基于PLC自罐装机控制系统设计.docx

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1、1.引言多年来，随着社会的持续快速发展和强劲进步，各行各业的要求和标准越来越高。为了提高生产效率和市场竞争力，机械化综合生产公司坚决采用机械化流水线的生产模式，形成不同产品的自动化流水线。然而，在产品不断更新的同时，也需要改进相应的控制系统，以提高产品的生产效率。在这种环境下，硬连接的继电器触点控制系统不能满足频繁更新的需要。有两个原因。一是成本消耗高，二是生产周期长。矩阵顺序控制器和晶体管逻辑控制系统也出现在早期。由于这些装置体积大，功能少，本体存在许多缺点，当控制系统可以改进时，其通用性和灵活性无法推广。P1C具有编程方便、结构简单、可靠性高等明显优势，并开始在工程加工和各种点位上普及调控

2、。资料显示，P1C可编程控制系统在工业自动化装置中应用广泛。高学者专家认为,P1C可编程控制器将成为今后工业使用的主要技术手段，成为最基本的线性化机器不可或缺。由于P1C适应环境能力强，且部分计时器在内的种类资源多样化，特别是对于饮品的罐装机发展变化极快且种类多样化，尽管在当今时代已经有人可以通过人工半自动化罐装实现罐装机的自动化罐装，技术水平也在不断提高。随着高新科技的发展和生产能力手段的进步，在今后生活发展中种类繁多的P1C控制系统将在罐装机的系统应用中得到普遍应用。这种设计是将P1C编程系统和变频器控制的便捷性优越性基础，通过输出可编程控制器使变频器实现多个时段的调节速度，使电机转动的速

3、度随监测信号的变化而变化，可以自动调控罐装饮料的输送速度，使之与罐装机器的节奏相匹配，保证罐装饮料生产的高效率。这次的整体设计将可编程控制器与变频器调控融合在一起，进行了非常和谐的搭配，展现了用新时代的新技术为我们带来全新的操控思路。1.1P1C的自动罐装机控制系统的研究背景及意义生活必需品，以及多种食品加工实现自动化的进展和各种类型的加工机器是分不开的，特别是包装食品这一块。制造初衷中很大一部分是为了加快加强包装食品所用工业的包装生产。特别是饮料业，更离不开包装机械。近几年来，随着时代的发展，罐装食品和饮料对于社会的需求越来越大，也正是因为这样，罐装食品和饮料的生产量也加快了很多，然而，自动

4、罐装机械的供给量远远超过了需求量。随着时代的发展，生活质量水平的提高，食品的食用安全性也有了高标准，各方面的标准也是非常高的。为了让罐装食品符合卫生安全的标准,并且稍微美观一些，这就要求罐装机更高，也更专业。食品罐装机不管怎么说，一定要有精确度，一定要精确度，对每个点的定位也要精确，这样才能加快生产速度和灵敏度。所以一定要在罐装机的控制器程序上下一番功夫。一直沿用的老办法，土方子也不再是时代发展的需要。所以我们非常有必要研发一种系统的控制方式，更适应现在的时代大需求。所以环保的绿色型，数字化的全自动型，紧凑的实用型，新型的机器是现在社会所需要的，同时也是直接需要食品生产的工业自动化。中国食品罐

5、装机器的起步始于上世纪60年代，在此之前，基本罐装食品和饮料都是通过雇佣工人形成流水线作业，因此生产能力相对较弱。带着70年代很多沿海一线城市从国外引进的新技术，流水线的。但是引进的这些高新技术非常高效，带动了我国罐装机产业技术的发展。在技术引进初期，更多的是罐装饮料制作过程中使用的工艺流。但引进的技术与国内市场、社会需求等在一定程度上不相匹配。有很多企业、厂家在技术的引用期，积极地去把别人的技术进一步转化为自己的技术，这样更适合社会的需要，更适合发展的需要。我们自己的罐装机技术在不断的改进和创新下，虽然变化很快，提升很大，但与国外工业化大国相比，还是差了很多。在上世纪80年代后期，我国逐渐开

6、始拾起步伐，向着全球的需求市场迈进，并且在走出去的过程中没有走自立门户的路子，而是精诚合作，通过联合人才培养和相互技术的探讨与交心，引进了一些日本精准度高、控制力强、操作简便的罐装机机器，使我国罐装机技术有了长足的进步，也进一步使国家的需求暂时得到缓解。在我国罐装机发展过程中，罐装机技术有很大一部分是引进的，这些相对于国内来说，都是国外成熟的技术造成的，比如洗碗机，洗杯机，洗车机。在工业制造中有一些国外的大国技术非常先进，都是一些适用于罐装机系统的技术，这些技术在采用和使用的过程中被进一步开发和改进，并应用于一些其他产品生产技术中。就比如人机板面设计P1C程序与触摸屏如何相交的方法。据大数据统

7、计，国内罐装机机器生产厂家有300多家，约有600多家公司企业对自动罐装机零部件和技术程序进行科研攻关。现在自动填充机设备在国内的进展和研究成果已经到了上升期。全球在全自动技术和市场需求方面，美国、日本都是非常好的，再往下排就是欧洲的一些国家了。因为美国呢，他们国家的技术水平相对于其他国家来说，在全球是遥遥领先的，而且一些高端的、精准的、高新的技术，也是美国最早起源的，非常全面的，非常精准的流程。但是其他国家来讲，只有日本能与之相比，日本虽然起步晚，但是在日本发展的过程中，也引进了高科技，解决了国家的需要，使国家的生产水平得到了提高。相比较而言，国内工业制造业发展相对较晚，特别是机械自动化包装

8、发展较为落后。国内水平与国外列强相比，期间有较大的考察。特别是近代国力薄弱，这方面没人关心，所以发展很慢。到新中国成立后，国内工业制造水平才开始突飞猛进。近几年来，经济发展快时代发展的需求不断增加，以至于食品生产行业越来越向自动化生产迈进，逐渐脱离了靠人工可以实现自动化生产的局面。为了使国内食品包装制作的产业能力得到提升，可以从国外引进先进的技术进行试用和加强改造，使别人的技术转化为我们的技术，更符合我国国情发展的需要，也可以与国内环境进一步适应。在罐装机这一制作工艺上，国外罐装机机器的高自动化精度也是非常高的。在他们的技术中，罐装机制作过程中可以做到相同的机器不同的罐装体都能实现高精度的操作

9、，不会因为罐装体的变化而发生变化。1.2P1C的全自动罐装机控制系统的特点简要概述（1）方法简单，通俗易懂；（2）配件齐全是全套，操作更方便；（3）安装设备所需时间短（4）更稳定、环境适应能力强；（5）用的范围广泛；（6）使用效率高；（7）省电，好用；（8）功能齐全；将P1C用于控制自动罐装机系统，是因为P1C功能齐全对于工作环境条件不挑，而且非常可靠，运行时故障较少，而且功能方面比较实用，种类也比较多。现在的罐装机普遍采用的是自动控制罐装机系统。因为P1C的一系列优点，所以用P1C用来控制罐装机的系统。让我们了解一下P1C的资料；可编程规律控制器（PrOgrammabIe1ogicContr

10、o11er,简称P1C）指的是用编程软件配置改变控制方法的控制器。它是一种电子装置，专门用于工业生产中的数字化作业，由旧方法产生。1969年世界上第一台P1C被发明出来，当时的功能只能通过规律控制来实现。除开关控制外，还具有模拟控制、智能控制、实时监控、远程控制及联网功能，其优点是不占用土地，非常稳定，上手简单。1.3. P1C的自动罐装机控制系统的技术发展史1.3. 1P1C的产生1968年的一家汽车公司的对汽车配件生产的要求：（1）不能用硬接线（2）修缮要简单（3）要有优越的可靠性（4）便于摆放（占地面小）（5）成本要低（6）要有数据通讯的功能（7）输入电压要115V（8）适应环境要强升级

11、过程要简便（10）程序存储容量要大核心思想：用软件代替硬件电平和外设直接相连升级方便便于拓展P1C的雏形；1969年美国的一家公司制造出第一台P1C(PDP-14),并得到了实际上的应用1.4. 2P1C的诞生：1969年“美国”研制出世界第一台PDP141971年“日本”研制出第一台DCS-81973年“德国”研制出第一台P1C1974年“中国”研制出第一台P1C自动罐装机的技术工作是将一种介质全自动地装入选定的容器中，从而实现罐装机的全自动化过程。在很久以前，市场上出现了一些标新立异的装置和机器，罐装机自动化得到了很大的改善。再后来，市面上出现了不少罐装食品和商品。到现在全自动罐装机技术已

12、经有了发展的阶段性成果。从一开始的全人工化到现在的全自动化，随着社会的进步，高新科技的迅猛发展，自动罐装机械变得更加全面，效率更高，功能也更加丰富。比如发货，自动压盖，自动清洗，自动标签等功能。日新月异的科技发展从未停歇，然而充填技术也有了长足的发展。填充技术在欧洲很多国家比较先进，像几个工业发达的国家，比如德国、意大利。他们研发的高新填充技术，对全球的填充技术影响是非常大的。现在填涂技术的发展主要是在这几个方向上进行。1、提高罐装机稳定的工作效率可能性最大一个好的罐装机在1小时内罐装机成功的数量，是衡量这个先进与否的直观指标。所以在现在这个市场竞争力非常强的环境下，为了更好的寻求发展，很多单

13、位企业都在积极的进行创新。将生产工作效率摆在首位。还有的将检修程序装配到充装系统中，既优化了工作效率，又提高了效率保证。这几年计算机技术的发展是最突飞猛进的，在自动罐装机机器的发展上肯定会变得更加全面和智能，自我修复，提高资源的效率和节约。2优化罐装机械的机械构成罐装食品在制造过程中，老式的机器是一个非常复杂的控制系统，由很多部件组成，他的缺点是占地面积比较大。而且因为他复杂的控制系统，他也有非常复杂的使用操作方法，既降低了精确性，又需要更加精心的维护和修补，使得成本费用大大提高。现在的市场需求下，很多公司和企业改进技术的特点集中在机械结构上，为的是尽可能的节约资源，减少机器的修复费用，使操作

14、流程更加简化。科技的发展和社会的进步使P1C技术也发展到了一个很高的水平。比如，光电技术、磁学技术等高端科技研究成果呈现在世界面前。并且被各大企业广泛应用，更直接的提高了罐装机机台智能化自动化的顶尖水平。3使机械结构更轻巧、更灵活。罐装机械的轻巧通过机械组成和容器罐装的外观来体现。其次是机械设备的简易性和弹性，在机械维修过程中可以杜绝大拆大卸，使维修过程简便化,更换一个新的机械部件，这样的话，设备维修费用高的问题就迎刃而解了。还有就是电脑的使用和网络的普及也是相对较晚的，这也是国内自动罐装机械行业发展受到遏制的一个主要原因。国内自动罐装机械发展趋势：机械结构简单（不影响工效前提下），实现全自动

15、化。P1C技术一般是用来交换替换老式的用继电器控制系统操作的，也是这样更大的保证了自动罐装机的罐装过程更加便捷和精确。现在国内的自动罐装机机器大部分都属于计量泵模式，但是这种模式说起来缺点很多：罐装效率低，罐装精准度低。因此，这篇论文研究的主要目的是实现自动罐装机的高速清洗、罐装和封口三者合一的全自动罐装机。主要目的是降低各种消耗成本，提高罐装效率，提高罐装精准度。1.4. P1C的自动罐装机控制系统的未来发展趋势1.5. 1发展史：第一代：19691972年，代表产品为美国DEC公司的PDP-14/1日立电气有限公司的SCY-022北洋电机株式会社的HOSC-20第二代:19731975年，

16、以德国西门子公司的GE-SIMATIcS3和S4系列的1oG1STROT和日本富士电气公司的SC系列为代表第三代：1976-1983年，代表产品为美国GoU1D公司的M84、484、584、684、884、德国SIEMENS的S1MAT1CS5系列三菱ME1P1AC-50550第四代：1983年至今，代表产品有美国GOU1D公司的A5900和德国西门子的S7系列1.6. 2发展方向：（1） 产品规模向两极分化（2） 处理模拟量（3） .追求高可靠性（4） .通讯接口和智能模块（5） 系统操作站配高分辨率的监视器（6） 追求软、硬件标准化6.5.1 课程研究目标本文根据实习期间的所见所感，从了解P1C自动罐装机控制系统的技术发展史和P1C自动罐装机控制系统的工作原理等多个方面入手，深入浅出地介绍了基于常州某项目P1C自动罐装机控制系统的电路设计、设备安装、接线到测试的过