基于PLC的飲料罐裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

丁一 魏穎* 沈陽工學院

1 硬件方案設(shè)計

設(shè)計的硬件整體思路就是通過歐姆龍 CP1H PLC輸出的數(shù)字信號控制繼電器陣列，達到控制電路的目的，控制電路的組成包括：可編程控制器PLC、繼電器陣列和連接電路（變頻器），其中，主要執(zhí)行模塊為繼電器，可編程控制器PLC發(fā)出的數(shù)字指令控制繼電器線圈，而繼電器的開合直接控制電源電路，從而實現(xiàn)了對電動機的控制。在飲料罐裝系統(tǒng)中，可編程控制器PLC是控制核心，外部輸入信號如啟動開關(guān)，停止開關(guān)可以選擇傳入可編程控制器PLC，經(jīng)過PLC內(nèi)部進行數(shù)據(jù)處理或邏輯運算后，提供輸出信號來控制電機驅(qū)動裝置進而控制傳送帶的運行?？删幊炭刂破鱌LC用定時器設(shè)置飲料罐裝和壓蓋過程的時間，用計數(shù)器記錄完成的罐裝數(shù)量，因此可以通過設(shè)置PLC定時器和計數(shù)器的參數(shù)，來滿足罐裝不同規(guī)格容器的要求。繼電器-接觸器控制方案原理圖如圖1.1所示。

圖1.1 PLC的飲料灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)原理圖

2 軟件系統(tǒng)方案

2.1 PLC的飲料灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)原理圖

飲料灌裝系統(tǒng)分為兩部分，一部分為灌裝裝置；一部分為傳送裝置，當啟動裝置時驅(qū)動電機工作帶動傳送帶傳送瓶子，傳感器逐一檢測檢測到瓶子到達罐裝位置時傳送帶停止，當定時器到達時間時，電動機恢復運行傳動裝置自動啟動。當?shù)竭_壓蓋位置時傳感器再次發(fā)出信號，使傳送帶停止傳動，定時器再次定時，時間結(jié)束壓蓋完成傳送帶再次傳動，當罐裝好的成品到達計數(shù)傳感器位置時，計數(shù)器進行計數(shù)，當要停止機器運行時，按下停止按鈕設(shè)備停止，工作結(jié)束。

PLC的飲料灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)原理圖如圖2.1所示。

圖2.1 PLC的飲料灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)原理圖

2.2 PLC的飲料灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)I/O地址分配

CP1H系列PLC是歐姆龍公司生產(chǎn)的小型整體式可編程序控制器，它的性能價格比很高，在小規(guī)?？刂浦幸勋@廣泛應用。CP1H系列PLC中又有很多種型號的PLC。此飲料灌裝系統(tǒng)中共有10個輸入點和10個輸出點，共需要21點I/O，根據(jù)點數(shù)及程序容量，選擇了歐姆龍CP1H作為其主機。飲料罐裝控制系統(tǒng)I/O地址分配表見表2.2；

表2.2 飲料罐裝控制系統(tǒng)I/O地址分配表

3 飲料罐裝控制系統(tǒng)組態(tài)通信

在組態(tài)王編寫監(jiān)控畫面工程中，第一需要為要用到的變量編寫數(shù)據(jù)詞典，包括對需要用到的變量的名稱的描述，變量數(shù)據(jù)類型的確定，查找變量對應的數(shù)據(jù)地址，選定連接設(shè)備的通訊類型，PLC寄存器地址。

實現(xiàn)組態(tài)王與PLC之間通訊必須先調(diào)試好CX-Programmer軟件與組態(tài)王之間通訊協(xié)議與一系列參數(shù)的設(shè)定，梯形節(jié)點和相應的寄存器地址，該地址映射到數(shù)據(jù)字典組態(tài)王中。之后將程序下載到PLC中，通過特定的數(shù)據(jù)傳輸線纜將數(shù)據(jù)傳到組態(tài)王軟件中，實現(xiàn)系統(tǒng)能正常運行。

[1]衛(wèi)若亮.帶式輸送機拉緊控制系統(tǒng)的研究[D].西安：西安科技大學.2014.

[2]劉曉松.閉式循環(huán)柴油機控制與實驗研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學.2011.