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關於PLC在自動化飲料生產線中的作用

要:PLC技術(shù)具有安全(quán)可靠性高、通用性強、靈活方便等優點。長(zhǎng)期以來,PLC始終活躍於工業自動化控製領域的主戰場,為各種各樣的工(gōng)業自動化控製設備提供了非常可靠的控製應用。其主要原因在於,它能夠為工業自動化控製應用提供安全可靠和比較完(wán)善的解決方案,適合於當前工業企業對自動化應用的需求。本文列舉PLC技(jì)術在配料生產、自動化裝配(pèi)、自動噴漆、飲料灌裝、電纜等生產(chǎn)線中的應用實例進(jìn)行分析。

一、PLC技術的基本原理:
  PLC即可編程控製器,它是以微處理器(qì)為基礎,將計算機技術、通訊技術和
工業自動化技術綜合起來發展成的新型工業控製裝置。PLC使傳統的繼電控製器技術和現代計(jì)算機技術的優點結合起來,在工業自動化生(shēng)產領域發揮了重要作用。按照國際電工委員會給出的定義,PLC是一種數(shù)字運算操作的電子係統,服務於工業環境(jìng)下的(de)生產過程。它使用可編程序的存儲器,將內部邏輯運算、順序控製、計數、運算等操作程序通過輸入輸出,達到控製機械生產過(guò)程的目的。
二、PLC技術在
工業自動化生產線中的應用舉例:
傳統的飲料灌裝生產(chǎn)線的
電氣自動化設(shè)備控製係統是傳統的繼電(diàn)器—— 接觸器控製方式,在使用(yòng)過程中,生(shēng)產效率低,人機對話靠(kào)指示燈+按鈕+揚聲器的工作方式,響應(yīng)慢,故障率高,可(kě)靠性差(chà),係統的工作(zuò)狀態、故障處理、設備監控與維護隻能憑經驗被(bèi)動(dòng)的去查故障點。且在生產過程中容易產生二次汙染,造成合格率低,生產成本(běn)增加。而工業自(zì)動化生產線在眾多領域應用得非常廣泛,其控製(zhì)部分常常采用可編程控製器(PLC)控製(zhì),它(tā)使(shǐ)得(dé)生產(chǎn)線運行更加平穩,定位更加(jiā)精確,功能更加完善,操(cāo)作更加方便。 
可(kě)編程控製器(PLC)是以微(wēi)處理器為基礎,綜(zōng)合計算機技術、
工業自(zì)動化技術和通(tōng)訊技術(shù)而發展(zhǎn)起來(lái)的一種新型工業控製裝置。它將傳統(tǒng)的繼電器控製技術和現代計算機信息處理兩者的優點(diǎn)結合起(qǐ)來,成為工業自動化領域中最重要、應用最多的控製設備。國際電工委(wěi)員會(IEC)1987年2月(yuè)頒布的可編程序控(kòng)製器第三稿(gǎo)中定義:“可編(biān)程序控製器是(shì)一種數字運算操作(zuò)的電子係統,專為在(zài)工(gōng)業環(huán)境下應用而設計(jì),它采用了可編程序的存儲器,用來在其(qí)內(nèi)部存儲執行邏輯運算、順序控製、定時(shí)、計數和算術運算等操作的指令,並通過數字(zì)式(shì)和模擬式的(de)輸入/輸(shū)出(I/O),控製各種類型機械的生產(chǎn)過程。可編程(chéng)序控(kòng)製器及其外圍設備都按易於與工業係統聯成一個整體,易於擴充功能的原則設計”。簡單說,可編程序控(kòng)製(zhì)器是一個專門(mén)用於工(gōng)業自動化(huà)控製的通用計算機。 
       PLC顧及了工業現場的環(huán)境,具有可靠性高、抗幹擾能力強;功(gōng)能完(wán)善、組合靈活;編程方便;安裝、維修簡單等特點。因此,在生產流水線(xiàn),機床設計改造等複雜係統中,PLC代(dài)替繼電接觸控製已(yǐ)成為必然。 
在飲料灌裝機設備方麵,發達國家的製造水平相對較高(gāo)。我們可以(yǐ)通過(guò)這(zhè)些(xiē)國家的飲料灌裝機的發展趨勢(shì)來確定我們(men)國家於(yú)他們之間的差距,應該向哪方(fāng)麵發(fā)展才能縮小之(zhī)間的差距,是我(wǒ)國的飲料灌裝機盡快躋身(shēn)世界(jiè)先進行列。本文在研究了PLC的特點、基本結構和控製方(fāng)法的基礎上,將PLC技術引入了飲料灌裝生產線,設(shè)計了基於(yú)PLC的飲料灌裝設備,並在杭州娃哈(hā)哈公司得到了初(chū)步應用。 
二、PLC
的基本結構: 
   PLC本質上是一台用於控(kòng)製(zhì)的專用計算機,因此,它與一般的控製機在結構上有很大的相似性。PLC的主(zhǔ)要特點是與控製對象(xiàng)有更強的接口能力,也就是說,它的基本結構主要是圍繞適於過程控製的要求來進行設計。 
(1)輸入/輸出模(mó)塊:輸入/輸(shū)出模塊是(shì)可編程控製器與現場設備連接的接口。 
(2)編程設備:編程設備是可編程控製器係統中最重要(yào)的外圍設(shè)備(bèi),利用它可以輸入(rù)、檢查(chá)、修改、調試用戶程序,也可以在線監(jiān)視可編程控製器的工作情(qíng)況。 
(3)電源模塊:電源模(mó)塊將交流電源轉換成可編程控製器所需要的直(zhí)流電源,是可編程(chéng)控製器能夠正常工(gōng)作。 
三、
工業自動化飲料灌裝生產線控製要(yào)求: 
(1) 工業自動化係統通過啟動按鈕設定為(wéi)自(zì)動操作模式,啟(qǐ)動後生產流水(shuǐ)線傳送帶的驅(qū)動電機啟動並一(yī)直保持到停止按鈕動作(zuò)或灌裝設備下的傳感器檢測到一個空瓶子時停止; 
(2)當瓶子定位在灌裝設備下時,延時1秒,灌(guàn)裝設備開始工作,5秒後自動停止; 
(3)瓶子裝滿飲料後,傳送帶驅動電機必須自動啟動,並保持到又檢測到一個新的空(kōng)瓶子或停止按鈕動作。
四、
工業自動化設備軟件設計: 
軟件采用(yòng)梯形圖(tú)編程,由模塊化原則劃分為相對(duì)獨立的功能塊。由於初始啟動電流較大,若以直(zhí)接通過電流大小判斷電機工作狀況,則會發生報(bào)警誤動作。我們采用速動保護,使係統通過軟件實(shí)現,當啟動初始避開報警判斷,再進入電流保護檢測狀態。軟件設(shè)計規定了在設定方式下,不同設備的運(yùn)行狀態和在線設備的連鎖起/停條(tiáo)件。係統(tǒng)開機後,先檢(jiǎn)測工作狀態選擇按鈕,任何情況,急停按鈕均可停止全部設備,以備突發事故時使用。 
五、結束語: 

工業自動化設備(bèi)利用PLC自身的特點和優勢,設計了飲料灌(guàn)裝生產線PLC控製係(xì)統,係統硬件組成簡單、靈活,投資少軟件有豐(fēng)富的(de)指令,可以完成各種複雜的控製功能。 二十世紀以來,工業(yè)自動化技術發展迅速,控製科學取得了顯著進步。自動化是指無人條件下,利用各種儀表(biǎo)和元件對生產過程加以控製。自動化技術的應用能夠(gòu)提高生產(chǎn)效(xiào)率,確保生產安全,因而在工業自動化設備生產中得到廣泛應用,並成為科技現代化的重要標誌。

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