能力和獨(dú)立思索的能力。運(yùn)用此PLC程序控制生產(chǎn)線流水的運(yùn)行，能夠更快更有效的提高產(chǎn)品的灌裝速度，同時(shí)軟件設(shè)計(jì)中可考慮自動(dòng)黏貼標(biāo)示的控制，無需人工對此進(jìn)行操作。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題的時(shí)候，需要做大量的工作，花大量的時(shí)間才能解決。我們學(xué)習(xí)的知識是有限的，在以后的工作中我們肯定會遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力便會使我們受益非淺。在本次設(shè)計(jì)中，我們還需要大量的以前沒有學(xué)到過的知識，于是圖書館和INTERNET成了我們很好的助手。通過本次設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際，與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。在學(xué)習(xí)的過程中，不是每一個(gè)問題都能自己解決，向老師請教或向同學(xué)討論是一個(gè)很好的方法，不是有句話叫做思而不學(xué)者殆。在調(diào)試時(shí)應(yīng)該很仔細(xì)，一步一步調(diào)試下來，做到準(zhǔn)確無誤。把課本的知識變得生動(dòng)有趣，激發(fā)了我們的學(xué)習(xí)積極性，把學(xué)過的原理加以強(qiáng)化，把課堂學(xué)過的知識通過自己的設(shè)計(jì)程序表示出來，加深了對理論知識的理解。通過努力把課本上的知識變得更為簡單，對實(shí)驗(yàn)原理也有了更深的理解。 北京：中國水利水電出版社，2001。[11]張萬忠，可編程控制器入門與應(yīng)用實(shí)例，北京：中國電力出版社，2004。[10]張萬忠，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M]。[5]求是科技.《PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐》.北京：人民郵電出版社，2005年[6]秦曾煌. 《電工學(xué)》.北京：高等教育出版社，2004年[7]漆漢宏. 《PLC電氣控制技術(shù)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006年[8]董愛華. 《袖珍通用電工手冊》.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001年[9]李道霖，電氣控制與PLC原理及應(yīng)用[M]。[3]中國期刊網(wǎng)《國外啤酒灌裝機(jī)現(xiàn)狀為我國灌裝機(jī)指明發(fā)展方向》《中國包裝工業(yè)》2009年第9期相關(guān)文獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1]中國期刊網(wǎng)，武少斌 殷際英 陳衛(wèi) 《中國科技博覽》2009年 第36期《自動(dòng)化生產(chǎn)線中的啤酒灌裝技術(shù)》。模擬量輸出模塊PID調(diào)節(jié)給定值 +模擬量輸入模塊閉環(huán)比例放大器液位傳感器貯液缸閉環(huán)比例閥用PID 實(shí)現(xiàn)貯液缸液位控制的被控制的被控對象是控制送入貯液缸內(nèi)酒量大小的送酒閥的開度，也就是圖中閉環(huán)比例閥的開度。在這種情況下，若保持送液閥開度不變則貯液缸內(nèi)液位會出現(xiàn)波動(dòng)，以保持貯液缸液位的穩(wěn)定。 PID液位反饋控制原理貯液缸內(nèi)液位反饋控制原理圖如圖4 —1 所示。若原有可編程控制器沒有這種特殊智能功能，則可以通過軟硬件結(jié)合（主要通過軟件）的方式來實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)PID 調(diào)節(jié)功能時(shí)要盡量根據(jù)原有控制系統(tǒng)可編程序控制器（即已經(jīng)用于閥開啟、灌裝閥控制等控制要求的可編程控制器）的性能，充分利用其模塊可以擴(kuò)充的功能，兼顧系統(tǒng)的其他控制需要，在增加投入最小的情況下實(shí)現(xiàn)液位的精確控制，以得到最大的性能價(jià)格比。在實(shí)際運(yùn)行中表明，這種控制算法對于大量的工業(yè)對象過程控制，能夠達(dá)到符合原則的控制性能指標(biāo)。（b）參數(shù)調(diào)整方便，易于達(dá)到滿意的控制效果。PID 調(diào)節(jié)方法無論是在速度、位置等快過程，還是在溫度化工合成等慢過程，都能得到滿意的控制效果。PID 控制中積分調(diào)節(jié)可以消除靜差，微分調(diào)節(jié)可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。因此，僅依據(jù)偏差進(jìn)行比例調(diào)節(jié)很難獲得理想的效果。在實(shí)際的控制過程中，由于儲能元件的存在，造成系統(tǒng)對外加作用的影響有一定的慣性，這種慣性可以用時(shí)間常數(shù)來表征。特別是在應(yīng)用PLC 控制的工業(yè)領(lǐng)域，更是得到廣泛應(yīng)用。為了充分利用PLC 控制的優(yōu)勢，解決灌裝過程中在某一時(shí)刻流入貯液缸內(nèi)的啤酒量Q入與從貯液缸內(nèi)流出的量Q出的精確數(shù)學(xué)模型難以建立的問題，提出了采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)較為成熟的控制方法——PID （比例、積分、微分）調(diào)節(jié)來控制液位的方法。鑒于上述原因，尋求一種方便、可靠、控制精度的、可以實(shí)時(shí)監(jiān)控液位的方法成為必然。但該系統(tǒng)對貯液缸內(nèi)壓力的穩(wěn)定性很敏感，缸內(nèi)壓力過高則液位過低，液體容量不足以滿足灌裝要求，壓力過低則易產(chǎn)生滿缸，導(dǎo)致無法灌裝，甚至?xí)l(fā)生爆瓶危險(xiǎn)。實(shí)際上，浮子式液位控制器不僅受到啤酒浮力的作用改變其行程高度，同時(shí)也受到供酒管中流出液料的沖力作用，致使貯液缸內(nèi)液面波動(dòng)幅度為5 ～10mm ，這是精確灌裝所不允許的。它采用間歇送料的方式，即保持在相等的一段時(shí)間內(nèi)流入貯液缸內(nèi)的啤酒Q入等于灌裝入瓶內(nèi)的啤酒的量，即從貯液缸內(nèi)流出的量Q出，而不能保持送酒與灌裝出酒的實(shí)時(shí)性。因此，研究貯液缸內(nèi)液位的控制顯得尤為重要。而灌裝機(jī)貯液缸內(nèi)液位能否自動(dòng)、精確控制有時(shí)衡量灌裝機(jī)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。圖8 PLC的外部接線圖5全自動(dòng)啤酒灌裝壓蓋機(jī)貯液缸液位控制啤酒屬于溶氣的液體飲料，它采用的灌裝方法是在裝料容器中預(yù)加壓到氣體相應(yīng)飽和溶解壓力下的等壓灌裝法。四、PLC設(shè)計(jì)I/O點(diǎn)的編號分配和PLC外部接線圖I/O點(diǎn)的編號分配如表2所示。這就是記錄滿瓶數(shù)和次品瓶數(shù)的技術(shù)原理。計(jì)數(shù)最多不超過99999999。當(dāng)物體過完之后又回到原來的狀態(tài)。（4）計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程需記錄滿瓶數(shù)和次品瓶數(shù)，主要是以紅外發(fā)光二極管和微波液位計(jì)作為傳感器，記錄所有瓶數(shù)的技術(shù)原理是當(dāng)紅外線接收管受到紅外線的照射時(shí)，其本身的電阻很小，呈低阻值，電路導(dǎo)通，當(dāng)紅外發(fā)射頭與接收頭中間沒有物品擋住時(shí)紅外接收到紅外線照射，呈現(xiàn)低電阻，發(fā)出一個(gè)高電平信號，計(jì)數(shù)裝置計(jì)一次數(shù)。手動(dòng)模式可以用于自動(dòng)模式啟動(dòng)前的系統(tǒng)調(diào)整。（1）自動(dòng)操作模式 一旦啟動(dòng)，則傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)動(dòng)作或罐裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到又檢測到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動(dòng)作。系統(tǒng)流程圖開始自動(dòng)/手動(dòng)按下起動(dòng)按鈕SB1按下起動(dòng)按鈕SB2傳送帶運(yùn)行到達(dá)灌裝處灌裝飲料灌裝時(shí)間到傳送帶運(yùn)行按下停止按鈕SB0結(jié)束檢測到飲料罐松開SB按下SB4灌裝飲料飲料灌滿松開SB4結(jié)束自動(dòng)手動(dòng)否是是Y否是Y是Y否否圖 5 系統(tǒng)流程圖 流程圖說明：系統(tǒng)分自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式，在手動(dòng)模式下，由SB2按鈕控制啟動(dòng)主傳送帶電動(dòng)機(jī)，到達(dá)灌裝位置后，松開SB2，再按下按鈕SB3，灌裝裝置開始動(dòng)作；再自動(dòng)模式下按下按鈕SB5啟動(dòng)主傳送帶電動(dòng)機(jī)，當(dāng)定位傳感器檢測到飲料瓶后，主傳送帶停止，灌裝裝置開始動(dòng)作，定時(shí)時(shí)間到達(dá)以后，灌裝裝置自動(dòng)停止，住傳送帶再次運(yùn)動(dòng)。電器元件及其型號如表1所示。當(dāng)有物體經(jīng)過紅外發(fā)射與接收的中間時(shí)，由于紅外線被擋住，紅外接收管呈現(xiàn)大的阻值，電路斷開，這時(shí)紅外接收管發(fā)出一個(gè)低電平信號。當(dāng)紅外線接收管受到紅外線的照射時(shí)，其本身的電阻很小，呈低阻值，電路導(dǎo)通。（5）紅外發(fā)光二極管常用的紅外發(fā)光二極管（如SE303當(dāng)發(fā)射功率、波長、增益均恒定時(shí)，上式可改寫為 圖4 微波液位儀原理圖式中， 為取決于發(fā)射功率、天線增益與波長的常數(shù)；為取決于天線安裝方法和安裝距離的常數(shù)。接收天線接收到的微波功率將隨著被測液面的高低不同而異。（4）微波液位儀微波液位儀原理圖如圖4所示：相距為S的發(fā)射天線和接收天線，相互構(gòu)成一定角度。同理，F(xiàn)R2可選用JR1010型熱繼電器，熱元件電流為2A，~。并根據(jù)PLC和變壓器選擇QF4和QF5的型號。）也就是說短路跳閘而電機(jī)啟動(dòng)電流是可以避開的。 斷路器選用原則；1）空開額定工作電壓大于等于線路額定電壓2）空開額定電流大于等于線路負(fù)載電流3）空開電磁脫扣器整定電流大于等于負(fù)載最大峰值電流（負(fù)載短路時(shí)電流值達(dá)到脫扣器整定值時(shí)，空開瞬時(shí)跳閘。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。（2）斷路器的作用：斷路器的作用是切斷和接通負(fù)荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴(kuò)大，保證安全運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)M2型號為Y90S4，額定電壓為交流380V，頻率為50HZ，轉(zhuǎn)速為1440r/min。流水線由傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控，由PLC控制，控制準(zhǔn)確，自動(dòng)化程度高。整個(gè)流水線由主傳送帶、次品傳送帶、灌裝裝置、次品推動(dòng)裝置、定位傳感器、次品檢測傳感器等組成。： 輸入元件符號名稱端子號作用SA選擇開關(guān)X0手動(dòng)X1自動(dòng)SB按鈕開關(guān)X2啟動(dòng)SB按鈕開關(guān)X3停止SB按鈕開關(guān)X5高速SB按鈕開關(guān)X6中速SB按鈕開關(guān)X7低速SB按鈕開關(guān)X10停止報(bào)警A變頻器故障反饋信號X11反饋保護(hù)IC光電檢測信號X4計(jì)數(shù)檢測 輸入端口列表圖 輸出信息分析 根據(jù)系統(tǒng)的功能需要，本系統(tǒng)的輸出信號主要有7個(gè)，其中Y0、YY2用于設(shè)定頻率控制信號，控制電動(dòng)機(jī)的低、中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)。 根據(jù)系統(tǒng)的功能需要，本系統(tǒng)的輸入信號主要有10個(gè)，分別是啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、自動(dòng)、手動(dòng)切換按鈕、檢測頻率輸入信號端、變頻器突發(fā)信號進(jìn)入端。電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶傳動(dòng)，待灌裝的瓶子在皮帶的傳動(dòng)作用下經(jīng)過光電傳感器，傳感器對瓶子進(jìn)行計(jì)數(shù)送往PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理后得到的瓶流速度和PLC存儲器里面設(shè)定的值進(jìn)行比較，判斷是否需要進(jìn)行調(diào)速，如果不需要調(diào)速電機(jī)按照原來的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，如果需要進(jìn)行調(diào)速，則PLC輸出控制信號給變頻器多段速調(diào)速控制端，變頻器接受到PLC傳送過來的控制信號后經(jīng)內(nèi)部處理，輸出特定頻率的電壓實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的變頻調(diào)速。 罐裝傳送帶調(diào)速系統(tǒng)工藝流程 系統(tǒng)工藝流程圖啟動(dòng)開始狀態(tài)手動(dòng)選擇速度檔位光電開關(guān)檢測瓶流速度進(jìn)入PLC計(jì)數(shù)低速報(bào)警L2高速報(bào)警L1啟動(dòng)低速啟動(dòng)高速啟動(dòng)中速切斷電源是否大于16是否在區(qū)間1216內(nèi)是否在區(qū)間48內(nèi)是否在區(qū)間812內(nèi)變頻器是否故障是否小于4模式選擇 Y Y N N N NY