纯净水包装机.doc

绪论 未来市场的竞争，更多的是技术的竞争，包装产业更是如此。在当前科学技术日新月异的时代，各种新技术、新工艺、新材料、新设备的出现，已不再是单纯某一门学科的发展，而是各门相关学科、多种先进技术的互相渗透和相辅相成的结果。纯净水包装机以前都是使用继电器---接触器为主的控制电器所组成的控制装置各控制系统,但随着生产的发展,设备对加工精度、生产效率提出了更高的要求，继电器、接触器系统的断续控制方式不能连续、准确地反映信号，很难做到精确控制。另一方面，由于继电器控制装置接线固定，使用的单一性，难以适从复杂和程序可变的控制对象的需求。后来出现了顺序控制器，这样就使得系统具有更大的灵活性和通用性，大大提高了自动化水平。 可编程控制器（简称PLC）具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简便易学、易于掌握、体积小、维修工作少、现场接口安装方便等一系列优点。PLC除了主控模块外，还可以配接各种功能模块，可以进行开关量的开环控制，也可以进行模拟量的闭环控制，能进行精确定位和速度控制。还可以直接用高级语言进行编程，为用户提供强有力的控制和编程工具[1]。 本设计中纯净水包装机电控系统采用PLC控制，PLC通过步进电机驱动模块控制步进电机，从而带动送膜辊进行物料输送；采用光电开关对传输的物料进行偏移检测，通过纠偏电机实现纠偏；利用PLC的定时功能实现灌装定时；压膜辊的上升和下移由液压泵提供动力，通过PLC控制电磁阀来实现换向控制。 本论文做了5章介绍，第1章介绍纯净水包装机电气控制系统方案的选择，第2章介绍纯净水包装机电气设计，第3章介绍PLC程序设计，第4章介绍净水包装机电气控制系统抗干扰措施，第5章介绍设计总结 。 1．纯净水包装机电气设计方案的选择 1．1 控制方案的选择 纯净水包装机的控制方案有多种选择，按照系统要实现的功能，着重介绍继电器——接触器控制和PLC控制两种方案。 1．1．1 继电器——接触器控制 继电器接触器控制系统是指采用继电器、接触器等组成的有触点的控制系统。继电器控制系统简单、方便实用，但存在许多缺陷，该系统采用的元件都是硬件元件，接线复杂，保护设置开关多，复杂的系统可能需要各种各样的继电器、按纽、接触器等元件。继电器—接触器系统采用断续控制方式，不能连续、准确地反映信号。继电器控制装置接线固定，难以适从复杂和程序可变的控制对象，纯净水包装机工作现场湿度大，继电器触点容易造成短路和被锈蚀，系统的信号检测部分故障较高，造成控制系统运行可靠性低[2]。 1．1．2 PLC控制 PLC是一种通用的工业控制装置，它采用可编程序的存储器，用来在内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，可以实现逻辑控制定时控制计数控制顺序控制PID控制数据计算通讯和联网还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块CRT模块。实时性由于控制器产品设计和开发是基于控制为前提，信号处理时间短，速度快。基于信号处理和程序运行的速度，PLC经常用于处理工业控制装置的安全联锁保护。更能满足各个领域大、中、小型工业控制。高可靠性所有的I/O输入输出信号均采用光电隔离，使工业现场的外电路与控制器内部电路之间电气上隔离。输入端均采用RC滤波器，其滤波时间常数一般为1020ms。各模块均采用屏蔽措施，以防止噪声干扰。采用性能优良的开关电源对采用的元器件进行严格的筛选良好的自诊断功能，一电源或其软硬件发生异常情况，CPU立即采取有效措施，以防止故障扩大。大型控制器还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,以及实现电源模块冗余、I模块冗余，使可靠性进一步提高。PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段1）输入采样阶段????在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中相应单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。（2）用户程序执行阶段????在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图