PLC可构成闭环控制，用于过程控制。这一功能已广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒以及闭环位置控制和速度控制等方面。

（4）数据处理

现代的PLC都具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表等功能，可进行数据的采集、分析和处理，同时可通过通信接口将这些数据传送给其它智能装置，如计算机数值控制（CNC）设备，进行处理。

第二章 任务及相关设计方案

2.1任务的分析

近年来，饮料工业发展迅猛，碳酸饮料、果汁饮料、蔬菜汁饮料、含乳饮料、 瓶装饮用水、茶饮料等品种不断丰富，产量上的“飘红”使得对设备市场的需求也呈“牛市”。因此，这方面的计术还要进一步发展和完善，以适应现代工业的需要。 本次设计的任务是以s7-200系列PLC作为处理核心，用行程开关、传感器将生产过程中的信号（如空瓶的运行的位置、饮料瓶的大小等等）处理后送给PLC处理器，由PLC对数据进行运算，然后输出驱动信号（如接触器、电磁阀等等）来完成饮料罐装生产过程的流水线操作。

该系统的总体思路：此生产线为全自动控制的，生产线一旦上电，PLC将通 过软件对生产线进行自动控制：通过输出继电器控制传送带的停转和对饮料瓶灌装的控制，实现对系统状态的显示，并且通过PLC内部的计数器对所生产的产品进行计数。

传统的饮料罐装生产线的电气设备控制系统是传统的继电器——接触器控制方式,在使用的过程中，生产工效低，人机对话靠指示灯+按钮+讯响器的工作方式，响应慢，故障率高，可靠性差，系统的工作状态、故障处理、设备监控与维护只能凭经验被动的去查找故障点。且在生产过程中容易产生二次污染，造成合格率低，生产成本增加。而自动化生产线在众多领域应用得非常广泛，其控制部分常常采用PLC 控制，它使自动化生产线运行更加平稳，定位更加准确，功能更加完善，操作更加方便。为适应发展，故提出下面的PLC控制技术改造现有生产线。本文介绍了德国西门子PLCS7- 200 在自动化饮料罐装生产线控制系统中的应用，并从硬件和软件两方面进行了分析和研究。文章探讨了如何利用德国西门子PLC S7-200 进行饮料灌装生产流水线的控制，重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC 控制I/O 端口分配表以及整体程序流

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程图等，实现了饮料灌装的自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。

2.2硬件设计方案

饮料的灌装是采用了饮料灌装机，饮料灌装机将灌装装置以及封盖装置集合 在一起，使饮料的灌装稳定、高效的完成。对于饮料瓶大小的区别是通过反射式光电传感器工作来实现的。利用辅助继电器对计数器进行正电平触发来实现对所生产产品的计数。

2.3 饮料灌装结构图

如图2-1，图2-2，图2-3所示

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图 2-1

图2-2

图 2-3

系统的工作原理：系统一旦上电，传送带驱动电动机运转，待空饮料瓶行至 行程开关，行程开关闭合，电动机停转，灌装设备通过阀门的关断来控制饮料灌装的时间，待饮料灌装过程完毕后电动机恢复转动，如此循环实现生产线上

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的自动控制。对于传送带上的饮料瓶大小的区分，是通过所在位置的反射式光电传感器工作来实现的。

2.4 项目目标

整个流水线由主传送带（M1）、次品传送带（M2）、灌装装置、次品推动装置、光电传感器（定位）、压力传感器等组成。流水线的实时监控，由传感器检测。电动机的启动和停止，灌装装置的灌装，次品的检测、推动和计数由PLC控制。

2.5 生产流程

按下启动按钮后，生产线进入自动工作状态，具备工作条件后，瓶子随着传送带进入灌装工序，灌装完成后传送带继续启动运行。当瓶子随着主传送带平稳的进入灌装架时，灌装架的光电传感器信号送给PLC，主传送带停止1秒，并且夹瓶装置固定，一秒后，罐装架的电磁阀打开，汽缸启动并罐饮料，罐装到5S（及罐满）后自动停止，灌装过程中有报警提示，罐装结束后，主传送带开始启动，通过压力传感器检测是否满瓶，没装满的由推杆推入次品传送带。检测满瓶过程中计数（正品与次品分别计数）。

2.6软件设计方案

PLC软件方案设计的方法有经验设计法，逻辑设计法等。

2.6.1经验设计方法

梯形图的经验设计法是比较广泛的一种方法。这种方法没有普遍的规律可以 遵循,具有很大的试探性很随意性,最后的结果不是唯一的。该方法的核心是输出 线圈。以下是经验设计方法的基本步骤：

1.了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况。 2.确定PLC的输入信号和输出负载，画出PLC的外部接线图。

3.确定与继电器电路图的中间继电器，时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器（M）和定时器（T）的元件号。

4.根据前面的对应关系画出梯形图。

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