基于PLC灌装机控制系统.docx

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1、摘要PLC控制是目前工业上最常用的自动化控制方法，由于其控制方便，能够承受恶劣的环境，因此，在工业上优于单片机的控制。PLC将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计,具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点，因此在工业上的应用越来越广泛。本文主要讲述可编程控制器与灌装机中的控制方法和原理，采用了新的检测方法，实现了整个生产线的自动化。本论文详细论述了灌装机控制系统的设计步骤，通过对灌装机系统的充分了解，以行业现状为出发点，结合其他行业自动控制技术的应用情况，提出了基于PLC的灌装机控制系统的根本结构

2、。用可编程控制器设计了多移阀开启、破瓶检测、破瓶捡出、自动压盖等过程的自动控制。最后，简要介绍了组态软件，对模拟过程进行了详细的表达，并附有灌装机控制系统的组态画面。本系统设计中完成了灌装机控制系统的硬件的配置和软件方面的设计，并利用组态软件实现了实时监控系统的设计。采用PLC来控制生产线，实现了控制系统的自动化，对劳动生产率的提高，对液体的质量和产量的提高都具有深远的意义。关键词：灌装机控制系统；可编程控制器；组态软件AbstractPLCcontrolisthemostcommonlyusedindustrialautomationcontrolmethod,becauseofitscon

3、venientcontroltowithstandanadverseenvironmentalisbetterthanMCUcontroltechnology,computerandcommunicationtechnologiesareintegratedspecificallyforindustrialcontrolanddesign,havestorefunction,commonflexible,highreliabilityandenvironmentaladaptability,andprogrammingsimple,easytouseandsmallsize,lightweig

4、ht,aseriesoflow-poweradvantagesinindustrialapplicationsbecomemoreextensive.Thispaperintroducesbrieflytheprogrammablelogicalcontrollerandthecenturystarmonitoringsoftwareusesinthefillingmachineofcontrollingmethodandtheprinciple,usedthenewexaminationmethod,andachievetheautomationoftheentireproductionli

5、ne.Thispaperdescribesindetailthecontrolsystemofthefillingmachinedesignsteps,isbasedontheself-industryandtheapplicationoftheothertradeonauto-controltechnique,proposedtheframeofthecontrolsystembasedonprogrammablelogicalcontroller.Designthecontrolsystemofthefillingmachinebasedontheprogrammablelogicalco

6、ntrolleranddesignsthecontrolsystem,inspectingandpickingoutthebrokenbottle,thesimulationsoftwareofconfigurationbrieflyanddescribesimulationprocessindetail,thereareproductionlineconfigurationscreen.Thisdesigncompletesthecarbonatedproductionlinehardwareconfigurationandsoftwaredesignandusescenturystarco

7、nfigurationsoftwaretomonitorreal-timesystem,toachievetheimageoftheentiredesignimageandpractical.Notonlyimprovethelaborproductivity,butalsohasfar-reachingsignificanceoftheimprovementofqualityandyield.Keywords:Carbonatedfillingmachinecontrolsystem.ProgrammableLogicalController,Configurationsoftware目录摘

8、要IAbstractI第1章引言11.l设计的目的和意义11.2设计工程开展情况简介21.2.1 可编程序逻辑控制器21.2.2 我国灌装业的缺陷31. 3汽水灌装机控制系统方案设想与优点31.4论文的主要构成3第2章灌装控制系统总体介绍41. 1灌装机的主要类型42. 1.1旋转型灌装机43. 1.2直线型灌装机43.2 灌装的根本方法介绍53.3 灌装机以及灌装方式确实定63. 3.1灌装机确实定64. 3.2灌装方式确实定6第3章汽水灌装机控制系统设计方案74.2 总体设计思路74.3 灌装机控制系统的具体流程7第4章汽水灌装机控制系统的硬件设计84.1PLC的选型错误!未定义书签。4.

9、1.1选择PLC控制的原因84. 1.2PLC介绍85. 1.3PLC型号的选择105.2 PLC硬件系统的连接115.3 灌装机的传动原理115.4 灌装机的重要硬件详解124. 4.1灌装机的供瓶机构125. 4.2瓶的升降机构124. 4.3灌装阀的功能13第5章汽水灌装机控制系统的软件设计135.1 系统程序的指令介绍135.2 可编程序控制器I/O分配145.3 工作过程分析155. 3.1正常灌装流程155.3.2灌装出现次品的流程165. 3.3次品捡出器176. 3.4贮料缸的相关程序18第6章监控程序的软件设计197. 1组态软件简介196. 1.1组态软件的选择196.1.

10、2世纪星组态软件简介196. 1.3世纪星软件组成206.2组态画面的具体设计206. 2.1组态图形界面的设计217. 2.2组态的变量设计218. 2.3应用程序命令语言编辑229. 2.4动画连接22第7章监控系统通信的实现2310. 1通信连接237. 1.1CPM2A的通信连接方式237. 1.2CPM2的上位通信协议247. 1.3编写上位机通信程序247. 1.4实现上位机对PLC的监控247.2计算机与PLC通信247. 3世纪星与PLC通信267.4监控系统的现场调试261. 4.1PLC系统的现场调试267. 4.2上位计算机系统的现场调试27结论27参考文献28致谢29附

11、录组态运行效果图30第1章引言1.1 设计的目的和意义随着现代科学技术的开展，人民生活水平的提高，人们的消费习惯也随之相应的变化，同时对消费品的包装提出了更高的要求。而液态产品的包装在包装行业中占有很大比例，这是由于液体包装涉及的行业广泛、品种繁多，如饮料方面的汽水、果汁、牛奶、矿泉水、蒸馄水、啤酒、果酒等；调味品方面的酱油、醋、味精液、果酱等；药品方面的针剂、糖浆、酊剂、气雾剂等；农药乳剂、化工产品的各种瓶装、化装品等，要满足日益增长的液体产品的需要，就应大力开展液体产品的包装技术。另外我国液体包装设备还存在自动化程度低、速度慢、破瓶率高、系统运行不稳定等缺陷。随着集散控制系统的日益完善，P

12、LC在工业控制领域应用的日益广泛，使我们利用先进控制技术改良灌装机的控制系统，弥补其缺乏成为可能。减少事故。通过监控系统，可以对生产线中各设备的运行情况进行周密监视，发现异常，立即进行报警或停机，把事故控制在最小的范围内，从而提高运行的可靠性。提高经济效益。实施灌装过程监控后，可以实现对灌装机控制系统的全自动化，提高生产效率。改善工作环境。实施监控后，值班人员坐在控制室就可以随时了解整个灌装机控制系统的运行情况，从以往人工操作、实时观察中解脱出来。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，液体物体的灌装机开展很快，早己有人工手动灌装开展实现机械自动化灌装，且自动化水

13、平日益提高。随着科技进步，现在越来越多的将PLC应用于灌装机系统中。另外由于PLC其抗干扰能力强，可靠性高，编程简单，性价比高等优点被广泛应用于各种工业控制领域。利用PLC实现对罐装机的控制，结构简化，维护方便，可以节约调整时间，增加设备的柔性，同时运行稳定可靠m。12设计工程开展情况简介人类自从采用容器盛装液体以后，就产生了灌装方法。十九世纪末二十世纪初以前，通常使用水罐、水杓进行人工灌装或直接将容器浸入液料中进行灌装，大约在1980年美国HorixKiefer和U.S.BottLcrs等三家公司开始制造容器灌装的机械装置。第一台商业用灌装机是Kiefer公司制造;HoriX公司于1920年

14、首次制造了重力灌装机,用于灌装番茄酱，这家公司至今仍生产灌装机，二十年代初这几家公司着手生产回转式灌装机，其中U.S公司制造的是纯真空灌装机，二十世纪以来。灌装机械工业开展迅速，那时灌装的速度取决于人工将瓶子对准灌装阀，等待瓶子灌装完毕所需的时间。我国在解放前几乎没有灌装机械，灌装生产绝大局部处于手工操作，非常落后。70年代初，上海、北京、广州、青岛、烟台等地引进三十多条灌装线，其中有西德Seitz厂产品、意大利SimOnaZi公司、美国Merer公司、日本三菱公司，另外还有许多罗马尼亚灌装线。随后，我国广东轻工机械厂、北京酿酒机械厂、上海化工机械厂等许多家仿制了不少灌装线，初步改善了灌装生产

15、的落后面貌，但灌装机械的开展与国际先进水平的差距仍很大。1.2.1 可编程序逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicalController,可编程序逻辑控制器）是以微处理器为根底，综合了计算机和自动化技术而开发的新一代工业控制装置，按照IEC（国际电工协会）国标标准定义是，可编程序控制器又称PC或PL&它是以微型计算机为根底的一种为用于工业环境而设计的数字式电子系统，这种系统用可编程序存储面向用户指令的内部存放器,完成规定的功能，如：逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等，通过数字量的输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC产品在抗电磁、噪声干扰、有害废气的腐蚀、高温

16、、粉尘等方面有很高的能力，能直接和现场各种单元、部件连接，巩固耐用，可靠性方面PLC的平均无故障时间可达5万小时以上，操作与维修十分方便，功能日益扩大。因此，PLC广泛的应用于许多工业领域，当然技术的日新月异、突飞猛进是PLC迅速扩展市场的根本原因。我国应用PLC还处于初级阶段，而且局限于钢铁、化工、汽车、机床、煤炭、电站等领域，其他行业的应用尚未普及，中国尚有广阔的应用领域等待开拓。我国的饮料包装设备在许多方面采用了PLC,并取得了非常好的效果，但仍有许多缺乏与欠缺。1.2.2我国灌装业的缺陷我国的饮料包装设备还存在自动化程度低、速度慢、破瓶率高、系统运行不稳定等缺陷。随着集散控制系统的日益完善，PLC在工业控制领域应用的日益广泛，使