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PLC在自動化飲料生產(chǎn)線中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的飲料灌裝生產(chǎn)線的電氣設(shè)備控制系統(tǒng)是傳統(tǒng)的繼電器—— 接觸器控制方式,，在使用過程中，生產(chǎn)效率低,，人機(jī)對話靠指示燈+按鈕+揚(yáng)聲器的工作方式,，響應(yīng)慢,，故障率高,，可靠性差,，系統(tǒng)的工作狀態(tài)、故障處理,、設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)只能憑經(jīng)驗被動的去查故障點,。且在生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生二次污染，造成合格率低,，生產(chǎn)成本增加。而自動化生產(chǎn)線在眾多領(lǐng)域應(yīng)用得非常廣泛,，其控制部分常常采用可編程控制器(PLC)控制,，它使得生產(chǎn)線運(yùn)行更加平穩(wěn)，定位更加,，功能更加完善,，操作更加方便。
可編程控制器(PLC)是以微處理器為基礎(chǔ),，綜合計算機(jī)技術(shù),、自動化技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制裝置。它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)和現(xiàn)代計算機(jī)信息處理兩者的優(yōu)點結(jié)合起來,，成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中zui重要,、應(yīng)用zui多的控制設(shè)備,。電工委員會(IEC)1987年2月頒布的可編程序控制器第三稿中定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計,，它采用了可編程序的存儲器,，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制,、定時,、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入／輸出(I／O),，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程,。可編程序控制器及其外圍設(shè)備都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體,，易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計”,。簡單說，可編程序控制器是一個專門用于工業(yè)控制的通用計算機(jī),。
PLC顧及了工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境,，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng),；功能完善,、組合靈活；編程方便,；安裝,、維修簡單等特點。因此,，在生產(chǎn)流水線,，機(jī)床設(shè)計改造等復(fù)雜系統(tǒng)中，PLC代替繼電接觸控制已成為必然,。
在飲料灌裝機(jī)設(shè)備方面,，美國、德國,、日本,、意大利和英國的制造水平相對較高。我們可以通過這些國家的飲料灌裝機(jī)的發(fā)展趨勢來確定我們國家于他們之間的差距,，應(yīng)該向哪方面發(fā)展才能縮小之間的差距,，是我國的飲料灌裝機(jī)盡快躋身*行列。本文在研究了PLC的特點,、基本結(jié)構(gòu)和控制方法的基礎(chǔ)上,，將PLC技術(shù)引入了飲料灌裝生產(chǎn)線，設(shè)計了基于PLC的飲料灌裝設(shè)備，并在杭州娃哈哈公司得到了初步應(yīng)用,。
1 PLC的基本結(jié)構(gòu)
PLC本質(zhì)上是一臺用于控制的計算機(jī),，因此，它與一般的控制機(jī)在結(jié)構(gòu)上有很大的相似性,。PLC的主要特點是與控制對象有更強(qiáng)的接口能力,，也就是說，它的基本結(jié)構(gòu)主要是圍繞適于過程控制的要求來進(jìn)行設(shè)計,。
一個可編程序控制器系統(tǒng)的基本組成如圖1所示,，它包括以下幾個部分。
(1)CPU模塊：CPU模塊是可編程的核心模塊,，它主要由微處理器和存儲器兩部分組成,。
(2)輸入／輸出模塊：輸入／輸出模塊是可編程控制器與現(xiàn)場設(shè)備連接的接口。
(3)編程設(shè)備：編程設(shè)備是可編程控制器系統(tǒng)中zui重要的外圍設(shè)備,，利用它可以輸入,、檢查、修改,、調(diào)試用戶程序,，也可以在線監(jiān)視可編程控制器的工作情況。
(4)電源模塊：電源模塊將交流電源轉(zhuǎn)換成可編程控制器所需要的直流電源,，是可編程控制器能夠正常工作,。
2 飲料灌裝生產(chǎn)線控制要求
(1)系統(tǒng)通過啟動按鈕設(shè)定為自動操作模式，啟動后生產(chǎn)流水線傳送帶的驅(qū)動電機(jī)啟動并一直保持到停止按鈕動作或灌裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個空瓶子時停止,；
(2)當(dāng)瓶子定位在灌裝設(shè)備下時,，延時1秒，灌裝設(shè)備開始工作,，5秒后自動停止,；
(3)瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動電機(jī)必須自動啟動,，并保持到又檢測到一個新的空瓶子或停止按鈕動作,。系統(tǒng)工作流程圖如圖2所示。