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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
2、基本结构。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叙述，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Abstract PLC control is the most commonly used industrial automation control method
3、,because of its convenient control to withstand an adverse environment,it is better than MCU control technology ,computer and communication technologies are integrated specifically for industrial control and design,have store function,common flexible,high reliability and environmental adaptability,a
4、nd programming simple,easy to use and small size,light weight,a series of low-power advantages in industrial applications become more extensive. This paper introduces briefly the programmable logical controller and the century star monitoring software uses in the filling machine of controlling metho
5、d and the principle, used the new examination method, and achieve the automation of the entire production line. This paper describes in detail the control system of the filling machine design steps, is based on the self-industry and the application of the other trade on auto-control technique, propo
6、sed the frame of the control system based on programmable logical controller. Design the control system of the filling machine based on the programmable logical controller and designs the control system, inspecting and picking out the broken bottle. the simulation software of configuration briefly a
7、nd describe simulation process in detail, there are production line configuration screen. This design completes the carbonated production line hardware configuration and software design and uses century star configuration software to monitor real-time system, to achieve the image of the entire desig
8、n image and practical. Not only improve the labor productivity, but also has far-reaching significance of the improvement of quality and yield. Keywords: Carbonated filling machine control system, Programmable Logical Controller, Configuration software目 录摘 要IAbstractII第1章 引 言11.1设计的目的和意义11.2设计项目发展情况
9、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52.1 灌装机的主要类型52.1.1 旋转型灌装机52.1.2 直线型灌装机52.2 灌装的基本方法介绍63.3 灌装机以及灌装方式的确定73.3.1 灌装机的确定73.3.2 灌装方式的确定7第3章 汽水灌装机控制系统设计方案93.1 总体设计思路93.2 灌装机控制系统的具体流程9第4章 汽水灌装机控制系统的硬件设计114.1 PLC的选型114.1.1 选择PLC控制的原因114.1.2 PLC介绍114.1.3 PLC型号的选择
10、124.2 PLC硬件系统的连接134.3 灌装机的传动原理144.4 灌装机的重要硬件详解154.4.1 灌装机的供瓶机构154.4.2 瓶的升降机构154.4.3 灌装阀的功能15第5章 汽水灌装机控制系统的软件设计175.1 系统程序的指令介绍175.2 可编程序控制器I/O分配175.3 工作过程分析185.3.1 正常灌装流程185.3.2 灌装出现次品的流程215.3.3 次品捡出器225.3.4 贮料缸的相关程序24第6章 监控程序的软件设计256.1 组态软件简介256.1.1 组态软件的选择256.1.2 世纪星组态软件简介256.1.3 世纪星软件组成256.2 组态画面的
11、具体设计266.2.1 组态图形界面的设计266.2.2 组态的变量设计276.2.3 应用程序命令语言编辑286.2.4 动画连接29第7章 监控系统通信的实现317.1 通信连接317.1.1 CPM2A的通信连接方式317.1.2 CPM2A的上位通信协议317.1.3 编写上位机通信程序317.1.4 实现上位机对PLC的监控327.2 计算机与PLC通信327.3 世纪星与PLC通信337.4 监控系统的现场调试347.4.1 PLC系统的现场调试347.4.2 上位计算机系统的现场调试35结 论36参考文献37致 谢38附录 组态运行效果图39第1章 引 言 1.1设计的目的和意义
12、 随着现代科学技术的发展，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、蒸馏水、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、化妆品等，要满足日益增长的液体产品的需要，就应大力发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，PLC在工业控制领域应用的日益广泛，使我们利用先进控制
13、技术改进灌装机的控制系统，弥补其不足成为可能。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，液体物体的灌装机发展很快，早已有人工手动灌装发展实现机械自动化灌装，且自动化水平日益提高。随着科技进步，现在越来越多的将PLC应用
14、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【】。1.2设计项目发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Horix、Kiefer和U.S.BottLers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年首次制造了重力灌装机，用于灌装番茄酱，这家公司
15、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。灌装机械工业发展迅速，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，灌装生产绝大部分处于手工操作，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的落后面貌，但灌装机械的发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 （Programmable Logical Controller，可编程序逻辑控制器）是以微处理器为基础，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PLC，它是以微型计算机为基础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
