饮料灌装生产流水线PLC的控制

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摘 要

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。本文介绍了PLC 在饮料灌装流水线中的应用，给出了详细的程序设计过程。利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。

在现代生产生活中，自动化的应用越来越多，通过PLC实现智能控制可以在工厂生产中节省很多的人力物力。在饮料罐装生产线上用PLC控制罐装，同时做统计工作，可大大提高工厂的自动化水平。饮料罐装生产线上也需要自动化提高生产效率。本文主要介绍的是PLC的饮料灌装生产流水线的控制系统的设计。通过PLC实现智能控制可以在工厂生产中节省很多的人力物力。在饮料罐装生产线上用PLC控制罐装，同时做统计工作，可大大提高工厂的自动化水平。所设计该系统最终能够实现以下功能：该系统主要运用了PLC、传感器、继电器、加法器、行程开关等器件，利用PLC良好的自动控制性能，提高生产效率，能够实现饮料罐装生产过程的无人控制。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。

2 目 录

第一章 可编程控制器概述 1

1.1 PLC的定义 ..................................................................................................... 1

1.2 PLC的组成 ..................................................................................................... 1

1.3 可编程控制器的分类和发展 ......................................................................... 2

1.4 PLC的功能 ..................................................................................................... 2

1.5PLC的应用范围 .............................................................................................. 2

第二章 任务及相关设计方案 4

2.1任务的分析 ..................................................................................................................... 4

2.2硬件设计方案 .................................................................................................. 4

2.3软件设计方案 .................................................................................................. 5

2.4经验设计方法 .................................................................................................. 5

2.5逻辑设计方法 .................................................................................................. 5

第三章 元器件的选择 6

3.1 电动机的选择 ................................................................................................. 6

3.2 断路器选用原则 ............................................................................................. 7

3.3 接触器的选型 ................................................................................................. 7

3.4 热继电器的选型 ............................................................................................. 7

3.5行程开关电器、熔断器的选型 ...................................................................... 8

3.6传感器的选型 .................................................................................................. 8

3.7红外发光二极管选型 ...................................................................................... 9

第四章 流水线灌装的工作原理 9

第五章 系统硬件电路的实现 11

5.1系统硬件结构图 ............................................................................................ 11

5.2电控系统与原理图设计 ................................................................................ 11

第六章PLC控制部分硬件设计 12

6.1 PLC设计 .......................................................................... 错误!未定义书签。

6.2控制面板图 ....................................................................... 错误!未定义书签。

6.3 梯形图 .............................................................................. 错误!未定义书签。

6.4指令表 ............................................................................... 错误!未定义书签。

第七章 总结 21

参考文献： 22

3 第一章 可编程控制器概述

1.1 PLC的定义:

可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International

Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:

PLC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。

总之可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机，它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力，但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时其硬件需根据实际需要进行选用、配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。

1.2 PLC的组成:

PLC的基本组成可归为四大部件：

1．中央处理单元（CPU板）——控制器的核心；

2. 输入部件 （I/O部件）——连接现场设备与CPU之间的接口电路；

3. 输出部件 ——送出PLC运算后得出的控制信息；

4. 电源部件 ——为PLC内部电路提供能源。

另外，还必须有编程器——将用户程序写进规定的存储器内。PLC的基本组成框图如图1所示：

4 图1 PLC的基本组成框图

1.3 可编程控制器的分类和发展:

（1）分类

按I/O点数可分为大、中、小型三大类，通常可以定义为：

小型：I/O点数在256点以下；

中型：I/O点数在256～1024点之间

大型：I/O点数在1024点以上。

（2）发展方向

发展方向分小型化和大型化两个发展趋势。小型PLC有两个发展方向，即小（微）型化和专业化。大型化指的是大中型PLC向着大容量、智能化和网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。

1.4 PLC的功能:

1. 逻辑控制；

2. 定时控制；

3. 计数控制；

4. 步进(顺序)控制；

5. PID 控制；

6. 数据控制，PLC 具有数据处理能力；

7. 通信和联网；

8. 其它PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如定位控制模块、CRT 模块。

1.5 PLC的应用范围:

目前，在国内外PLC已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业，随着PLC性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。从应用类型看，PLC的应用大致可归纳为以下几个方面：

（1）开关量逻辑控制

利用PLC最基本的逻辑运算、定时、计数等功能实现逻辑控制，可以取代传统的继电器控制，用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等，例如：机床、