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1、-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。在饮料行业，自动化生产线的生产方式是推广的最普及的一种生产模式，它促使灌装的速度大幅提升，同时也使得灌装精度更高，给企业带来了不可小觑的生产力。鉴于此，设计者利用PLC的功能和特点设计出了一款饮料灌装生产流水线控制系统。本文所涉及的饮
2、料灌装自动化生产线采用PLC控制，流量计计量，确保了灌装的速度和精度。本文详细论述了饮料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的饮料灌装机控制系统的根本构造。本系统设计中完成了饮料灌装机控制系统的硬件的配置和软件方面的设计，实现了饮料灌装机控制系统的自动化。对劳动生产率的提高，对饮料的质量和产量的提高都具有深远的意义。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。关键词：可编程控制器；自动化；灌装；生产线AbstractWith the increasing le
3、vel of industrial automation, many industrial enterprises are faced with the transformation of traditional production line and re-design problem. PLC (programmable logic controller) is a microprocessor as the core of industrial control devices, it will relay the traditional control system bined with
4、 puter technology in recent years in industrial automation, mechanical and electrical integration, the transformation of traditional industries such as generally applied. As a general-purpose industrial control puter, the realization of industrial control wiring logical leap in logic to storage, ind
5、ustrial control in the world is playing an increasingly important role. In beverage industry, automated production line mode of production is to promote the most popular a kind of production mode, it causes the filling speed increases, but make the filling a higher precision, to bring enterprise can
6、not small gaze of productivity.In view of this, the designers of the use of PLC functions and features designed a beverage filling production line control system.This paper involves the drinks filling automation production line adopts PLC control, flow meter metering, insure the filling speed and pr
7、ecision.This paper describes in detail the control system of the drinks filling machine design steps, a brief introduction of the drinks filling machine control system and base on the self-industry and the application of the other trade on auto-control technique, proposed the frame of the control sy
8、stem based on programmable logical controller.This design pletes the drinks production line hardware configuration and software design,to achieve the automation of the carbonated drinks filling machine. Not only improve the labor productivity, but also has far-reaching significance of the improvemen
9、t of quality and yield.PLC control of the use of beverage filling production process, which can effectively improve the production efficiency of filling, and significantly increase the reliability of control systems and fle*ible.Keywords:Programmable controller；Automation；Filling；Production line . z
10、.-目 录摘要IABSTRACTII前言11.概述21.1概论21.2设计任务与要求31.3相关预备知识31.3.1 PLC的定义31.3.2 PLC的根本组成31.3.3 PLC的功能与特点41.3.4 PLC的应用围41.4总体方案设计52.系统机械构造设计72.1 电机的选择72.1.1 丝杠电机的选择72.1.2 传送带电机的选择102.2 滚珠丝杠副的计算112.2.1 最大工作载荷Fm的计算112.2.2 最大动载荷C的计算112.2.3 额定动载荷Ca的校核112.2.4 刚度的验算122.3 滚动轴承的选择122.3.1 丝杠滚动轴承的选择132.3.2 滚筒滚动轴承的选择13
11、2.4 联轴器的选择142.4.1 传送带电机联轴器的选择142.4.2 丝杠电机联轴器的选择142.5 灌装机储液箱的尺寸确定143.电气控制系统硬件设计153.1 总体方案分析153.2 控制系统的I/O点及地址分配153.2.1 输入信号I/O点地址分配153.2.2 输出信号I/O点地址分配163.3 电气元件选型173.3.1 PLC的选型173.3.2 断路器的选型173.3.3 接触器的选型183.3.4 行程开关的选型183.3.5 光电传感器的选型183.3.6 流量计的选型193.3.7 电磁阀的选型193.4 电气控制系统原理图203.4.1 电气原理图总体设计203.4
12、.2 传送带电机接线图203.4.3 丝杠电机接线图213.4.4 电磁阀接线图223.4.5 控制系统接线图224.电气控制系统软件设计234.1 STEP7-Micro/WIN软件介绍234.2 电气控制系统程序设计254.2.1 电气控制系统流程图254.2.2 传送带前进264.2.3 光电传感器开场计瓶数274.2.4 喷口下压284.2.5 系统开场进展灌装294.2.6 喷口上抬304.3 PLC程序调试314.3.1 调试思路314.3.2 调试结果31总结与体会34致35参考文献36附录：系统程序梯形图37. z.-前 言工业现代化的进程，对生产过程的自动控制和信息通信提出了
13、更高的要求。随着计算机和网络通讯技术的开展，企业对生产过程的自动控制和信息通讯提出了更高的要求。工业自动化系统已经从单机的PLC控制开展到多PLC及人机界面HMI，Human Machine Interface的网络控制。全自动灌装生产线是由数台自动灌装机械经控制系统进展集中控制，并按照各自功能完成一定任务进展顺序、连续生产的一系列机器组合。通过对饮料罐装自动控制的介绍，使我们对灌装这个行业有了更深的了解，也对自动化这个名词有了进一步的了解。我国的饮料罐装自动化相对于西方兴旺来讲还有很大的差距。设备旧，技术落后，成为阻碍我们灌装行业开展的一个严重问题。鉴于这些问题，我国企业不断开展自身的实力，
14、逐步朝着生产高速化、设备构造合理化、设备的多功能化、设备的绿色化、控制的智能化等方向开展。推出适合自己需求的产品来。早期的灌装生产流水线大多数采用容积泵式、蠕动泵式作为计量方式。这些方式存在一些缺点。例如：灌装精度和稳定性难以保证、更换灌装规格困难等。本设计鉴于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
15、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。 PLC控制具有编程简单、工作可靠、使用方便等特点，已经在工业自动化控制领域得到了广泛的应用。. z.-1.概述1.1概论现代社会工业自动化水平日益提高，致使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。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局部：恒压储液罐灌液和计数局部。在恒压储液罐灌液不封，里面有上限
