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摘要:随着科学技术的发展进步,饮料灌装生产已经实现了自动化运行,这不仅仅极大的缩短了生产周期,还在产品质量提高和生产成本降低等方面发挥着积极作用。文章以饮料灌装机的应用为切入口,对于PLC技术在饮料灌装机中的使用进行探析。
关键词:PLC 饮料灌装机 应用
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2014)14-0093-02
1 饮料灌装生产线PLC的介绍
所谓可编程控制器控制系统,是以微处理器为核心,将计算机技术,自动化技术,通讯技术融入进去,构成全新的工业控制装置。不仅仅能够发挥传统继电器控制技术优势,还可以展现出现代计算机信息技术处理的优势,是工业自动化生产过程中的理想控制设备。此项系统技术还关注于工业现场环境,运行可靠,能够避免任何形式的干扰;共鞥齐全,组合灵活多样,编程便捷,安装维修难度较小,因此,将其最为替代继电器控制模式,是很不错的选择,这也是自动化发展的趋势。但从饮料灌装机设备生产水平来讲,国际上的美国,德国,日本,意大利以及英国的制造水平相对较高,对于这些国家的灌装饮料生产技术的研究,可以看清未来饮料灌装机设备的发展趋势,以此为切入点,促进本国饮料灌装机设备的发展和进步,是我们研究PLC技术的重要契机。这不仅仅可以监会缩短两者之间的差异,还能够使得自身行业的发展方向更加明确。
2 PLC的基本结构
从本质来讲,PLC是一台更加容易控制的计算机,其主要特点在于:接口能力比较强,可以与控制对象实现连接,并且可以进行人性化设计,以满足不同生产过程需求。图1、2为可编程控制器基本组成结构示意图。
(1)CPU模块:是整个可编程系统的核心部分,由微处理器和存储器组成,是整个系统的关键环节。(2)输入/输出模块:此模块的主要效能在于实现可编程控制器与现场设备之间的连接,以便达到相应输入和输出效果。(3)编程设备:作为外围设备发挥效能,可以在进行用户程序输入,检查,修改和调试编程设备方面发挥效能,并且可以对于控制器的运行状态进行监督。(4)电源模块:起到电能供应的作用,将交流电源转化为可以使用的直流电源,以便空气器可以顺利进行运转。
3 饮料灌装生产线控制要求
(1)以启动按钮操作方式进行自动化运行,生产流水线传送带会使得驱动处于运转状态,并且可以对其执行停止操作,以便实现生产线的控制和管理;(2)瓶子处于定位区域的时候,此时就会延迟一秒,当灌装设备处于运行状态的时候,期间会有五秒的自动停止时间;(3)在瓶子内部体积被填充之后,传送带驱动电机被激活,启动后检测到新的空瓶子,并且可以进行停止按钮操作。
4 软件设计
梯形图编程,在模块化原则的基础上,实现其独立功能块的建立,是系统设计的基本思路。从软件设计规范和标准的角度来讲,处于设定状态下,设备运行状态和在线设备应该达到相应的连锁条件。尤其在开机状态下,检测工作为先,选择状态按钮之后,无论在何种状态下都可以使用紧急按钮,对其进行相应的操作,这是避免突发事件的重要举措。
(1)软件总体功能。以菜单形式进行编制,是控制程序构建的基本思想。其总体效能主要涉及到:自动功能;初始值设定功能;运行监事功能。(2)PLC编程。采用STEP7-Micro/WIN32软件,在梯形图和控制算法的基础上,进行相应的编程,在结束相应编程之后,以连接上位机和PLC的PC/PPI电缆的方式,将相对应的程序依次纳入到PLC系统中去,这就是编程的过程。
5 硬件设计
5.1 系统框架
从控制方式的角度来看,兼备开关量控制和模拟量变频调速控制,能够使得设备处于运行状态的同时,达到人工电动操作状态,并且使得输入点,输出点达到相应的操作规范。上述的信号信息会以电器按钮,指示灯的方式实现运作,可以使得硬件模块得以增加,丙炔故障率也会增加。为了能够解决这样的问题,积极采用PLC与触摸屏相结合的方案。在这样的方案中,触摸屏以组态设计方式运作,并且在计算机串行通讯基础上实行下载,由此实现通讯接口的相互连接,是很简洁的操作模式。
5.2 I/O控制的设计
灌装设备共设计有数字量输入点13个,其中:气缸运动传感器10个,液位传感器2个,光电开关1个;数字量输出点35个,其中:灌装头电磁阀控制24个,气缸运动电磁阀控制10个,储液罐电磁阀控制1个。变频调速系统需要一个模拟量输入点和一个模拟量输出点。测速电机测量电机的转速,电压值信号接入模拟输入点,经过与给定值比较和PID运算,运算结果从模拟量输出点输出,作为变频器的控制信号可实现变频调速。主控单元采用S7-200系列的PLC产品CPU224,外加两个数字量扩展模块EM 223和一个模拟量扩展模块EM235。触摸屏采用PW S3260型。
6 结语
文章利用PLC自身的特点和优势,设计了饮料灌装生产线PLC控制系统,系统硬件组成简单、灵活,投资少,软件有丰富的指令,可以完成各种复杂的控制功能。
参考文献
[1]廖常初.可编程序控制器应用技术[M].重庆:重庆大学出版社,2002.
[2]方承远.工厂电气控制技术[M].北京:机械工业出版社,2008.
关键词:PLC 饮料灌装机 应用
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2014)14-0093-02
1 饮料灌装生产线PLC的介绍
所谓可编程控制器控制系统,是以微处理器为核心,将计算机技术,自动化技术,通讯技术融入进去,构成全新的工业控制装置。不仅仅能够发挥传统继电器控制技术优势,还可以展现出现代计算机信息技术处理的优势,是工业自动化生产过程中的理想控制设备。此项系统技术还关注于工业现场环境,运行可靠,能够避免任何形式的干扰;共鞥齐全,组合灵活多样,编程便捷,安装维修难度较小,因此,将其最为替代继电器控制模式,是很不错的选择,这也是自动化发展的趋势。但从饮料灌装机设备生产水平来讲,国际上的美国,德国,日本,意大利以及英国的制造水平相对较高,对于这些国家的灌装饮料生产技术的研究,可以看清未来饮料灌装机设备的发展趋势,以此为切入点,促进本国饮料灌装机设备的发展和进步,是我们研究PLC技术的重要契机。这不仅仅可以监会缩短两者之间的差异,还能够使得自身行业的发展方向更加明确。
2 PLC的基本结构
从本质来讲,PLC是一台更加容易控制的计算机,其主要特点在于:接口能力比较强,可以与控制对象实现连接,并且可以进行人性化设计,以满足不同生产过程需求。图1、2为可编程控制器基本组成结构示意图。
(1)CPU模块:是整个可编程系统的核心部分,由微处理器和存储器组成,是整个系统的关键环节。(2)输入/输出模块:此模块的主要效能在于实现可编程控制器与现场设备之间的连接,以便达到相应输入和输出效果。(3)编程设备:作为外围设备发挥效能,可以在进行用户程序输入,检查,修改和调试编程设备方面发挥效能,并且可以对于控制器的运行状态进行监督。(4)电源模块:起到电能供应的作用,将交流电源转化为可以使用的直流电源,以便空气器可以顺利进行运转。
3 饮料灌装生产线控制要求
(1)以启动按钮操作方式进行自动化运行,生产流水线传送带会使得驱动处于运转状态,并且可以对其执行停止操作,以便实现生产线的控制和管理;(2)瓶子处于定位区域的时候,此时就会延迟一秒,当灌装设备处于运行状态的时候,期间会有五秒的自动停止时间;(3)在瓶子内部体积被填充之后,传送带驱动电机被激活,启动后检测到新的空瓶子,并且可以进行停止按钮操作。
4 软件设计
梯形图编程,在模块化原则的基础上,实现其独立功能块的建立,是系统设计的基本思路。从软件设计规范和标准的角度来讲,处于设定状态下,设备运行状态和在线设备应该达到相应的连锁条件。尤其在开机状态下,检测工作为先,选择状态按钮之后,无论在何种状态下都可以使用紧急按钮,对其进行相应的操作,这是避免突发事件的重要举措。
(1)软件总体功能。以菜单形式进行编制,是控制程序构建的基本思想。其总体效能主要涉及到:自动功能;初始值设定功能;运行监事功能。(2)PLC编程。采用STEP7-Micro/WIN32软件,在梯形图和控制算法的基础上,进行相应的编程,在结束相应编程之后,以连接上位机和PLC的PC/PPI电缆的方式,将相对应的程序依次纳入到PLC系统中去,这就是编程的过程。
5 硬件设计
5.1 系统框架
从控制方式的角度来看,兼备开关量控制和模拟量变频调速控制,能够使得设备处于运行状态的同时,达到人工电动操作状态,并且使得输入点,输出点达到相应的操作规范。上述的信号信息会以电器按钮,指示灯的方式实现运作,可以使得硬件模块得以增加,丙炔故障率也会增加。为了能够解决这样的问题,积极采用PLC与触摸屏相结合的方案。在这样的方案中,触摸屏以组态设计方式运作,并且在计算机串行通讯基础上实行下载,由此实现通讯接口的相互连接,是很简洁的操作模式。
5.2 I/O控制的设计
灌装设备共设计有数字量输入点13个,其中:气缸运动传感器10个,液位传感器2个,光电开关1个;数字量输出点35个,其中:灌装头电磁阀控制24个,气缸运动电磁阀控制10个,储液罐电磁阀控制1个。变频调速系统需要一个模拟量输入点和一个模拟量输出点。测速电机测量电机的转速,电压值信号接入模拟输入点,经过与给定值比较和PID运算,运算结果从模拟量输出点输出,作为变频器的控制信号可实现变频调速。主控单元采用S7-200系列的PLC产品CPU224,外加两个数字量扩展模块EM 223和一个模拟量扩展模块EM235。触摸屏采用PW S3260型。
6 结语
文章利用PLC自身的特点和优势,设计了饮料灌装生产线PLC控制系统,系统硬件组成简单、灵活,投资少,软件有丰富的指令,可以完成各种复杂的控制功能。
参考文献
[1]廖常初.可编程序控制器应用技术[M].重庆:重庆大学出版社,2002.
[2]方承远.工厂电气控制技术[M].北京:机械工业出版社,2008.