【正文】 而且都含有大量鉻元素。焊接接頭形式設(shè)計(jì)焊接接頭按其結(jié)合形式分為對(duì)接接頭、蓋板接頭、搭接接頭、 T 形接頭、十字形接頭、角接接頭和卷邊接頭等。設(shè)計(jì)接頭形式主要考慮焊件的結(jié)構(gòu)形狀和板厚、接頭使用性能要求等因素。 此 外，要考慮擬定的焊接工藝能否實(shí)現(xiàn)。氬弧焊幾乎可以焊接各種的金屬及合金，但成本較高，所以主要用于焊接鋁、鎂、鈦合金結(jié)構(gòu)及不銹鋼等重要焊接結(jié)構(gòu)。焊接低碳鋼薄板，若要求焊接變形小時(shí)，應(yīng)選用 CO2焊或點(diǎn)（縫）焊，而不宜選用氣焊。選擇焊接方法時(shí)應(yīng)依據(jù)下列原則 ： （ 1） 焊接接頭使用性能及質(zhì)量要符合結(jié)構(gòu)技術(shù)要求 選擇焊接方法時(shí)既要考慮焊件能否達(dá)到力學(xué)性 能要求，又要考慮接頭質(zhì)量能否符合技術(shù)要求。 （ 3）焊縫布置要有利于減少焊接應(yīng)力與變形接頭處的硬化組織，影響加工質(zhì)量，焊縫布置應(yīng)避開機(jī)加工表面。埋弧焊時(shí)，要考慮焊縫所處的位置能否存放焊劑。 （ 2）焊縫要布置在便于施焊的位置焊條電弧焊時(shí)，焊條要能伸到焊縫位置。因此，設(shè)計(jì)焊縫位置時(shí)應(yīng)考慮下列原則： （ 1）焊縫應(yīng)盡量處于平焊位置各種位置的焊縫，其操作難度不同。 焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)件種類各式各樣 ，在其材料確定以后，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)主要包括三方面內(nèi)容：焊縫布置、焊接方法選擇和焊接接頭設(shè)計(jì)等。 （一） 焊接簡(jiǎn)介 焊接是指利用加熱或熱加壓，或兩者并用的方法，使分離的金屬零件形成原子間的結(jié)合的一種加工方法。本機(jī)為單件小批量生產(chǎn)，可用焊接機(jī)架。在這 些要求當(dāng)中，強(qiáng)度和剛度是機(jī)架的基本技術(shù)指標(biāo)。 本機(jī)工作能力為 30— 100 桶 /小時(shí)。 本機(jī)的清水壓力，消毒液壓力，無菌水壓力均為 ，氣沖壓力為，二氧化碳備壓壓力為 。 由于對(duì)無菌水的保存使用有特殊要求所以無菌水箱由用戶自備，其電機(jī)和無菌水泵在現(xiàn)場(chǎng)布置 安裝。用氣缸對(duì)酒桶夾緊，氣缸布置在酒桶頂端控制箱兩側(cè)。操作面板高度為 1400mm（工作臺(tái)高度 +酒桶最大高度560）。所以本機(jī)結(jié)構(gòu)初步安排為總高 2020mm，工作臺(tái)高度 800mm。 本機(jī)主要由機(jī)架、電氣控制箱、電磁閥、氣動(dòng)元件、氣路系 統(tǒng)和水路系統(tǒng)。如果直接用電磁閥控制主管路，則難于對(duì)電磁閥進(jìn)行保護(hù)。應(yīng)用本機(jī)的單位是各啤酒廠。 本機(jī)擬用氣動(dòng)元件對(duì)主管路進(jìn)行控制而 PLC 則對(duì)各氣動(dòng)元件進(jìn)行控制。 由于本機(jī)的 輸出狀態(tài)為噴嘴射流作業(yè)，這就要求控制系統(tǒng)要對(duì)流體進(jìn)行有效控制。整個(gè)操作過程是：將酒桶搬起倒置于工作臺(tái)上，按啟動(dòng)開關(guān)機(jī)器自動(dòng)運(yùn)行，整個(gè)清洗完成后再將酒桶搬下。 本機(jī)由一個(gè)工人站立操作。本機(jī)可以清洗不同容積的酒桶，標(biāo)準(zhǔn)容積的酒桶出口結(jié)構(gòu)尺寸也都是一樣的，所以在充入液體或氣體壓力一定的情況下，注滿的時(shí)間不同。 10 內(nèi)膽壁連接板密封元件墊板 酒矛彈性元件 圖 酒桶內(nèi)膽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 二 . 機(jī)器總體設(shè)計(jì)方案 本機(jī)的輸出狀態(tài)為噴嘴射流作業(yè)。為保證酒桶內(nèi)盡可能不含氧氣及不潔凈氣體，所以氣沖時(shí)用 CO2。 （ 1）清洗時(shí)，每次清洗液均由內(nèi)圈注入，由內(nèi)圈注入可利用清洗液的壓力直接沖刷酒桶底部。 2. 啤 酒桶簡(jiǎn)介 啤酒桶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 所示 灌酒時(shí)酒液由酒矛（以下簡(jiǎn)稱內(nèi)圈）注入可減少泡沫的產(chǎn)生以保證酒液內(nèi) CO2 的含量，出酒時(shí)可在酒桶頂部安裝上置式出酒器由桶內(nèi) CO2 備壓將酒壓出，也可以在酒桶下部安裝下置式（水龍頭式）的出酒器。 工作原 理：本機(jī)控制單元采用以三菱公司的可編程控制器為核心對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過程控制。本設(shè)備為倒置清洗方式適用桶的尺寸為高度 H360—H560，直徑 Φ 250— Φ 500即容積為 5L， 10L， 20L 的標(biāo)準(zhǔn)啤酒桶。 檢查程序 有無錯(cuò)誤 運(yùn)行程序 有無錯(cuò)誤 程序投入使用 通過 PC機(jī)、 GPC 或 FIT 輸入程序至 PLC 編制 PLC 程序（梯形圖或指令代碼） 將 PLC 的 I/O 位分配給輸入輸出設(shè)備 確定系統(tǒng)必須完成的各項(xiàng)任務(wù)及其順序 修改程序 調(diào)整程序 NO YES YES NO 9 (三 ) 清洗機(jī)的用途特點(diǎn) 本設(shè)備是專為啤酒保鮮容器（包括不銹鋼、塑料保鮮桶及扎啤桶）的清洗、消毒設(shè)計(jì)的。 (2) 語句表語言，類似于匯編 語言。內(nèi)部繼 8 電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供 CPU內(nèi)部使用。 （觸點(diǎn)）只有常開和常閉，接點(diǎn)可以是 PLC 輸入點(diǎn)接的開關(guān)也可以是 PLC 內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。 （ 3） 保證控制系統(tǒng)安全可靠。 （二） PLC 控制程序設(shè)計(jì) 1. PLC 控 制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原則 （ 1） 最大限度的滿足被控對(duì)象的控制要求。 （ 3）輸出刷新階段 在輸出刷新階段， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)響應(yīng)的外設(shè)?；蛘叽_定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 （ 2）用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 的 CPU 總是由上而下，從左到右的順序依次的掃 描梯形圖。在這兩個(gè)階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)的相應(yīng)單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會(huì)改變。 圖 PLC的掃描運(yùn)行方式 （ 1）輸入采樣階段 第 (N1)個(gè)掃描周期 輸出刷新 第 (N+1)個(gè)掃描周期 輸 入采樣 第 N 個(gè)掃描周期 輸入采樣 輸出刷新 用戶程序執(zhí)行 7 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次讀入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并將它 們存入 I/O 映象區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)。完成上述三個(gè)階段稱作為一個(gè)掃描周期。PLC 的通信現(xiàn)在主要采用通過多點(diǎn)接口（ MPI）的數(shù)據(jù)通訊、 PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。 PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 PLC 與 PLC 之間、 PLC 與上 位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。 3． PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。無論是小型的 PLC，還是 中、大型的 PLC，其電源的性能都是一樣的，均能對(duì) PLC 內(nèi)部的所有器件提供一個(gè)穩(wěn)定可靠的直流電源。 按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 模 擬 量 ： 按 信 號(hào) 類 型 分 ， 有 電 流 型 （ 420mA,020mA ）、 電 壓 型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。不過對(duì)于新型的 PLC，其存儲(chǔ)容量可根據(jù)用戶的需要而改變。 C． 用 戶程序存儲(chǔ)區(qū) 用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域和無失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域，前者在PLC 斷電時(shí)，由內(nèi)部的鋰電子供電。因此，整個(gè) I/O 映象區(qū)可看作由開關(guān)量的 I/O 映象區(qū)和模擬量的 I/O 映象區(qū)兩部分組成。因此，它需要有一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元（ RAM）以供存放 I/O 的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些存儲(chǔ)單元稱作 I/O 映象區(qū)。 B. 系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū) 系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)包括 I/O 映象區(qū)以及各類軟設(shè)備（例如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器等）存儲(chǔ)區(qū)。由制造廠商將其固化在 EPROM 中，用戶不能夠直接存取。 編程器 中 央 處 理 單 元 （ CPU） 輸入電路 輸出電路 系 統(tǒng) 程 序 存 儲(chǔ) 區(qū) 用 戶 程 序 存 儲(chǔ) 區(qū) 電源 5 A. 系 統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū) 在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。 存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為應(yīng)用程序存儲(chǔ)器。 PLC 的軟件分為兩部分 : 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 （ 2） 存儲(chǔ)器 與微型計(jì)算機(jī)一樣，除了硬件以外，還必須有軟件。并將邏輯或算 術(shù)運(yùn)算等結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能，接受并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)，檢查電源、存儲(chǔ)器、 I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能檢查用戶程序的語法錯(cuò)誤。 的體系結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)上是一種被專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)和微機(jī)是基本一致的。 隨著科學(xué)技術(shù)不斷的飛躍發(fā)展， PLC 也不斷得到完善和強(qiáng)大，同時(shí)它的功能也大大超過了邏輯控制的范圍，如聯(lián)網(wǎng)通信功能和自診斷功能等。 而對(duì)于傳統(tǒng)的繼電器電路來說，它難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯功能的和數(shù)字式控制， 而且要實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的邏輯控制功能不僅設(shè)計(jì)繁瑣，難以實(shí)現(xiàn)升級(jí)，而且易發(fā)故障，維修復(fù)雜，現(xiàn)在已被大中型設(shè)備的控制系統(tǒng)所拋棄 。 PLC 具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長率一直保持為 30%40%。 1968 年美國 GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱 Programmable Controller（ PC）。 Cleaning Machine 目 錄 一 . 前言 ?????????????????????? ???? 3 （一） PLC 技術(shù)基本原理 ???????????? ??? 3 （二） PLC 控制程序設(shè)計(jì) ???????????? ??? 7 （三） 清洗機(jī)的用途特點(diǎn) ???????????? ??? 9 二． 機(jī)器總體設(shè)計(jì)方案 ???????????????? ???? 10 三． 機(jī)架的設(shè)計(jì) ???????????????????? ??? 13 四． 管路的設(shè)計(jì) ???????????????????? ??? 21 （一） 管路的設(shè)計(jì) ???? ?????????????? 21 （二） 清洗頭的設(shè)計(jì) ???????????????? ? 21 （三） 器件的選型 ?????????????????? 23 五． 電路的設(shè)計(jì) ???????????????????? ??? 29 （一） 電路的設(shè)計(jì) ?????????????????? 29 （二） 器件的選型 ?????????????????? 35 六． PLC 程序的設(shè)計(jì) ???????????????????? ? 38 （一） I/O 點(diǎn)分配表 ???????????????? ? 38 （二） 流程圖 ???????????????????? 39 (三 ) 梯形圖 ????????? ??????????? 40 (四 ) 語句表 ???????????????????? 44 七 . 結(jié)論 ???????????????????????? ?? 47 八 . 致謝 ???????????????????????? ?? 48 九 . 參考文獻(xiàn) ?????????????????????? ?? 49 十 . 附錄 :英譯漢 ?????????????????????? ? 50 3 一 . 前言 (一 ) PLC 技術(shù)基本原理 1. PLC 的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照 邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。s application. This equipment designed for cleaning and sterilizing casks. The equipment is automatic. The key processes contain discharging remnants, swilling with water, swilling with disinfectant, swilling with aseptic water and inflating with CO2. The height of cask is 360— diameter is 250— 500. The equipment is made of chassis, control unit, electromagic valve and piping. The center of manipulative unit is the MITSUBISHI PLC. PLC controls all of the running processes. 2 Keywords: PLC。 清洗機(jī) Abstract: Applied meaning that programmable logic controller have in its control the aspect in the industry gradually obvious, bine at manufacture， generate electricity, chem