plc的果汁自动灌装控制系统设计
基于PLC的果汁自动罐装控制系统，整个系统中以三菱PLC为主控制驱动核心，结合外部的检测传感器还有传送装置，实现实现果汁灌装瓶的检测、果汁灌装瓶的传输、果汁的灌装、灌装后的检测、灌装后果汁的压盖、果汁的运行指示灯驱动控制，根据设计的系统功能设计出整个自动灌装果汁流水线生产控制系统方案，完成了系统I/O端子分配表的设计、硬件接线图的设计、软件梯形图以及组态王人机界面的监控设计。利用设计的果汁罐装控制系统的人机界面，实现果汁罐装系统的全过程监控和罐装设备装置的系统维护，通过本次的设计能提高自身对PLC控制系统的了解，增强专业知识。研究开发的果汁自动罐装控制系统对自动化控制领域有很大的成长空间。
目 录
引言 1
一、系统设计方案 2
（一）总方案设计 2
（二）功能要求? 2
（三）系统的结构图 3
（四）控制要求 4
二、电路设计 4
（一）PLC硬件 4
（二）果汁自动灌装系统的主电路设计 5
（三）PLC型号的选择 6
（四）I/O端子分配表 7
（五）系统硬件接线图 8
三、软件设计 10
（一）总软件流程设计 10
（二）灌装系统梯形图设计 11
四、组态王人机界面设计 14
（一）组态监控界面 14
（二）组态运行监控界面 14
总 结 18
致谢 19
参考文献 20
附录：梯形图 21
引言
随着时代的发展，工业控制技术不断的推陈出新，蒸汽机的到来改变了生产力的格局，结束了手工时代的操作，人们进入到半自动的时代。现今研究开发者们致力于半自动化到自动化的全面过程中，一些工控产品在流水作业过程中，通过全自动的仪器来实现产品的产品的加工生产，大大的加快了产品的加工过程，缩短了很多不必须的时间，节省经济成本和工作所需的劳动力。目前，餐饮行业的不断增加带来了饮料业的不断发展，带动了消费者的消费，在其不但的发展过程中，也会遇到果汁产品的加工紧张等情况，为了解决这种情况的发展，需要对传统的果汁加工装置进行改造，实现果汁自动
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罐装的流水化生产，实现全自动的控制，增加可控的智能化系统，为其控制发展带来更多的成长空间。为此本次系统选择三菱PLC为主控制驱动核心，来实现果汁灌装瓶的检测、果汁灌装瓶的传输、果汁的灌装、灌装后的检测、灌装后果汁的压盖、果汁的运行指示灯驱动控制，根据设计的系统功能设计出整个自动灌装果汁流水线生产控制系统方案，完成了系统I/O端子分配表的设计、硬件接线图的设计、软件梯形图以及组态王人机界面的监控设计。利用设计的果汁罐装控制系统的人机界面，实现果汁罐装系统的全过程监控和罐装设备装置的系统维护，通过本次的设计能提高自身对PLC控制系统的了解，增强专业知识，完成的果汁自动罐装控制系统将会带动企业的发展，提供生产效率。
一、系统设计方案
（一）总方案设计
基于PLC的果汁自动灌装控制系统，以市场的需求控制为出发点，实现流水化的生产控制，加快控制的进程，提高其生产效率，为此本次设计了该控制系统的设计总框图如图11所示：
图11 系统总设计框图
基于PLC的果汁自动罐装控制系统，整个系统中以三菱PLC为主控制驱动核心，实现整个果汁自动罐装的自动控制。该系统装置是由光电传感器、压力传感器、推出装置、供电电源、以及传送带系统、指示系统、灌装系统等组成。通过光电传感器检测灌装瓶内是否有液体，空灌装瓶会通过传输带传送，传送到灌装的设备处，此时，传送带停止工作，灌装15S灌装完成，等到罐装完毕后，此时传送继续传送，传送5S后，果汁瓶瓶传送到检测台，通过压力传感器检测果汁灌装是否合格，如果检测到的产品不合格，通过推出装置将其向前推送到废品处理传送带上，如果合格，通过推出装置将其推送到右边的次传送带上继续传送，传送10S后，传送带停止，此时压盖机自动实现果汁的压盖动作，压盖完成后，传送带继传送10S，将罐装完成的果汁成品送到集装区中。在这整个果汁灌装控制系统的设计中，各个动作的指示灯都会点亮。在设计的过程中，利用组态王软件来实现整个果汁自动灌装控制系统的监测，以便监测目前果汁灌装的工作状态。
（二） 功能要求?
根据设计的功能要求，本次设计的果汁自动罐装控制系统在设计的过程中，需要实现的具体要求如下：
（1）果汁自动灌装控制系统中，检测罐装瓶子内是否为空。
（2）果汁自动灌装控制系统中，利用传送装置实现传送。
（3）果汁自动灌装控制系统中，系统罐装瓶传送到位，实现果汁罐装。
（4）果汁自动灌装控制系统中，通过压力传感器检测罐装是否符合格。
（5）果汁自动灌装控制系统中，通过推杆将罐装后的果汁灌装成品推出到下一个传送带。
（6）果汁自动灌装控制系统中，罐装合格的产品进行压盖操作。
（7）果汁自动灌装控制系统中，利用系统功能指示整个系统运行情况。
（三） 系统的结构图
系统在设计的过程中，根据设计的方案，完成了图12、图13、图14的有关罐装控制系统的结构图，以此来更加直观的了解控制的过程。
图12 主传送结构图
图12中，系统工作时，当检测为空瓶后，传送带工作，然后，到了罐装设备处，进行系统的罐装处理，罐装完毕后，在进行质量合格检验，以此来实现整个系统的控制。
图13 次传送结构图
图13中，当果汁灌装完成后，通过主传送带将产品传送出来，压力传感器检测到灌装完成后的果汁，通过推动装置将灌装的果汁瓶推送到次传送带，通过次传送带继续传送。
图14 灌装果汁系统俯视结构图
图14设计的俯视图与前面的主传送带和次传送带相互对应，更加的清晰和了解其各个机构处于的位置，以及罐装系统的检测装置安定的位置。
（四）控制要求
果汁自动灌装控制系统中，完成整个系统需要实现的控制保护有一下几点：
（1）热保护。系统超载，工作电机立即停止切断输入电源。
（2）短路保护。系统工作电流过大，空气开关以及保险丝动作。
（3）接触器保护。系统的接触器在断电后，必须重启动装置，设备才能开始工作。
二、电路设计
（一）PLC硬件
工业控制中，通过PLC作为主单元控制器的产品越来越多，主要是由于PLC的功能较多。该PLC集成模块带有定时器、计数器、串口通信、IO驱动等功能。该模块内部存储的能力强，根据不同的类型，可以实现不同情况下的驱动控制。在控制外部模块的过程中，采用PLC的IO口来实现，可以有效实现PLC小电流控制外部模块的功能。有关PLC的分布图如图21所示。
目 录
引言 1
一、系统设计方案 2
（一）总方案设计 2
（二）功能要求? 2
（三）系统的结构图 3
（四）控制要求 4
二、电路设计 4
（一）PLC硬件 4
（二）果汁自动灌装系统的主电路设计 5
（三）PLC型号的选择 6
（四）I/O端子分配表 7
（五）系统硬件接线图 8
三、软件设计 10
（一）总软件流程设计 10
（二）灌装系统梯形图设计 11
四、组态王人机界面设计 14
（一）组态监控界面 14
（二）组态运行监控界面 14
总 结 18
致谢 19
参考文献 20
附录：梯形图 21
引言
随着时代的发展，工业控制技术不断的推陈出新，蒸汽机的到来改变了生产力的格局，结束了手工时代的操作，人们进入到半自动的时代。现今研究开发者们致力于半自动化到自动化的全面过程中，一些工控产品在流水作业过程中，通过全自动的仪器来实现产品的产品的加工生产，大大的加快了产品的加工过程，缩短了很多不必须的时间，节省经济成本和工作所需的劳动力。目前，餐饮行业的不断增加带来了饮料业的不断发展，带动了消费者的消费，在其不但的发展过程中，也会遇到果汁产品的加工紧张等情况，为了解决这种情况的发展，需要对传统的果汁加工装置进行改造，实现果汁自动
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罐装的流水化生产，实现全自动的控制，增加可控的智能化系统，为其控制发展带来更多的成长空间。为此本次系统选择三菱PLC为主控制驱动核心，来实现果汁灌装瓶的检测、果汁灌装瓶的传输、果汁的灌装、灌装后的检测、灌装后果汁的压盖、果汁的运行指示灯驱动控制，根据设计的系统功能设计出整个自动灌装果汁流水线生产控制系统方案，完成了系统I/O端子分配表的设计、硬件接线图的设计、软件梯形图以及组态王人机界面的监控设计。利用设计的果汁罐装控制系统的人机界面，实现果汁罐装系统的全过程监控和罐装设备装置的系统维护，通过本次的设计能提高自身对PLC控制系统的了解，增强专业知识，完成的果汁自动罐装控制系统将会带动企业的发展，提供生产效率。
一、系统设计方案
（一）总方案设计
基于PLC的果汁自动灌装控制系统，以市场的需求控制为出发点，实现流水化的生产控制，加快控制的进程，提高其生产效率，为此本次设计了该控制系统的设计总框图如图11所示：
图11 系统总设计框图
基于PLC的果汁自动罐装控制系统，整个系统中以三菱PLC为主控制驱动核心，实现整个果汁自动罐装的自动控制。该系统装置是由光电传感器、压力传感器、推出装置、供电电源、以及传送带系统、指示系统、灌装系统等组成。通过光电传感器检测灌装瓶内是否有液体，空灌装瓶会通过传输带传送，传送到灌装的设备处，此时，传送带停止工作，灌装15S灌装完成，等到罐装完毕后，此时传送继续传送，传送5S后，果汁瓶瓶传送到检测台，通过压力传感器检测果汁灌装是否合格，如果检测到的产品不合格，通过推出装置将其向前推送到废品处理传送带上，如果合格，通过推出装置将其推送到右边的次传送带上继续传送，传送10S后，传送带停止，此时压盖机自动实现果汁的压盖动作，压盖完成后，传送带继传送10S，将罐装完成的果汁成品送到集装区中。在这整个果汁灌装控制系统的设计中，各个动作的指示灯都会点亮。在设计的过程中，利用组态王软件来实现整个果汁自动灌装控制系统的监测，以便监测目前果汁灌装的工作状态。
（二） 功能要求?
根据设计的功能要求，本次设计的果汁自动罐装控制系统在设计的过程中，需要实现的具体要求如下：
（1）果汁自动灌装控制系统中，检测罐装瓶子内是否为空。
（2）果汁自动灌装控制系统中，利用传送装置实现传送。
（3）果汁自动灌装控制系统中，系统罐装瓶传送到位，实现果汁罐装。
（4）果汁自动灌装控制系统中，通过压力传感器检测罐装是否符合格。
（5）果汁自动灌装控制系统中，通过推杆将罐装后的果汁灌装成品推出到下一个传送带。
（6）果汁自动灌装控制系统中，罐装合格的产品进行压盖操作。
（7）果汁自动灌装控制系统中，利用系统功能指示整个系统运行情况。
（三） 系统的结构图
系统在设计的过程中，根据设计的方案，完成了图12、图13、图14的有关罐装控制系统的结构图，以此来更加直观的了解控制的过程。
图12 主传送结构图
图12中，系统工作时，当检测为空瓶后，传送带工作，然后，到了罐装设备处，进行系统的罐装处理，罐装完毕后，在进行质量合格检验，以此来实现整个系统的控制。
图13 次传送结构图
图13中，当果汁灌装完成后，通过主传送带将产品传送出来，压力传感器检测到灌装完成后的果汁，通过推动装置将灌装的果汁瓶推送到次传送带，通过次传送带继续传送。
图14 灌装果汁系统俯视结构图
图14设计的俯视图与前面的主传送带和次传送带相互对应，更加的清晰和了解其各个机构处于的位置，以及罐装系统的检测装置安定的位置。
（四）控制要求
果汁自动灌装控制系统中，完成整个系统需要实现的控制保护有一下几点：
（1）热保护。系统超载，工作电机立即停止切断输入电源。
（2）短路保护。系统工作电流过大，空气开关以及保险丝动作。
（3）接触器保护。系统的接触器在断电后，必须重启动装置，设备才能开始工作。
二、电路设计
（一）PLC硬件
工业控制中，通过PLC作为主单元控制器的产品越来越多，主要是由于PLC的功能较多。该PLC集成模块带有定时器、计数器、串口通信、IO驱动等功能。该模块内部存储的能力强，根据不同的类型，可以实现不同情况下的驱动控制。在控制外部模块的过程中，采用PLC的IO口来实现，可以有效实现PLC小电流控制外部模块的功能。有关PLC的分布图如图21所示。
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