基于PLC的自动罐装系统.docx
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基于PLC的自动罐装系统
基于PLC的自动罐装系统
1304112-09陈圣
#基于PLC控制的自动罐装机系统
工作原理：
洗瓶机将瓶子的里外洗净后,并经检查质量合格的瓶子,由传送带送入自动灌装机的限位机构,根据规定的要求按一定距离排列好,送入拨瓶轮,拨瓶轮准确地将瓶送入瓶的升降机构。
升降机构把升降活塞顶起,瓶随之上升,于是瓶口打开灌装阀的气门,充气等压,然后打开液门,进行灌液,灌液后进行压力释放,然后关闭液门、气门完成灌装后,瓶的升降机构立即进入下降滑道,在下降滑道的作用下,升降活塞筒体被滑道强制下降,因而装好的瓶子随之下降到最低位置,当转过一定角度后,瓶子进入拨瓶机构,被拨瓶机构退出,送去进行上盖,这样就完成了整个灌装工作的一个工作循环过程。
技术指标：
灌装速度，数量等
控制要求：
灌装生产线有两条传送带，空桶传送带和灌装传送带。
生产线分为4个工位，这4个工位完成桶的清洗、吹干、灌装和剔出没有正常完成各个工位操作的桶。
生产线启动后，空桶传送带送过来的空桶依次完成上述功能。
各个工位的间隔距离相等（大于二个桶的直径），以保证灌装传送带电机运行一次，桶可以在各个工位准确到位。
输入：
生产线启动、停止信号分别为S1、S2;灌装传送带空桶到位光电关，1～4工位的桶到位光电开关依次为BO、Bl、B2、B3、B4为1时桶到位，否则为0；2工位的吹干检测传感器B21吹干时为1,否则为0；3工位的灌装完成压力传感器B31灌装完成时为1，否则为0；1～4工位推杆阀门（1～3工位用于将桶放置到正常操作的位置，并在相应的操作完成后再收回到灌装传送带上，4工位将不合格的桶推出传送带后推杆收回）开到位信号V11_OPENED、V21_OPENED、V31_OPENED、V4_OPENED为1时开到位，否则为0；1～4工位推杆阀门关到位信号V11_CLOSED、V21_CLOSED、V31_CLOSED、V32_CL0SED为1时关到位，否则为0；1～3工位清洗、吹干、灌装阀门，开到位信号V12_0PENED、V22_OPENED、V32_OPENED为1时开到位，否则为0；1～3工位清洗、吹干、灌装阀门，关到位信号V12_CLOSED、V22_CLOSED、V32_CLOSED为1时关到位，否则为0。
输出：
Ml、M2分别为空桶传送带和灌裝传送带电机的启动、停止输出，为1时启动，为0时停止；1～4工位推杆阀门V11、V21、V31、V4为1时打开，否则关闭；1〜3工位清洗、吹干、灌装阀门V12、V22、V32为1时打开，否则关闭。
设计方法：
本实例中的灌装传送带的控制流程是这样的：
首先按动启动按钮后，灌装传送带空桶位置的光电开关，当没有桶时其输入值为0,假如灌装传送带电机没有运行，则启动空桶传送带电机，直到灌装传送带空桶位置有桶为止，然后停止空桶传送带电机。
空桶传送带电机停止后，如果推杆全部收回，灌装传送带空桶位置的光电开关出现上升沿，或者在至少一个工位有桶的情况下，推杆全部收回出现上升沿，则启动灌装传送带电机（当按动启动按钮时，如果灌装传送带空桶位置有桶或至少一个工位有桶，也需要启动灌装传送带电机）。
当各个工位的光电开关有任意一个（由于各个工位间隔距离相等，故灌装传送带上多于一个桶时，各个光电开关会同时检测到桶已经到位）检测到桶已经到位时，停止灌装传送带电机，然后进行各个工位的操作。
假如灌装传送带上所有桶都已经灌装完毕，或者空桶传送带送桶不及时，所有光电开关检测不到桶的到位，将会导致电机一直运行下去。
为避免这种情况的发生，设置一个延时开型计时器，时间设置为8s,8s时间到后停止电机运行，从而启动空桶传送带电机，使空桶能够送过来。
这里之所以用8s的时间，是考虑到灌装传送带电机正常运行一次不会超过8s的缘故。
各个工位的操作流程是这样的，在1工位桶到位后，用推杆将桶推到清洗阀门人口进行桶内的清洗，时间为10s。
然后将清洗过的桶，用推杆收回到灌装传送带上。
2工位与此类似，只是桶将进行吹干。
3工位进行灌装，灌装时间为15s。
在2工位还有一个吹干检测传感器，用于吹干后检测桶内是否有水，如果有水则不能进行下一步工位的操作，当到达4工位时将其推出灌装传送带。
同样，3工位操作完成后进行桶内的压力检测，如果压力低，则也要在4工位时将其推出灌装传送带。
按动停止按钮，则需停止灌装生产线工作，即停止所有电机运行并关闭所有阀门，以便将生产线恢复到初始状态。
BASIC语言程序如下:
REM传送带启动、停止的控制
IFS1ANDNOTS2THENSTART=1`按动启动按钮，生产线开始运行
IFSTARTTHEN
IFV11_CL0SEDANDV21_CLOSEDANDV31_CLOSEDTHEN
F0=1`阀门推杆全部收回到位
ELSE
F0=0
ENDIF
IFB1ORB2ORB3ORB4THEN
F1=1
ELSE
F1=0
ENDIF
IFF.0ORF.1ORF.2ORF.3ORF.4ORF.5ORF.6ORF.7OR
F.8ORF.9ORF.10ORF.11ORF.12ORF.13THEN
F2=1`4个工位中至少一个阀门出现故障
ELSE
F2=0
ENDIF
IFNOTB2ANDNOTM2ANDNOTF2THEN
M1=1`空桶传送带启动
ELSE
Ml=0
ENDIF
IF（BOANDONS.0ANDF0ORF0ANDONS.1ANDF1）ANDNOTF2THEN
M2=1`灌装传送带电机启动
ENDIF
IFF1ANDONS.2THEN
IFF.0ORF.2THEN
SHIFT[0].0=0`1工位操作未完成
ENDIF
IFF.16ORF.4ORF.6THEN
SHIFT[0].l=0`2工位操作未完成
ENDIF
IFF.17ORF.8ORF.10ORF.11THEN
SHIFT[0].2=0`3工位操作未完成
ENDIF
CALLSHIFT1`DINT数据类型的SHIFT1[0]左移动一位
M2=0`灌装传送带电机停止
F.19=0`复位1、2、3、4工位正常操作完毕或阀门故障标志
F.20=0
F.21=0
F.22=0
F.20=0
F.21=0
F.22=0
F.16=0`复位2,3工位操作未完
F.17=0
ENDIF
IFM2THEN
T0=1`灌装传送带电机运行8s计时器
ELSE
T0=0
ENDIF
IFTO.DNTHEN
M2=0`灌装传送带电机运行8s后停止
ENDIF
IFNOTM2THEN
T1=1`灌装传送带电机停止时启动35s计时器
ELSE
T1=0
ENDIF
IFTl.DNANDF1THEN`灌装传送带有桶且电机停止35s后
START=0生产线停止
ENDIF
ELSE
T0=0
Tl=0
ENDIF
REM1工位的控制
IFSTARTANDSHIFT1[0].0ANDNOTF.19THEN
IFNOTT[2].DNTHEN
V11=1`1工位推杆阀门打开同时启动5s的计时器
T[0]=1
IFT[0].DNANDNOTV11_OPENEDTHEN
F.0=1`1工位推杆阀门打开故障
F.19=1`1工位阀门故障停止
ENDIF
IFV11_OPENEDTHEN
V12=1`1工位清洗阀门打开同时启动5s的计时器
T[1]=1
ELSE
T[1]=0ENDIF
IFT[1].DNANDNOTV12_OPENEDTHEN
F.2=1`1工位清洗阀门打开故障
F.19=1`1工位阀门故障停止
ENDIF
ENDIF
IFV12_OPENEDTHEN
T[2]=1`清洗用10s计时器启动
ELSE
T[2]=0
ENDIF
IFT[2].DNTHEN
T[3]=1`清洗完毕，关闭清洗阀门同时启动5s的计时器
V12=0
IFT[3].DNANDNOTV12_CLOSEDTHEN
F.3=1`1工位清洗阀门关闭故障
F.19=1`1工位阀门故障停止
ENDIF
IFV12_CLOSEDTHEN
T[4]=1`清洗阀门关闭，关闭推杆阀门同时启动^的计时器
V11=0
ELSE
T[4]=0ENDIF
IFT[4].DNANDNOTV11_CLOSEDTHEN
F.1=1`1工位推杆阀门关闭
F.19=1`1工位阀门故障停止
ENDIF
IFV11_CLOSEDTHEN`1在推杆又收回到位时
F.19=1
ENDIF
ENDIF
ELSE
T[0]=0
T[l]=0
T[2]=0
T[3]=0
T[4]=0
ENDIF
REM2工位的控制
IFSTARTANDSHIFT1[0].1ANDNOTF.20THEN
IFNOTT[7].DNTHEN
V21=1`2工位推杆阀门打开同时启动5s的计时器
T[5]=1
IFT[5].DNANDNOTV21.0PENEDTHEN
F.4=l`2工位推杆阀门打开故障
F.20=1`2工位阀门故障停止
ENDIF
IFV21_OPENEDTHEN
V22=l`2工位吹干阀门打开同时启动5s的计时器
T[6]=1
ELSE
T[6]=0
ENDIF
IFT[6].DNANDNOTV22.0PENEDTHEN
F.6=l`2工位吹干阀门打开故障
F.20=1`2工位阀门故障停止
ENDIF
ENDIF
IFV22.0PENEDTHEN
T[7]=1`吹干用10s计时器启动
ELSE
T[7]=0
ENDIF
IFT[7].DNTHEN
T[8]=1`吹干10s后，关闭吹干阀门并启动5s计时器
V22=0
IFNOTB21THENF.16=1`未吹干置2工位未完成标志
IFT[8].DNANDNOTV22_CLOSEDTHEN
F.7=1`2工位吹干阀门关闭故障
F.20=1`2工位阀门故障停止
ENDIF
IFV22_CLOSEDTHEN
T[9]=1`2工位推杆阀门关闭同时启动5s的计时器
V21=0
ELSE
T[9]=0
ENDIF
IFT[9].DNANDNOTV21_CLOSEDTHEN
F.5=1`2工位推杆阀门关闭故障
F.20=1`2工位阀门故障停止
ENDIF
IFV21_CLOSEDTHEN`在推杆又收回到位时
F.20=1`2工位正常操作完毕
ENDIF
ENDIF
ELSE
T[5]=0
T[6]=0
T[7]=0
T[8]=0
T[9]=0
ENDIF
REM3工位的控制
IFSTARTANDSHIFT1[0].2ANDNOTF.21THEN
IFNOTT[12].DNTHEN
V31=1`3工位推杆阀门打开同时启动5s的计时器
T[10]=1
IFT[10].DNANDNOTV31_OPENEDTHEN
F.8=l`3工位推杆阀门打开故障
F.21=1`3工位阀门故障停止
ENDIF
IFV31.OPENEDTHEN
V32=1`3工位灌装阀门打开同时启动5s的计时器
T[ll]=1
ELSE
T[ll]=0
ENDIF
IFT[ll].DNANDNOTV32_OPENEDTHEN
F.10=1`3工位灌装阀门打开故障
F.21=1`3工位阀门故障停止
ENDIF
ENDIF
IFV32_OPENEDTHEN
T[12]=1`3工位灌装15s计时器启动
ELSE
T[12]=0
ENDIF
IFT[12].DNTHEN
T[13]=1
V32=0`3工位灌装阀门关闭同时启动5s的计时器
IFNOTB31THENF.17=1`置3工位灌装未完成标志IFT[13].DNANDNOTV32_CLOSEDTHEN
F.11=1`3工位灌装阀门关闭故障
F.21=1`3工位阀门故障停止
ENDIF
IFV32_CLOSEDTHEN
T[14]=1`3工位推杆阀门关闭同时启动5s的计时器
V31=0
ELSE
T[14]=0
ENDIF
IFT[14].DNANDNOTV31_CLOSEDTHEN
F.9=1`3工位推杆阀门关闭故障
F.21=1`3工位阀门故障停止
ENDIF
IFV31_CLOSEDTHEN`在推杆又收回到位时
F.21=1`3工位正常操作完毕
ENDIF
ENDIF
ELSE
T[10]=0
T[ll]=0
T[12]=0
T[13]=0
T[14]=0
ENDIF
REM4工位的控制
IFSTARTANDNOTSHIFT1[0].3ANDB4ANDNOTF.22THEN
V4=1`4工位推杆阀门打开同时启动5s的计时器
T[15]=1
IFT[15].DNANDNOTV4.0PENEDTHEN
F.12=1`4工位推杆阀门打开故障
F.22=1`4工位阀门故障停止
ENDIF
IFV4_PENEDTHEN
V4=0`4工位推杆阀门关闭同时启动5s的计时
F.31=1`4工位推杆阀门已经打开过标志置位
T[16]=1
ELSE
T[16]=0
ENDIF
IFT[16].DNANDNOTV4_CLOSEDTHEN
F.13=1`4工位推杆阀门关闭故障
F.22=1`4工位阀门故障停止
ENDIF
IFV4_CLOSEDANDF.31THEN`在推杆又收回到位时
F.22=1`4工位正常操作完毕
F.31=0`4工位推杆阀门已经打开过标志复位
ENDIF
ELSE
T[15]=0
T[16]=0
ENDIF
REM停止和故障处理
STOP：
IFS2ANDNOTS1THEN`生产线停止运行
START=0
Ml=0`所有电机停止运行
M2=0`关闭所有阀门
Vll=0
V12=0
V21=0
V22=0
V31=0
V32=0
V4=0
ENDIF
IFSYS_NOW_OKTHEN`故障排除，复位所有阀门故障标志
F.O=0
F.1=0
F.2=0
F.3=0
F.4=0
F.5=0
F.6=0
F.7=0
F.8=0
F.9=0
F.10=0
F.11=0
F.12=0
F.13=0
ENDIF
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