...wd......wd......wd...摘要PLC控制是目前工業(yè)上最常用的自動(dòng)化控制方法，由于其控制方便，能夠承受惡劣的環(huán)境，因此，在工業(yè)上優(yōu)于單片機(jī)的控制。PLC將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體,專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì),具有功能強(qiáng)、通用靈活、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn),因此在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛。

本文主要講述可編程控制器與灌裝機(jī)中的控制方法和原理，采用了新的檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化。本論文詳細(xì)論述了灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，通過對(duì)灌裝機(jī)系統(tǒng)的充分了解，以行業(yè)現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合其他行業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用情況，提出了基于PLC的灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的根本構(gòu)造。用可編程控制器設(shè)計(jì)了多移閥開啟、破瓶檢測(cè)、破瓶撿出、自動(dòng)壓蓋等過程的自動(dòng)控制。最后，簡要介紹了組態(tài)軟件，對(duì)模擬過程進(jìn)展了詳細(xì)的表達(dá)，并附有灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的組態(tài)畫面。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中完成了灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的硬件的配置和軟件方面的設(shè)計(jì)，并利用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。采用PLC來控制生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的自動(dòng)化，對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，對(duì)液體的質(zhì)量和產(chǎn)量的提高都具有深遠(yuǎn)的意義。關(guān)鍵詞：灌裝機(jī)控制系統(tǒng)；可編程控制器；組態(tài)軟件AbstractPLCcontrolisthemostcommonlyusedindustrialautomationcontrolmethod,becauseofitsconvenientcontroltowithstandanadverseenvironment,itisbetterthanMCUcontroltechnology,computerandcommunicationtechnologiesareintegratedspecificallyforindustrialcontrolanddesign,havestorefunction,commonflexible,highreliabilityandenvironmentaladaptability,andprogrammingsimple,easytouseandsmallsize,lightweight,aseriesoflow-poweradvantagesinindustrialapplicationsbecomemoreextensive.Thispaperintroducesbrieflytheprogrammablelogicalcontrollerandthecenturystarmonitoringsoftwareusesinthefillingmachineofcontrollingmethodandtheprinciple,usedthenewexaminationmethod,andachievetheautomationoftheentireproductionline.Thispaperdescribesindetailthecontrolsystemofthefillingmachinedesignsteps,isbasedontheself-industryandtheapplicationoftheothertradeonauto-controltechnique,proposedtheframeofthecontrolsystembasedonprogrammablelogicalcontroller.Designthecontrolsystemofthefillingmachinebasedontheprogrammablelogicalcontrolleranddesignsthecontrolsystem,inspectingandpickingoutthebrokenbottle.thesimulationsoftwareofconfigurationbrieflyanddescribesimulationprocessindetail,thereareproductionlineconfigurationscreen.Thisdesigncompletesthecarbonatedproductionlinehardwareconfigurationandsoftwaredesignandusescenturystarconfigurationsoftwaretomonitorreal-timesystem,toachievetheimageoftheentiredesignimageandpractical..Notonlyimprovethelaborproductivity,butalsohasfar-reachingsignificanceoftheimprovementofqualityandyield.Keywords:Carbonatedfillingmachinecontrolsystem,ProgrammableLogicalController,Configurationsoftware目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 IAbstract II第1章引言 11.1設(shè)計(jì)的目的和意義11.2設(shè)計(jì)工程開展情況簡介21.2.1可編程序邏輯控制器21.2.2我國灌裝業(yè)的缺陷31.3汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)方案設(shè)想與優(yōu)點(diǎn) 31.4論文的主要構(gòu)成 3第2章灌裝控制系統(tǒng)總體介紹 52.1灌裝機(jī)的主要類型52.1.1旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī) 52.1.2直線型灌裝機(jī) 52.2灌裝的根本方法介紹63.3灌裝機(jī)以及灌裝方式確實(shí)定 73.3.1灌裝機(jī)確實(shí)定 73.3.2灌裝方式確實(shí)定 7第3章汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 93.1總體設(shè)計(jì)思路 93.2灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的具體流程 9第4章汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 114.1PLC的選型 114.1.1選擇PLC控制的原因 114.1.2PLC介紹 114.1.3PLC型號(hào)的選擇 124.2PLC硬件系統(tǒng)的連接 134.3灌裝機(jī)的傳動(dòng)原理144.4灌裝機(jī)的重要硬件詳解 154.4.1灌裝機(jī)的供瓶機(jī)構(gòu)154.4.2瓶的升降機(jī)構(gòu)154.4.3灌裝閥的功能 15第5章汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 175.1系統(tǒng)程序的指令介紹 175.2可編程序控制器I/O分配 175.3工作過程分析 185.3.1正常灌裝流程 185.3.2灌裝出現(xiàn)次品的流程 215.3.3次品撿出器 225.3.4貯料缸的相關(guān)程序 24第6章監(jiān)控程序的軟件設(shè)計(jì) 256.1組態(tài)軟件簡介 256.1.1組態(tài)軟件的選擇 256.1.2世紀(jì)星組態(tài)軟件簡介 256.1.3世紀(jì)星軟件組成 256.2組態(tài)畫面的具體設(shè)計(jì) 266.2.1組態(tài)圖形界面的設(shè)計(jì) 266.2.2組態(tài)的變量設(shè)計(jì) 276.2.3應(yīng)用程序命令語言編輯 286.2.4動(dòng)畫連接 29第7章監(jiān)控系統(tǒng)通信的實(shí)現(xiàn) 317.1通信連接 317.1.1CPM2A的通信連接方式 317.1.2CPM2A的上位通信協(xié)議 317.1.3編寫上位機(jī)通信程序 317.1.4實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)PLC的監(jiān)控 327.2計(jì)算機(jī)與PLC通信 327.3世紀(jì)星與PLC通信 337.4監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 347.4.1PLC系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 347.4.2上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 35結(jié)論 36參考文獻(xiàn) 37致謝 38附錄組態(tài)運(yùn)行效果圖 39引言1.1設(shè)計(jì)的目的和意義隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開展，人民生活水平的提高，人們的消費(fèi)習(xí)慣也隨之相應(yīng)的變化，同時(shí)對(duì)消費(fèi)品的包裝提出了更高的要求。而液態(tài)產(chǎn)品的包裝在包裝行業(yè)中占有很大比例，這是由于液體包裝涉及的行業(yè)廣泛、品種繁多，如飲料方面的汽水、果汁、牛奶、礦泉水、蒸餾水、啤酒、果酒等；調(diào)味品方面的醬油、醋、味精液、果醬等；藥品方面的針劑、糖漿、酊劑、氣霧劑等；農(nóng)藥乳劑、化工產(chǎn)品的各種瓶裝、化裝品等，要滿足日益增長的液體產(chǎn)品的需要，就應(yīng)大力開展液體產(chǎn)品的包裝技術(shù)。另外我國液體包裝設(shè)備還存在自動(dòng)化程度低、速度慢、破瓶率高、系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定等缺陷。隨著集散控制系統(tǒng)的日益完善，PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用的日益廣泛，使我們利用先進(jìn)控制技術(shù)改良灌裝機(jī)的控制系統(tǒng)，彌補(bǔ)其缺乏成為可能。減少事故。通過監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)生產(chǎn)線中各設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)展周密監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常，立即進(jìn)展報(bào)警或停機(jī)，把事故控制在最小的范圍內(nèi)，從而提高運(yùn)行的可靠性。提高經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)施灌裝過程監(jiān)控后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的全自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。改善工作環(huán)境。實(shí)施監(jiān)控后，值班人員坐在控制室就可以隨時(shí)了解整個(gè)灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況，從以往人工操作、實(shí)時(shí)觀察中解脫出來。由于PLC具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，液體物體的灌裝機(jī)開展很快，早已有人工手動(dòng)灌裝開展實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化灌裝，且自動(dòng)化水平日益提高。隨著科技進(jìn)步，現(xiàn)在越來越多的將PLC應(yīng)用于灌裝機(jī)系統(tǒng)中。另外由于PLC其抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，編程簡單，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制領(lǐng)域。利用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)罐裝機(jī)的控制，構(gòu)造簡化，維護(hù)方便，可以節(jié)約調(diào)整時(shí)間，增加設(shè)備的柔性，同時(shí)運(yùn)行穩(wěn)定可靠【１】。1.2設(shè)計(jì)工程開展情況簡介人類自從采用容器盛裝液體以后，就產(chǎn)生了灌裝方法。十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初以前，通常使用水罐、水杓進(jìn)展人工灌裝或直接將容器浸入液料中進(jìn)展灌裝，大約在1980年美國Horix、Kiefer和U.S.BottLers等三家公司開場(chǎng)制造容器灌裝的機(jī)械裝置。第一臺(tái)商業(yè)用灌裝機(jī)是Kiefer公司制造；Horix公司于1920年首次制造了重力灌裝機(jī)，用于灌裝番茄醬，這家公司至今仍生產(chǎn)灌裝機(jī)，二十年代初這幾家公司著手生產(chǎn)回轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)，其中U.S公司制造的是純真空灌裝機(jī)，二十世紀(jì)以來。灌裝機(jī)械工業(yè)開展迅速，那時(shí)灌裝的速度取決于人工將瓶子對(duì)準(zhǔn)灌裝閥，等待瓶子灌裝完畢所需的時(shí)間。我國在解放前幾乎沒有灌裝機(jī)械，灌裝生產(chǎn)絕大局部處于手工操作，非常落后。70年代初，上海、北京、廣州、青島、煙臺(tái)等地引進(jìn)三十多條灌裝線，其中有西德Seitz廠產(chǎn)品、意大利Simonazi公司、美國Merer公司、日本三菱公司，另外還有許多羅馬尼亞灌裝線。隨后，我國廣東輕工機(jī)械廠、北京釀酒機(jī)械廠、上?；C(jī)械廠等許多家仿制了不少灌裝線，初步改善了灌裝生產(chǎn)的落后面貌，但灌裝機(jī)械的開展與國際先進(jìn)水平的差距仍很大。1.2.1可編程序邏輯控制器PLC〔ProgrammableLogicalController，可編程序邏輯控制器〕是以微處理器為根基，綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置，按照IEC〔國際電工協(xié)會(huì)〕國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)定義是，可編程序控制器又稱PC或PLC，它是以微型計(jì)算機(jī)為根基的一種為用于工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的數(shù)字式電子系統(tǒng)，這種系統(tǒng)用可編程序存儲(chǔ)面向用戶指令的內(nèi)部存放器，完成規(guī)定的功能，如：邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等，通過數(shù)字量的輸入、輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC產(chǎn)品在抗電磁、噪聲干擾、有害廢氣的腐蝕、高溫、粉塵等方面有很高的能力，能直接和現(xiàn)場(chǎng)各種單元、部件連接，穩(wěn)固耐用，可靠性方面PLC的平均無故障時(shí)間可達(dá)5萬小時(shí)以上，操作與維修十分方便，功能日益擴(kuò)大。因此，PLC廣泛的應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域，當(dāng)然技術(shù)的日新月異、突飛猛進(jìn)是PLC迅速擴(kuò)展市場(chǎng)的根本原因。我國應(yīng)用PLC還處于初級(jí)階段，而且局限于鋼鐵、化工、汽車、機(jī)床、煤炭、電站等領(lǐng)域，其他行業(yè)的應(yīng)用尚未普及，中國尚有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域等待開拓。我國的飲料包裝設(shè)備在許多方面采用了PLC，并取得了非常好的效果，但仍有許多缺乏與欠缺。1.2.2我國灌裝業(yè)的缺陷我國的飲料包裝設(shè)備還存在自動(dòng)化程度低、速度慢、破瓶率高、系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定等缺陷。隨著集散控制系統(tǒng)的日益完善，PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用的日益廣泛，使我們利用先進(jìn)控制技術(shù)改良自動(dòng)汽水灌裝機(jī)的控制系統(tǒng)，彌補(bǔ)其缺乏成為可能。1.3汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)方案設(shè)想與優(yōu)點(diǎn)本課題的目的就是采用現(xiàn)代流行的先進(jìn)控制技術(shù)，設(shè)計(jì)液體的自動(dòng)灌裝控制系統(tǒng)，通過軟、硬件功能的組態(tài)實(shí)現(xiàn)液體灌裝機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，表現(xiàn)在：〔1〕減少事故。通過監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)生產(chǎn)線中各設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)展周密監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常，立即進(jìn)展報(bào)警或停機(jī)，把事故控制在最小的范圍內(nèi)，從而提高運(yùn)行的可靠性。〔2〕提高經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)施灌裝過程監(jiān)控后，可以實(shí)現(xiàn)大型液體灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的全自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率?！?〕改善工作環(huán)境。實(shí)施監(jiān)控后，值班人員坐在控制室就可以隨時(shí)了解整個(gè)液體灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況，從以往人工操作、實(shí)時(shí)觀察中解脫出來。1.4論文的主要構(gòu)成本文第1局部對(duì)灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和灌裝設(shè)備的介紹；第2局部介紹的是汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的工藝流程，首先介紹了灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的工作過程和傳動(dòng)原理，其次介紹了灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的其他幾個(gè)重要小部件；第3局部介紹的是灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要有PLC的選型和PLC的連接。第4局部介紹的是灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要是對(duì)PLC軟件和系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)進(jìn)展介紹，并結(jié)合灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的具體控制要求，對(duì)I/O進(jìn)展分配；第5局部介紹的世紀(jì)星組態(tài)畫面的設(shè)計(jì)，首先對(duì)該軟件進(jìn)展了簡單的介紹，然后結(jié)合PLC控制原理與程序流程圖，實(shí)現(xiàn)組態(tài)畫面的控制。第6局部是監(jiān)控系統(tǒng)通信的實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試。第2章灌裝控制系統(tǒng)總體介紹2.1灌裝機(jī)的主要類型2.1.1旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)待灌瓶由傳送系統(tǒng)〔一般經(jīng)洗瓶機(jī)由輸送帶輸入〕或人工送入灌裝機(jī)進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)，瓶子由灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)繞主立軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)展連續(xù)灌裝，轉(zhuǎn)動(dòng)近一周時(shí)瓶子己灌滿，然后由轉(zhuǎn)盤送入壓蓋機(jī)進(jìn)展壓蓋，如圖2.1所示。圖2.1灌裝過程的俯視圖這種灌裝機(jī)在食品、飲料行業(yè)應(yīng)用最廣泛，如汽水、果汁、啤酒、牛奶的灌裝，此機(jī)主要由流體輸送〔即供料系統(tǒng)〕、容器輸送〔即供瓶系統(tǒng)〕、灌裝閥、大轉(zhuǎn)盤、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)體、自控等局部所組成，其中灌裝閥是保證灌裝機(jī)能否正常工作的關(guān)鍵。2.1.2直線型灌裝機(jī)灌裝瓶沿著平直的直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)展成排灌裝。如圖2.2，凡送來一排空瓶由推瓶板向前推送一次，到送至灌液管的下方時(shí)，閥門翻開進(jìn)展灌裝，間歇進(jìn)展操作。I：定量灌裝，Ⅱ：上蓋，Ⅲ：將蓋擰緊，Ⅳ：貼商標(biāo)，Ⅴ：待裝盒裝箱1：推瓶板，2：限位撥盤，3，11，13：傳送帶，4：傳送盤，5：瓶子，6：上蓋機(jī)構(gòu)，7：料斗，8：擰緊機(jī)構(gòu)，9：商標(biāo)盒，10：漿糊盒，12：推料板，14：貯液箱，15：灌裝管圖2.2直線灌裝機(jī)工作原理圖這種灌裝機(jī)相對(duì)旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)來講，構(gòu)造比擬簡單，制造方便，但占地面積比擬大，而且是間歇運(yùn)動(dòng)，生產(chǎn)能力的提高也受到一定限制，因此一般只用于無汽液料類的灌裝，局限性較大。2.2灌裝的根本方法介紹各種液體產(chǎn)品的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均不一樣，在灌裝過程中，為了使產(chǎn)品的特性保持不變，必須采用不同的灌裝方法。一般灌裝機(jī)常采用以下幾種灌裝方法：〔1〕常壓法常壓法也稱純重力法，即在常壓下，液料依靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。大局部能自由流動(dòng)的不含氣液料都可用此法灌裝，例如白酒、果酒、牛奶、醬油、醋等。〔2〕等壓法等壓法也稱壓力重力式灌裝法，即在高于大氣壓的條件下，首先對(duì)包裝容器充氣，使之形成與貯液箱內(nèi)相等的氣壓，然后再依靠被灌液料的自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。這種方法普遍用于含氣飲料，如啤酒、汽水、汽酒等的灌裝。采用此種方法灌裝，可以減少這類產(chǎn)品中所含CO2的損失，并能防止灌裝過程中過量起泡而影響產(chǎn)品質(zhì)量和定量精度?！?〕真空法真空法是在低于大氣壓的條件下進(jìn)展灌裝的，可按兩種方式進(jìn)展：〔a〕壓差真空式即貯液箱內(nèi)處于常壓，只對(duì)包裝容器抽氣使之形成真空，液料依靠貯液箱與待灌容器間的壓差作用產(chǎn)生流動(dòng)而完成灌裝，國內(nèi)此種方法較常用?！瞓〕重力真空式即貯液箱內(nèi)處于真空，包裝容器首先抽氣使之形成與貯液箱內(nèi)相等的真空，隨后液料依靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)，因構(gòu)造較復(fù)雜，國內(nèi)較少用。真空法灌裝應(yīng)用面較廣，它即適用于灌裝粘度稍大的液體物料，如油類、糖漿等。也適用于灌裝含維生素的液體物料，如蔬菜汁、果子汁等，瓶內(nèi)形成真空就意味著減少了液料與空氣的接觸，延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期，真空法還適用于灌裝有毒的物料，如農(nóng)藥等，以減少毒性氣體的外溢，改善勞動(dòng)條件?！?〕壓力法利用機(jī)械壓力或氣壓，將被灌物料擠入包裝容器內(nèi)，這種方法主要用于灌裝粘度較大的稠性物料，例如灌裝番茄醬、肉糜、牙膏、香脂等。有時(shí)也可用于汽水一類軟飲料的灌裝，這時(shí)靠汽水本身的氣壓直接灌入未經(jīng)充氣等壓的瓶內(nèi)，從而提高了灌裝速度，形成的泡沫因汽水中無膠體尚易消失，對(duì)灌裝質(zhì)量有一定影響。3.3灌裝機(jī)以及灌裝方式確實(shí)定3.3.1灌裝機(jī)確實(shí)定旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)無論在生產(chǎn)效率還是在生產(chǎn)質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直線型灌裝機(jī)，比照直線性灌裝機(jī)，旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)的設(shè)備更高效化、自動(dòng)化和節(jié)能化。今天的旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力己達(dá)每分鐘2000瓶。因此本設(shè)計(jì)采用旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)來進(jìn)展研究。3.3.2灌裝方式確實(shí)定灌裝方式的選擇，除了考慮液體本身的工藝性能如粘度、重度、含氣性、揮發(fā)性外，還必須考慮產(chǎn)品的工藝要求、灌裝機(jī)的機(jī)械構(gòu)造等綜合因素。對(duì)于一般的食用液料如瓶裝牛奶、瓶裝酒類、碳酸飲料等，可以采用真空—等壓法，也可直接采用等壓法。真空—等壓法是灌裝前對(duì)瓶內(nèi)抽取真空，然后再充入CO2進(jìn)展等壓灌裝。為了減少灌裝時(shí)酒料類的液體的含氧氣量，以便延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，采用較大的真空度的—等壓法更有利。采用真空法其灌裝閥的構(gòu)造較簡單，液漏損失小。但是真空法較之等壓法需增加設(shè)備本錢，而且，氧氣量對(duì)碳酸飲料的影響不大，在節(jié)能的方面考慮，可直接采用等壓灌裝法。碳酸飲料采用等壓灌裝法可以有效的防止灌裝過程中C02氣體的損失，等壓灌裝即先向瓶子中充氣，使容器內(nèi)壓力與貯液缸內(nèi)的壓力相等，再將貯液缸內(nèi)的液體灌入容器內(nèi)。貯液缸是全封閉的，它由貯液室、背壓氣室、回氣室三室組成。在往貯液缸輸送液體之前，先往貯液缸內(nèi)通入壓縮氣體〔無菌空氣或CO2，使貯液缸的氣室保持一定的壓力〔0.1~-0.9MPa〕，該氣體壓力必須等于或稍高于液體物料中CO2溶解量的飽和壓力，使飲料中的CO2溶解。等壓灌裝法可以減少CO2的損失，保持含氣飲料的質(zhì)量，并能防止灌裝中過量泛泡，保證灌裝計(jì)量準(zhǔn)確。所以本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中選用等壓灌裝法。第3章汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案3.1總體設(shè)計(jì)思路根據(jù)要求和目前生產(chǎn)線的具體情況，并結(jié)合目前先進(jìn)裝配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，確定了以下總體設(shè)計(jì)思路。采用可編程控制器(PLC)作為控制系統(tǒng)的主控制元件，傳感器作為檢測(cè)元件構(gòu)成生產(chǎn)、控制系統(tǒng)。一臺(tái)上位計(jì)算機(jī)通過通訊網(wǎng)絡(luò)與PLC相連，用于生產(chǎn)線的監(jiān)控和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的記錄處理。整條液體灌裝機(jī)控制系統(tǒng)由一臺(tái)PLC、灌裝機(jī)以及次品撿出器和指示燈等其它元件構(gòu)成。瓶子在灌裝機(jī)中依次完成：1、進(jìn)氣，2、進(jìn)液回氣；3、停頓進(jìn)液；4、排除余液等4個(gè)步驟。同時(shí)生產(chǎn)線上的各種檢測(cè)狀態(tài)傳感器全部接入到PLC中，由PLC根據(jù)傳感器的檢測(cè)狀態(tài)通過編制好的程序控制整個(gè)系統(tǒng)工作。操作時(shí)，在PLC上編制好的程序作為系統(tǒng)工作的條件。通過PLC上的開關(guān)和指示燈等進(jìn)展對(duì)系統(tǒng)功能的操作和監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程[9]。3.2灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的具體流程系統(tǒng)采用了國際上較為先進(jìn)的灌裝設(shè)備—旋轉(zhuǎn)型全自動(dòng)灌裝機(jī)。設(shè)計(jì)的灌裝過程是：洗瓶機(jī)將瓶子的里外洗凈并經(jīng)檢查后，由傳送帶送入自動(dòng)灌裝機(jī)的限位機(jī)構(gòu)，根據(jù)規(guī)定的要求按一定的距離排列好，限位機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確地將瓶送入瓶的升降機(jī)構(gòu)。升降機(jī)構(gòu)把升降托盤頂起，瓶子隨之上升，當(dāng)瓶口卡住閥門的定心罩時(shí)翻開多移閥的氣門，充氣等壓，然后翻開液門，進(jìn)展灌液，灌液完畢后進(jìn)展壓力釋放，然后關(guān)閉液門、氣門。完成上述幾步之后，瓶子的升降機(jī)構(gòu)立即進(jìn)入下降滑道，在下降滑道的作用下，升降托盤被滑道強(qiáng)制下降，因而裝好的瓶子隨之下降到最低位置，當(dāng)轉(zhuǎn)過一定角度后，瓶子進(jìn)入傳遞輪子的區(qū)域，被傳遞輪子退出，送去進(jìn)展上蓋并包裝，這樣就完成了整個(gè)灌裝工作的一個(gè)工作循環(huán)過程。系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖如圖3.1所示。圖3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖第4章汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4.1PLC的選型4.1.1選擇PLC控制的原因可編程控制器是以微處理器為核心的專用計(jì)算機(jī)，是專為工廠現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)的，利用它面向用戶的編程語言，不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，還能實(shí)現(xiàn)各種順序和定時(shí)控制以及復(fù)雜的閉環(huán)控制；利用它內(nèi)部大量的輔助繼電器可以實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)控制；利用它控制可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、在惡劣環(huán)境下能長時(shí)間不連續(xù)運(yùn)行、編程容易且維護(hù)工作量小、還配有通訊接口和各種模塊的特點(diǎn)，可以把它作為下位機(jī)放在自動(dòng)生產(chǎn)線的工作現(xiàn)場(chǎng)完成各種控制任務(wù)。正是因?yàn)榭删幊炭刂破饔羞@些優(yōu)良的特性，再加上飲料灌裝過程中有大量的順序控制，所以選用PLC來對(duì)灌裝設(shè)備進(jìn)展控制。4.1.2PLC介紹可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC〔ProgrammableLogicController〕，目的是用來取代繼電器。以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。提出PLC概念的是美國通用汽車公司。PLC的根本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價(jià)格廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)，使控制器和被控對(duì)象連接方便。70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的PLC已不再是僅有邏輯〔Logic〕判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。國際電工委員會(huì)〔IEC〕公布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)可編程控制器作了如下的定義：可編程控制器是一種數(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(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)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和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)大其功能的設(shè)計(jì)[3]。

可編程控制器對(duì)用戶來說，是一種無觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用?？删幊炭刂破魇敲嫦蛴脩舻膶Ｓ霉I(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有以下明顯的特點(diǎn)：〔1〕可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)：PLC采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。同時(shí)在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)?！?〕編程直觀、簡單：梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能?！?〕適應(yīng)性好：PLC產(chǎn)品在抗電磁、噪聲干擾、有害廢氣的腐蝕、高溫、粉塵等惡劣條件有很高的能力。能直接和現(xiàn)場(chǎng)各種單元相連接?！?〕功能完善，接口功能強(qiáng)：除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。雖然計(jì)算機(jī)控制技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生，但是PLC控制因?yàn)樗母咝阅?、本錢低、并且對(duì)惡劣的環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力而在工業(yè)控制的廣泛應(yīng)用中保持優(yōu)勢(shì)[2]。4.1.3PLC型號(hào)的選擇本設(shè)計(jì)選用OMRON公司的CPM2A型PLC。能根本滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。日本OMRON公司是世界上生產(chǎn)可編程序控制器〔PC〕的著名廠家之一，OMRON的大、中、小、微型機(jī)各具特色各有所長，在中國市場(chǎng)上的占有率位居前列，在國內(nèi)用戶中享有較高聲譽(yù)。1999年，OMRON在推出CS1系列的同時(shí)，在小型機(jī)方面相繼推出CPM2A/CPM2C/CPM2AE、CQM1H等機(jī)型。CPM2A是CPM1A之后的另一系列機(jī)型。CPM2A的功能比CPM1A有新的提升，例如，CPM2A指令的條數(shù)增加、功能增強(qiáng)、執(zhí)行速度加快，可擴(kuò)展的I/O點(diǎn)數(shù)、PC內(nèi)部器件的數(shù)目、程序容量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量等也都增加了；所有CPM2A的CPU單元都自帶RS232C口，在通信聯(lián)網(wǎng)方面比CPM1A改良不少。CPM2A的根本指令與CPM1A一樣，都是14種，但CPM2A的應(yīng)用指令增加到105種、185條；CPM2A的工作速度明顯加快，根本指令LD的執(zhí)行時(shí)間為0.64us，應(yīng)用指令MOV的執(zhí)行時(shí)間為7.8us；程序容量增加到4096字；讀/寫DM增加到2048字；最大I/O點(diǎn)數(shù)可擴(kuò)展到120點(diǎn)；內(nèi)部器件數(shù)目也有增加，如內(nèi)部輔助繼電器區(qū)〔IR〕928位，特殊繼電器區(qū)〔SR〕448位，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器256位，輔助繼電器區(qū)〔AR〕384位[1]。4.2PLC硬件系統(tǒng)的連接系統(tǒng)采用了OMRON的CPM2A型號(hào)PLC，其主機(jī)上有12點(diǎn)輸入，8點(diǎn)輸出。汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié)采用上位機(jī)和下位機(jī)組成，下位機(jī)直接控制汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的工作運(yùn)行，上位機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)的工作運(yùn)行的狀況進(jìn)展監(jiān)視，其中上位機(jī)通過COM端口用RS-232與PLC相連進(jìn)展通信的，而PLC需先接入220V交流電源，再將啟動(dòng)﹑停頓按鈕以及各個(gè)限位開關(guān)通過24V直流電源連接到PLC的輸入端口上，系接線圖，如圖3.1所示[4]。圖4.1系統(tǒng)硬件連接圖4.3灌裝機(jī)的傳動(dòng)原理旋轉(zhuǎn)型自動(dòng)灌裝機(jī)，所用的動(dòng)力都是電動(dòng)機(jī)，其功率一般在1~3千瓦之間，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通常是很高的，而灌裝機(jī)的轉(zhuǎn)速不過每分鐘幾轉(zhuǎn)，滿足不了灌裝工作的要求，因此，它的傳動(dòng)就需要一套合理的變速系統(tǒng)。有的灌裝機(jī)上還采用調(diào)速電機(jī)，直接無級(jí)變速，但這種傳動(dòng)對(duì)電機(jī)要求很高，必須防塵、防水等，而且價(jià)格也較貴。對(duì)于旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)傳動(dòng)局部的要求有以下幾點(diǎn)：〔1〕傳動(dòng)平穩(wěn)由于主機(jī)完成灌裝任務(wù)是在一個(gè)灌裝機(jī)傳送帶上進(jìn)展的，它的進(jìn)瓶、出瓶準(zhǔn)確地灌裝等都要求在平穩(wěn)的工作條件下進(jìn)展。〔2〕傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造簡單傳動(dòng)系統(tǒng)簡單，一方面可以減少功率的消耗，另一方面設(shè)備的精度易到達(dá)，同時(shí)維修方便。另外，在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)考慮到安裝、調(diào)試、保養(yǎng)的方便性，要滿足人體工程學(xué)的要求，給工人帶來方便，要盡量縮短維修時(shí)間，要求便于維修、保養(yǎng)。4.4灌裝機(jī)的重要硬件詳解4.4.1灌裝機(jī)的供瓶機(jī)構(gòu)在自動(dòng)灌裝機(jī)中，按照灌裝的工藝要求，準(zhǔn)確地將待灌瓶送入主轉(zhuǎn)盤升降機(jī)構(gòu)托瓶臺(tái)上，是保證灌裝機(jī)正常而有秩序地工作的關(guān)鍵。一般供瓶機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵問題是瓶的連續(xù)輸送和瓶的定時(shí)供應(yīng)。常用的連續(xù)輸送裝置有鏈帶傳送，一般采用不銹鋼或尼龍?zhí)箍随湈?，為了減少鏈帶與瓶底間的摩擦，有時(shí)設(shè)法在鏈帶上加些肥皂水，以便潤滑。由洗瓶機(jī)出來的瓶子由輸送帶送來后，為了防止擠壞、堵塞和準(zhǔn)確地送入灌裝機(jī)，必須設(shè)法使瓶子單個(gè)地保持適當(dāng)?shù)拈g距送進(jìn)灌裝機(jī)，目前瓶子的定時(shí)送給一般采用分件供送螺桿或拔盤式等限位機(jī)構(gòu)。4.4.2瓶的升降機(jī)構(gòu)在一般旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)中，由拔瓶輪送來的瓶子必須根據(jù)灌裝工作過程的需要，先把瓶子升到規(guī)定的位置，以便進(jìn)展灌裝。然后再把己灌滿的瓶子下降到規(guī)定的位置，以便拔瓶輪將其送到傳送鏈帶上送走，這一動(dòng)作是由瓶的升降機(jī)構(gòu)完成的。對(duì)于瓶的升降機(jī)構(gòu)的要求是：運(yùn)行平穩(wěn)、迅速、準(zhǔn)確、安全可靠、構(gòu)造簡單。4.4.3灌裝閥的功能灌裝閥是自動(dòng)灌裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主體部件，它的功能在于根據(jù)灌裝工藝要求，以最快的速度溝通或切斷貯液箱、氣室和灌裝容器之間流體流動(dòng)的通道，保證灌裝工藝過程的順利進(jìn)展。本設(shè)計(jì)中采用氣動(dòng)式多移閥。多移閥構(gòu)造：灌裝閥組件由液體閥、注氣管、氣閥、定心罩、排氣閥等組成。功能：瓶子通過傳遞輪子進(jìn)入灌裝機(jī)，接著瓶子沿著瓶子托盤開場(chǎng)上升，直到瓶口卡入定心罩，定心罩將罐對(duì)中并預(yù)壓密封，然后開啟氣閥對(duì)瓶內(nèi)進(jìn)展充CO2，充CO2由一只氣缸加壓產(chǎn)生，壓力的大小取決于瓶子的材料。通過這道程序，使汽水在灌裝過程中，CO2的損失降到最低。當(dāng)待灌瓶中的氣壓到達(dá)與貯液箱內(nèi)的背壓相等時(shí)，液閥彈簧自動(dòng)翻開液門，完成灌裝，此種閥的優(yōu)點(diǎn)是不僅能保證碎瓶時(shí)不漏液，還能保證瓶上有孔洞的破瓶及充氣缺乏時(shí)不漏液，使灌裝能夠穩(wěn)定進(jìn)展[5]。第5章汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1系統(tǒng)程序的指令介紹〔1〕定時(shí)器指令〔TIM〕系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用了十個(gè)定時(shí)器，用來控制瓶子在灌裝機(jī)內(nèi)各個(gè)局部的計(jì)時(shí)工作，當(dāng)定時(shí)器的輸入端為從“OFF〞變?yōu)椤癘N〞時(shí)，定時(shí)器開場(chǎng)工作，直到計(jì)時(shí)到計(jì)數(shù)器所設(shè)定值，計(jì)時(shí)器當(dāng)前值為00000，計(jì)數(shù)器為“ON〞。假設(shè)輸入繼續(xù)為“ON〞，輸出保持為“ON〞；假設(shè)輸入變?yōu)椤癘FF〞，定時(shí)的輸出也變?yōu)椤癘FF〞，即恢復(fù)原狀態(tài)，本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的定時(shí)器就是利用此功能，實(shí)現(xiàn)了定時(shí)器的自復(fù)位功能?！?〕計(jì)數(shù)器指令〔CNT〕系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用了二個(gè)計(jì)數(shù)器，用來進(jìn)展加數(shù)操作，當(dāng)計(jì)數(shù)輸入端〔CP〕信號(hào)從“OFF〞、變?yōu)椤癘N〞時(shí)，計(jì)數(shù)值加1，此時(shí)計(jì)數(shù)器內(nèi)的值是1，以此相加，直到計(jì)數(shù)器當(dāng)前值為計(jì)數(shù)器設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器為“ON〞；當(dāng)計(jì)數(shù)復(fù)位端〔R〕為“ON〞時(shí)，計(jì)數(shù)器為“OFF〞，且當(dāng)前返回到初始設(shè)定值。復(fù)位端采用的自復(fù)位，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到計(jì)數(shù)器設(shè)定值時(shí)則對(duì)計(jì)數(shù)器的值進(jìn)展一次清空。當(dāng)計(jì)數(shù)輸入〔CP〕和復(fù)位〔R〕同時(shí)來到時(shí)，復(fù)位輸入優(yōu)先。系統(tǒng)中計(jì)數(shù)器指令與定時(shí)器指令的編號(hào)不能重復(fù)使用，兩者數(shù)量和為512個(gè)。5.2可編程序控制器I/O分配開關(guān)量I/O模塊的選擇：開關(guān)量I/O模塊的不同，直接關(guān)系到I/O點(diǎn)數(shù)的多少，對(duì)PLC的應(yīng)用范圍會(huì)產(chǎn)生影響，選擇時(shí)主要考慮點(diǎn)數(shù)、外部電路的性質(zhì)和構(gòu)造、電壓的形式和范圍等。如果是無源輸入信號(hào)例如按鈕、行程開關(guān)等，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)與PLC的距離遠(yuǎn)近來選擇電壓的上下。輸出模塊所起的作用是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號(hào)隔離、轉(zhuǎn)換為外部所需的輸出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)PLC的外部負(fù)載。在選擇時(shí)應(yīng)注意，模塊與外部接線的方式、輸出電壓的額定限度、外部輸出點(diǎn)同時(shí)接通的影響、選擇輸出方式等。I/O地址分配目的是讓主CPU模塊能夠訪問其他的模塊，進(jìn)展數(shù)據(jù)的交換。在進(jìn)展I/O地址分配時(shí)，要特別注意不要產(chǎn)生地址沖突的錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)共使用了9個(gè)輸入點(diǎn)，13個(gè)輸出點(diǎn)，I/O分配如表5.1所示[4]。表5.1系統(tǒng)I/O明細(xì)表輸入地址輸入設(shè)備輸出地址輸出設(shè)備00000灌裝機(jī)和傳遞輪子啟動(dòng)按鈕01002傳遞輪子與灌裝機(jī)啟動(dòng)00001傳送帶啟動(dòng)按鈕01003進(jìn)瓶傳送帶啟動(dòng)00002灌裝機(jī)瓶子托盤壓力檢測(cè)器01004瓶子托盤上升00003定心中罩壓力檢測(cè)器01005氣閥翻開00004氣閥氣壓檢測(cè)器01006灌裝閥翻開00005系統(tǒng)停頓按鈕01007瓶子托盤下降00006次品撿出器壓力檢測(cè)器01008次品提示燈亮00007最低液壓力檢測(cè)器01009次品撿出器啟動(dòng)00008最高液壓力檢測(cè)器01010次品傳送帶啟動(dòng)01011進(jìn)料閥門翻開01012回氣管啟動(dòng)01013壓蓋機(jī)啟動(dòng)01014包裝機(jī)啟動(dòng)5.3工作過程分析本設(shè)計(jì)選擇的是旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)，旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)在第一局部已做過詳細(xì)介紹，這里就不再進(jìn)展介紹。灌裝的方式選擇的是等壓灌裝法，等壓法灌裝的工藝過程是：1、進(jìn)氣，2、進(jìn)液回氣；3、停頓進(jìn)液；4、排除余液。5.3.1正常灌裝流程〔1〕按下灌裝機(jī)啟動(dòng)按鈕〔0.00〕，傳遞輪子〔限位作用，使瓶子以一樣間距進(jìn)入灌裝機(jī)〕和灌裝機(jī)啟動(dòng)〔200.00〕。在灌裝機(jī)啟動(dòng)的前提下，按下傳送帶啟動(dòng)按鈕〔0.01〕，灌裝機(jī)的進(jìn)瓶傳送帶啟動(dòng)〔200.01〕，此處作用是為了防止在灌裝機(jī)啟動(dòng)前便有瓶子進(jìn)入傳送帶，造成擁擠和堆疊，防止送瓶出錯(cuò)。梯形圖如圖5.1所示。圖5.1灌裝機(jī)和傳送帶啟動(dòng)環(huán)節(jié)〔2〕瓶子進(jìn)入傳送帶以后，通過傳遞輪子將瓶子等間距送入瓶子托盤升降機(jī)構(gòu)，當(dāng)托盤檢測(cè)到壓力〔0.02〕以后，托盤活塞給托盤升降機(jī)構(gòu)一個(gè)壓力，托盤開場(chǎng)帶著瓶子上升〔200.02〕，最大上升時(shí)間為6S〔tim000〕。梯形圖如圖5.2所示。圖5.2瓶子隨托盤上升環(huán)節(jié)〔3〕在托盤上升的6S內(nèi)，如果注液口定心中罩檢測(cè)到壓力〔0.03〕，則托盤停頓上升，然后當(dāng)6S時(shí)間到時(shí)，氣閥翻開，開場(chǎng)對(duì)瓶子充CO2，最大充氣時(shí)間為6S。此過程對(duì)應(yīng)圖4.10中的T2充氣環(huán)節(jié)。啟動(dòng)充CO2的條件有2條：〔1〕托盤上升時(shí)間6S到；〔2〕注液口中罩檢測(cè)到壓力?？梢詫?shí)現(xiàn)爆瓶或無瓶不充氣。梯形圖如圖5.3所示。圖5.3對(duì)瓶內(nèi)充CO2環(huán)節(jié)〔4〕當(dāng)最大充氣時(shí)間6S內(nèi)，氣閥檢測(cè)到氣壓〔0.04〕，則停頓充CO2，在6S時(shí)液閥開啟〔200.4〕，開場(chǎng)灌裝。灌裝時(shí)間為6S。啟動(dòng)灌裝的條件有2條：〔1〕最大充氣時(shí)間6S到；〔2〕氣閥檢測(cè)到瓶子內(nèi)對(duì)外的氣壓?？梢詫?shí)現(xiàn)破瓶不灌液。此過程對(duì)應(yīng)圖4.10中的T3灌裝環(huán)節(jié)。梯形圖如圖5.4所示。圖5.4灌裝環(huán)節(jié)〔5〕灌裝完畢〔tim002〕以后，托盤開場(chǎng)下降〔200.05〕，下降過程中同時(shí)關(guān)閉液閥，回氣管工作〔201.03〕，開啟排氣和除余液操作。下降完畢的瓶子再轉(zhuǎn)過一定的角度由傳遞輪子送出，同時(shí)瓶子托盤向前繼續(xù)行進(jìn)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。此過程對(duì)應(yīng)圖5.5中的T4托盤下降環(huán)節(jié)。圖5.5排氣除余液環(huán)節(jié)5.3.2灌裝出現(xiàn)次品的流程〔1〕次品為爆瓶時(shí)〔接正常灌裝流程的〔2〕步驟〕當(dāng)最大托盤時(shí)間上升6S到時(shí)，注液口定心中罩沒檢測(cè)到壓力〔瓶子為爆瓶，高度缺乏〕，則托盤開場(chǎng)下降〔200.06〕，同時(shí)次品提示燈亮，托盤下降的時(shí)間為6S〔tim005〕。下降完畢托盤等待進(jìn)入下一次循環(huán)。同時(shí)次品檢出器啟動(dòng)?！苍斠娤路酱纹窊斐銎鞯慕榻B〕。梯形圖如圖5.6所示。圖5.6處理爆瓶環(huán)節(jié)〔2〕次品為破瓶時(shí)〔接正常灌裝流程的〔3〕步驟〕當(dāng)最大充氣時(shí)間6S到時(shí)，氣閥沒有檢測(cè)到氣壓〔破瓶，CO2充不滿〕，則停頓充CO2，同時(shí)瓶子托盤開場(chǎng)下降〔200.07〕，次品提示燈亮，托盤下降時(shí)間為6S〔tim006〕，下降完畢托盤等待進(jìn)入下一次循環(huán)，同時(shí)次品檢出器啟動(dòng)〔詳見下方次品撿出器的介紹〕。梯形圖如圖5.7所示。圖5.7處理破瓶環(huán)節(jié)5.3.3次品撿出器〔1〕次品撿出器相關(guān)介紹如圖5.8，瓶子在上升以后，瓶子底離下轉(zhuǎn)盤有一定的距離，本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的這個(gè)次品檢出器就在層位。圖5.8瓶子在灌裝過程中展開示意圖如圖5.9，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)灌裝機(jī)，托盤從T1耗時(shí)6S，T2耗時(shí)6S，T3耗時(shí)6S。次品撿出器并設(shè)在D處的外圍。圖5.9旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)的工作循環(huán)圖〔a〕即當(dāng)正常灌裝時(shí)，瓶子在A點(diǎn)隨著托盤開場(chǎng)上升，到達(dá)B時(shí)氣閥開啟，開場(chǎng)充CO2，充氣正常的瓶子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)開啟液閥開場(chǎng)灌裝，到達(dá)D點(diǎn)灌裝完畢后開場(chǎng)下降，所以當(dāng)正常灌裝時(shí)，D點(diǎn)時(shí)瓶子還在上方?！瞓〕當(dāng)出現(xiàn)爆瓶時(shí)，B點(diǎn)瓶子隨著托盤開場(chǎng)下降，C點(diǎn)瓶子下降完成。當(dāng)出現(xiàn)破瓶出現(xiàn)時(shí)，C點(diǎn)瓶子隨著托盤開場(chǎng)下降，D點(diǎn)瓶子下降到最低處。所以當(dāng)出現(xiàn)爆瓶和破瓶時(shí)，在D點(diǎn)瓶子會(huì)被次品檢出器撿出?！?〕次品撿出器相關(guān)程序次品撿出器啟動(dòng)后，如果在最大次品撿出時(shí)間內(nèi)〔tim110〕內(nèi)，沒有檢測(cè)到次品的壓力，則在tim110時(shí)間到以后，次品撿出器停頓。如果在最大次品撿出時(shí)間內(nèi)〔tim110〕內(nèi)，檢測(cè)到次品的壓力，則停頓tim110的計(jì)時(shí)，開啟tim009將次品送出去。梯形圖如圖5.10所示。圖5.10次品撿出器工作環(huán)節(jié)5.3.4貯料缸的相關(guān)程序當(dāng)最低液位傳感器檢測(cè)不到壓力時(shí)，進(jìn)料閥門翻開，開場(chǎng)加料，當(dāng)最高液位傳感器檢測(cè)到壓力時(shí)，進(jìn)料閥關(guān)閉，為了保證生產(chǎn)效率，貯料缸補(bǔ)充原料時(shí)灌裝系統(tǒng)應(yīng)該不停頓，所以將貯料缸的程序當(dāng)做一個(gè)單獨(dú)的程序。梯形圖如圖5.11所示。圖5.11貯料缸環(huán)節(jié)第6章監(jiān)控程序的軟件設(shè)計(jì)6.1組態(tài)軟件簡介6.1.1組態(tài)軟件的選擇目前自動(dòng)化控制方面的軟件品種繁多，但其組成局部大同小異。組態(tài)軟件由系統(tǒng)管理、梯形圖生成，計(jì)算公式生成〔構(gòu)造化文本語言生成〕、歷史庫生成、圖形生成、報(bào)表生成等構(gòu)成。利用系統(tǒng)管理組態(tài)定義系統(tǒng)的硬件配置，只有硬件配置確定后，才能進(jìn)展后面的組態(tài)。選擇一個(gè)性能優(yōu)良的組態(tài)軟件對(duì)于整個(gè)控制管理系統(tǒng)的成功開發(fā)、方便調(diào)試、可靠運(yùn)行至關(guān)重要。由北京世紀(jì)長秋軟件推出的世紀(jì)星7.22版，己成功地應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。鑒于北京世紀(jì)長秋軟件的世紀(jì)星組態(tài)軟件較易掌握，且擁有良好的口碑。所以本設(shè)計(jì)在開發(fā)灌裝監(jiān)控的畫面流程時(shí)采用了世紀(jì)星7.22版。6.1.2世紀(jì)星組態(tài)軟件簡介世紀(jì)星組態(tài)軟件的全稱是“世紀(jì)星通用工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控組態(tài)軟件〞，它是在PC機(jī)上開發(fā)的智能型人機(jī)接〔HMI〕軟件系統(tǒng)，以Windows98/2000/NT中文操作系統(tǒng)為平臺(tái)，全中文界面。世紀(jì)星組態(tài)軟件是由北京世紀(jì)長秋科技投資開發(fā)，太極計(jì)算機(jī)公司、清華大學(xué)、中科院等單位參與了世紀(jì)星組態(tài)軟件核心模塊的開發(fā)研制工作，在開發(fā)和設(shè)計(jì)過程中，采用國際先進(jìn)的組態(tài)理念，吸收當(dāng)前國內(nèi)外先進(jìn)組態(tài)軟件的優(yōu)秀成果，在最大地滿足和方便用戶的思想指導(dǎo)下，采用了一系列獨(dú)特的技術(shù)，從而使產(chǎn)品在面向市場(chǎng)幾年的時(shí)間里，有了許多成功的應(yīng)用實(shí)例[1]。6.1.3世紀(jì)星軟件組成世紀(jì)星組態(tài)軟件由開發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)兩局部組成。開發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)是各自獨(dú)立的Windows32位應(yīng)用程序，均可單獨(dú)使用；兩者又相互依存，在開發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)開發(fā)的工程和畫面應(yīng)用程序必須在運(yùn)行系統(tǒng)中才能運(yùn)行。

世紀(jì)星組態(tài)軟件開發(fā)系統(tǒng)是其應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境。開發(fā)者在這個(gè)環(huán)境中完成工況畫面的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫定義、動(dòng)畫連接、設(shè)備安裝、命令語言編寫等。開發(fā)系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，對(duì)應(yīng)于控制對(duì)象的特性，對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)警、趨勢(shì)曲線、歷史數(shù)據(jù)記錄、安全防范等重要功能有簡單的操作方法。

世紀(jì)星組態(tài)軟件運(yùn)行系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，用于顯示畫面開發(fā)系統(tǒng)中建設(shè)的動(dòng)畫圖形畫面，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫與I/O服務(wù)程序的數(shù)據(jù)交換。它通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理從工業(yè)控制對(duì)象采集到的各種數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)的變化用動(dòng)畫的方式形象地表示出來，同時(shí)完成報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視功能。6.2組態(tài)畫面的具體設(shè)計(jì)世紀(jì)星7.22版的開發(fā)系統(tǒng)是應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境，我們可以在這個(gè)環(huán)境下完成界面的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造、動(dòng)畫連接的定義等。其應(yīng)用程序制作過程如下：〔1〕設(shè)計(jì)灌裝過程監(jiān)控圖形界面；〔2〕將系統(tǒng)設(shè)計(jì)中用到的變量寫入“變量數(shù)據(jù)庫〞；〔3〕在“應(yīng)用程序命令語言編輯〞中編寫相關(guān)匯編語言；〔4〕對(duì)監(jiān)控圖形界面中的圖形建設(shè)動(dòng)畫連接；〔5〕運(yùn)行和調(diào)試。6.2.1組態(tài)圖形界面的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖形界面即用抽象的圖形畫面來模擬實(shí)際的灌裝過程和相應(yīng)的灌裝設(shè)備。構(gòu)造數(shù)據(jù)庫即創(chuàng)立一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫，用此數(shù)據(jù)庫中的變量反映工控對(duì)象的各種屬性，如灌裝機(jī)貯液缸內(nèi)的液位。動(dòng)畫連接就是用動(dòng)畫模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況。運(yùn)行和調(diào)試則是用世紀(jì)星組態(tài)軟件的仿真PLC來提供現(xiàn)場(chǎng)的模擬數(shù)據(jù)，以確保各動(dòng)態(tài)點(diǎn)處于正確的連接狀態(tài)。汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)流程畫面就是根據(jù)灌裝的工藝過程及工藝要求，用抽象的圖形畫面來模擬其實(shí)際的灌裝過程和相應(yīng)的灌裝設(shè)備，主要用來顯示各動(dòng)態(tài)信息，特別是主要的工藝參數(shù)、以方便操作人員及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，并發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決問題。根據(jù)碳酸飲料的灌裝工藝，在灌裝機(jī)的前方有洗瓶機(jī)，洗瓶機(jī)的出來的瓶子在到達(dá)灌裝機(jī)以后，在機(jī)器的旋轉(zhuǎn)過程中，完成對(duì)空瓶的上升充氣、進(jìn)液、回氣排余液、下降、送出等一系列過程，還設(shè)計(jì)了出現(xiàn)次品時(shí)，次品撿出工作的環(huán)節(jié)。本組態(tài)畫面是嚴(yán)格根據(jù)系統(tǒng)的自動(dòng)控制要求，結(jié)合控制流程圖，畫出具體的汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)畫面，如圖6.1所示。該動(dòng)態(tài)畫面設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)美觀，形象逼真等特點(diǎn)，并且實(shí)物也盡可能完整的繪制了出來。圖6.1灌裝系統(tǒng)組態(tài)圖形界面6.2.2組態(tài)的變量設(shè)計(jì)變量數(shù)據(jù)庫又稱變量字典，它是世紀(jì)星組態(tài)軟件的核心，是一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，它是假設(shè)干變量的集合。數(shù)據(jù)庫中的每一變量包括變量名、數(shù)據(jù)類型、變量取值范圍、當(dāng)前值、連接的設(shè)備〔對(duì)I/O類型變量〕等。運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)維護(hù)一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，各個(gè)功能模塊隨機(jī)訪問數(shù)據(jù)庫。在運(yùn)行本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫中保存的是本系統(tǒng)所有變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)同輸入的數(shù)據(jù)以及汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)工作現(xiàn)場(chǎng)傳送來的數(shù)據(jù)進(jìn)展實(shí)時(shí)處理，再將數(shù)據(jù)送回汽水灌裝機(jī)控制系統(tǒng)工作現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)更新變量數(shù)據(jù)庫中變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)所用到的內(nèi)存型變量主要是內(nèi)存實(shí)數(shù)變量和內(nèi)存離散變量這2種，變量的定義如圖5.2所示。圖6.2灌裝控制系統(tǒng)變量定義6.2.3應(yīng)用程序命令語言編輯按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，通過定義變量，編寫程序，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)所對(duì)應(yīng)的瓶子的運(yùn)行狀態(tài)。在本設(shè)計(jì)中，由于世紀(jì)星的特殊功能，即除了在定義動(dòng)畫連接時(shí)支持連接表達(dá)式外，還允許定義類似于C語言的命令語言來驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序，所以自動(dòng)控制系統(tǒng)在使用連接表達(dá)式的同時(shí)使用“應(yīng)用程序命令語言〞來控制系統(tǒng)狀態(tài)，使的系統(tǒng)更加靈活。系統(tǒng)的組態(tài)編程如圖6.3所示。圖6.3灌裝控制系統(tǒng)組態(tài)編程6.2.4動(dòng)畫連接動(dòng)畫連接就是建設(shè)畫面的圖素與數(shù)據(jù)庫變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這樣，灌裝系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，比方貯料缸液位、瓶子個(gè)數(shù)等，當(dāng)它們變化時(shí)，通過I/O接口，將引起實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中變量的變化。動(dòng)畫連接的引入是人機(jī)接口軟件的一次突破，它把程序員從重復(fù)的圖形編程中解放出來，為程序員提供了標(biāo)準(zhǔn)的工控圖形界面，增強(qiáng)了圖形顯示效果。動(dòng)畫連接的步驟：首先在組態(tài)的圖形界面中雙擊你想要進(jìn)展動(dòng)畫連接的圖形，出現(xiàn)如圖6.4的操作界面。圖6.4動(dòng)畫連接操作界面其次在該操作界面中選擇想要進(jìn)展的移動(dòng)方式，如“水平〞，再在空白處填入與之對(duì)應(yīng)的表達(dá)式。最后確定“水平方向移動(dòng)距離〞。如圖6.5所示。圖6.5動(dòng)畫連接舉例圖圖6.5中表達(dá)式“生產(chǎn)線移動(dòng)6〞在應(yīng)用程序命令語言中與之對(duì)應(yīng)的程序?yàn)椋骸癐F(傳輸工序==6)&&(啟動(dòng)生產(chǎn)線==1)&&(產(chǎn)品質(zhì)量==0)&&(產(chǎn)品質(zhì)量1==0)THEN生產(chǎn)線移動(dòng)6=生產(chǎn)線移動(dòng)6+2；IF生產(chǎn)線移動(dòng)6>300THEN生產(chǎn)線移動(dòng)6=300；傳輸工序=0；〞即當(dāng)“傳輸工序==6〞、“啟動(dòng)生產(chǎn)線==1〞、“產(chǎn)品質(zhì)量==0〞、“產(chǎn)品質(zhì)量1==0〞這4個(gè)條件同時(shí)成立時(shí)，“生產(chǎn)線移動(dòng)6〞在每個(gè)掃描周期依次加2。直到滿足“生產(chǎn)線移動(dòng)6=300〞時(shí)停頓加2。對(duì)應(yīng)的圖形移動(dòng)就是該圖形在每個(gè)掃描周期依次向左移動(dòng)2個(gè)象素，直到移動(dòng)到300個(gè)象素時(shí)停頓不再移動(dòng)。第7章監(jiān)控系統(tǒng)通信的實(shí)現(xiàn)7.1通信連接7.1.1CPM2A的通信連接方式CPM2A有三種通信聯(lián)系方式：上位連接系統(tǒng)，同位連接系統(tǒng)，ComPoBus通信系統(tǒng)。工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中常把三種系統(tǒng)復(fù)合起來一起使用來實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化系統(tǒng)要求的多級(jí)功能。復(fù)合型PLC網(wǎng)絡(luò)中，上位鏈接系統(tǒng)處于最高位，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控優(yōu)化。上位機(jī)與CMP2A的通信有兩種方式：上位機(jī)命令與PLC通信命令。上位機(jī)命令方式上位機(jī)處于主動(dòng)，命令由上位機(jī)發(fā)往PLC。采用上位機(jī)命令方式能方便的實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)PLC的監(jiān)控。7.1.2CPM2A的上位通信協(xié)議CPM2A的數(shù)據(jù)是以幀的格式發(fā)送的，正文最多122個(gè)字符。當(dāng)命令塊內(nèi)容大于一幀時(shí)，由起始幀、中間幀、及結(jié)果幀組成。起始幀最多131個(gè)字符，中間幀及完畢幀最多128個(gè)字符。起始幀由設(shè)備號(hào)、命令碼、正文、FCS、和分界符構(gòu)成。中間幀有正文、FCS、分界符組成。完畢幀由正文FCS、完畢符組成。上位機(jī)每發(fā)送完一幀，在收到PLC發(fā)回的分界符后再發(fā)送下一幀。命令塊中的校驗(yàn)碼FCS是8位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成的2位ASCⅡ字符。這8位數(shù)據(jù)是將一幀數(shù)據(jù)中校驗(yàn)碼前的所有字符的ASCⅡ碼位按連續(xù)異或的結(jié)果。轉(zhuǎn)換成字符時(shí)，按照8位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字字符。PLC接收到上位機(jī)發(fā)送的命令幀后，自動(dòng)產(chǎn)生響應(yīng)塊，響應(yīng)碼表示上位機(jī)命令的出錯(cuò)信息。響應(yīng)碼00表示PLC正常完成上位機(jī)命令。7.1.3編寫上位機(jī)通信程序在上位鏈接系統(tǒng)中，通信一般都是由上位機(jī)發(fā)起的，按PLC標(biāo)準(zhǔn)通信進(jìn)展連接。上位機(jī)給PLC發(fā)送操作指令，PLC按照指令執(zhí)行相應(yīng)的操作，同時(shí)給上位機(jī)返回?cái)?shù)據(jù)。串口通信流程如圖7.1所示。圖7.1通信流程7.1.4實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)PLC的監(jiān)控編寫通信程序建設(shè)了上位機(jī)與PLC的連接，PLC的任何工作方式下都可以通過“讀〞指令讀取PLC的狀態(tài)，從而對(duì)PLC進(jìn)展監(jiān)視。只有當(dāng)PLC的工作方式為監(jiān)視的情況下才可以通過上位機(jī)對(duì)PLC進(jìn)展控制，所以在需要上位機(jī)實(shí)施控制的系統(tǒng)里面PLC都必須設(shè)置為監(jiān)視工作方式。7.2計(jì)算機(jī)與PLC通信上面所提到的組態(tài)監(jiān)控軟件，為用戶提供了一個(gè)簡捷易控制的操作平臺(tái)。安裝了組態(tài)軟件后不但可以直觀的看到系統(tǒng)正運(yùn)行在哪個(gè)階段，更可以很簡單的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展控制。不需要操作人員對(duì)系統(tǒng)有多深入的了解，不僅提高了系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用性也提高了操作人員的安全性。要使組態(tài)軟件能對(duì)PLC的運(yùn)行起到監(jiān)控作用，PLC與計(jì)算機(jī)之間必須實(shí)現(xiàn)聯(lián)接通訊。首先要在設(shè)備安裝向?qū)е邪惭b上相應(yīng)型號(hào)的PLC，然后通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)中的多串口參數(shù)設(shè)定對(duì)相應(yīng)的串口進(jìn)展參數(shù)設(shè)定，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLC的聯(lián)接。串口選用的是COM2，其中波特率選用9600，數(shù)據(jù)位設(shè)為7，停頓位設(shè)為2，奇偶校驗(yàn)采用的是偶校驗(yàn)，通訊方式選擇RS232，通訊超時(shí)定為500ms。這樣就完成了計(jì)算機(jī)與PLC之間的聯(lián)接通訊。上位機(jī)要能夠通過PLC監(jiān)控下層設(shè)備的狀態(tài)，就要實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC間的通信，一般工業(yè)控制中都是采用RS-232C實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)首先向PLC發(fā)送查詢數(shù)據(jù)的指令〔實(shí)際上是查詢PLC中端子的狀態(tài)和DM區(qū)的值等〕，PLC接收了上位的指令后，進(jìn)展校驗(yàn)〔FCS校驗(yàn)碼〕，看其是否正確，如果正確，則向上位機(jī)傳送數(shù)據(jù)〔包含首尾校驗(yàn)字節(jié)〕。否則，PLC拒絕向上位機(jī)傳送數(shù)據(jù)。上位接收到PLC傳送的數(shù)據(jù)，也要判斷正確與否，如果正確，則接收，否則，拒絕接收。為了使世紀(jì)星系統(tǒng)與PLC進(jìn)展通信，需要使用通信驅(qū)動(dòng)程序來和現(xiàn)有的PLC進(jìn)展通信。上位機(jī)通過RS-232C與下位機(jī)通信，用已經(jīng)完成的組態(tài)圖形顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出控制命令控制該系統(tǒng)的運(yùn)行并監(jiān)視處理。下位機(jī)向上位機(jī)傳遞設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，承受并執(zhí)行上位機(jī)的實(shí)時(shí)控制指令。在與上位機(jī)通信中斷的情況下，PLC也能獨(dú)立通過控制繼電器、接觸器等電氣元件實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。世紀(jì)星采用歐姆龍HostLink協(xié)議通過串口實(shí)現(xiàn)PLC與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)交換。世紀(jì)星把下位機(jī)看作是外部設(shè)備，在開發(fā)過程中根據(jù)“設(shè)備配置向?qū)Ж暤奶崾疽徊讲酵瓿蛇B接過程。在運(yùn)行期間，世紀(jì)星通過驅(qū)動(dòng)程序來和外部設(shè)備進(jìn)展數(shù)據(jù)交換，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)、指令。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序都是一個(gè)COM對(duì)象，這種方式使通信程序和世紀(jì)星構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，既保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)安全、穩(wěn)定。7.3世紀(jì)星與PLC通信串行通訊方式，這是世紀(jì)星與PLC之間最常用的一種數(shù)據(jù)交換方式。串行通訊方式使用“世紀(jì)星計(jì)算機(jī)〞的串口，I/O設(shè)備通過RS-232串行通訊電纜連接到“世紀(jì)星計(jì)算機(jī)〞的串口。如果您的計(jì)算機(jī)擁有多個(gè)串口，您可以同時(shí)與多個(gè)I/O設(shè)備。世紀(jì)星最多可與32個(gè)串口設(shè)備相連。最簡單的情況下，使用世紀(jì)星的計(jì)算機(jī)只與一個(gè)I/O設(shè)備相連。I/O設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)的RS-232電纜與計(jì)算機(jī)主機(jī)后面的串口連接。如圖6.2所示。圖7.2世紀(jì)星與PLC相連當(dāng)外部控制局部完成了之后，為了能更清楚和直觀的看見程序的運(yùn)行過程及系統(tǒng)現(xiàn)在所處的狀態(tài)，還需要一個(gè)組態(tài)監(jiān)控軟件來幫助我們來完成這一點(diǎn)。世紀(jì)星與PLC的通信，先要在世紀(jì)星上完成PLC新設(shè)備的添加，首先選擇“設(shè)備