罐装饮料生产线的PLC控制 太原工业学院
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饮料罐装生产流水线的PLC控制设计要求
一、课题内容：
饮料罐装生产流水线梯形图控制程序设计并画出硬件接线图
二、控制要求：
（1）系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作
（2）当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警
（3）用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过99999999瓶（4）可以手动对计数值清零（复位）
三、课题要求：
3. 根据课题的控制要求完成设计并调试成功
4. 完成课程设计说明书
一、饮料灌装生产流水线的PLC控制背景概述
目前，饮料厂的自动化灌装生产线中已经有越来越多的机器在使用先进的技术提高机器的自动化控制技术水平和生产效率，而应用PLC完成电器部分的控制是工业自动化电器控制的主要发展方向。
在饮料灌装装机设备方面，美国、德国、日本、意大利和英国的制造水平相对较高。
我们可以通过这些国家的饮料灌装装机的新趋势来确定我们国家与他们之间的差别，应该向哪些方面学习发展才能缩小之间的差别，使我国的灌装机尽快挤进世界先进行业中。
PLC编程简单、体积小、重量轻、耗电少、可靠性高、反应快。
梯形图是目前最为广泛，最受欢迎的一种编程语言，采用串行工作方式，具有简单，直观等特点，它采用常开、常闭接点构成组合逻辑电路驱动各类软器件线圈或功能指令实现一定的逻辑运算、算术运算或数据的传送、变换与外部输出等。
PLC（可编程控制器）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。
PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合
在一起，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。
作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。
几年前，自动化技术只占包装机械设计的30%，现在已占50%以上，大量使用了微电脑设计和机电一体化控制。
提高包装机械自动化程度的目的：一是为了提高生产率；二是为了提高设备的柔性和灵活性；三是为了提高包装机械完成复杂动作的能力。
饮料灌装机用于灌装各种各样的瓶装饮料，适合大中型饮料生产厂家，早期的灌装机械大多数采用容积泵式、蠕动泵式作为计量方法。
这些方法存在一些缺点。
例如：灌装精度和稳定性难以保证、更换灌装规格困难等。
本系统采用的饮料分装计量是通过时间和单位时间流量来确定的，计量精度由可编程控制器（PLC）控制确定。
PLC控制具有编程简单、工作可靠、使用方便等特点，在工业自动化控制领域广泛应用。
专为PLC应用而实际的触摸屏集主机、输入和输出设备于一体，适合在恶略的工业环境中使用。
饮料灌装装置主要包括两部分：恒压储液罐灌液和计数部分。
在恒压储液罐灌液不封，里面有上限液位和下线液位传感器。
液面低于下线液位时恒压储液罐为空。
饮料通过进液电磁阀流入恒压储液罐，液面达到上限位时进液电磁阀断电关闭，使液位保持恒定。
然后再让满瓶随传送带运动。
鉴于PLC可靠性高、耐恶劣环境能力强、使用极为方便三大特点。
利用PLC技术平台自主开发创新，将机械、电气和自动化等技术有机结合，将传统的继电器-接触器控制功能用PLC代替，构成实用、可靠的饮料灌装生产线PLC控制系统。
该控制系统可节省大量电气元件、导线与原材料,缩短设计周期,减少维修工作量, 提高加工零件合格率,进而提高生产率，而且程序调整修改方便灵活，提高了设备的柔性和灵活性。
具有整体技术经济效益。
罐装饮料生产流水线图
二、程序设计
1.I/O口分配表
2.程序
1.本程序实现的功能：
（1）再触摸屏上按下qi按钮系统启动，电机开始转动，同时电
机转动报警灯亮（绿色）。
在传送带上的空瓶跟随传送带移动。
按
下ting按钮时，电机停止转动，空瓶也同时停止移动，电机转动
报警灯灭（红色）。
（2）当瓶子移动到装罐口下边时，系统检测到有空瓶信号，电
机停止转动，空瓶停止移动，1s后，装罐口有饮料流出，瓶中液
位上升。
整个装罐过程为5s。
5s后电机重新启动，装满饮料的满
瓶继续跟随传送带移动。
（3）每检测到有空瓶信号时，屏幕上的计数器自动加一。
当按
下jiwei按钮时，计数器清零。
（4）当按qidong按钮动以后，可以重复实现装罐全过程。
2.对程序的说明：
（1）空瓶信号输入口为I00102，但本程序中为了能够实现动画过程中自动检测空瓶信号，故将空瓶信号输入口改为中间继电器
M00031。
（2）计数器分为十位和个位，仿照抢答器程序进行数码管显示，可以再加百位、千位等。
（3）本程序前62行为真正的控制装罐过程的程序，以后的程序为动画程序。
电机转动、空瓶向右移动
检测空瓶、装罐、计
装罐完成后继续移动
手动计数器复位
两位数技数
三、程序的调试
在调试程序的过程中我们遇到很多问题，主要集中在中间继电器和计数器等地址问题。
这些问题导致在装罐过程中液位显示混乱。
瓶与电机转动停、开不协调。
在我们的共同努力下，我们找出了所有问题，成功实现要求的全过程。
四、硬件接线图
参考文献：
原菊梅叶树江，可编程自动化控制器（PAC）技术及应用，机械工业出版社 2011 年1月1日第一版
五、设计总结
一周紧张的PLC课程设计已经接近尾声，在刘老师的细心指导下，我们团队本着团结合作的精神终于完成了此次课程设计。
我们本次的课程设计题目是“饮料灌装生产线的PLC控制”，我们的具体分工如下：岳帅负责程序设计和编写，郭成然和张健健主要负责程序调试，裴二龙主要负责记录整个过程中的问题，以及画图工作。
在这个过程中，我们对PLC的一些理论和实践知识有了更深层次的理解，这其中包括PLC的基本配置、程序的编写以及触摸屏的配置和设计和在其中遇到的一些错误的解决方法等。
我们每个人对于罐装饮料生产流水线的PLC控制有了清晰的认识。
