PLC和触摸屏在纯净水自动灌装生产线中的应用.pdf

工 自 DOI 1 0 ． 3 9 6 9／ j ． i s s n ． 1 0 0 9 - 9 4 9 2 ． 2 0 1 4 ． 0 9 ． 0 3 3 P L C和触摸屏在纯净水自动灌装生产线中的应用 叶娜 ，江 国龙 。 1 ． 河源市高级技工学校， 广东河源 5 1 7 0 0 0 ；2 ． 河源理工学校，广东河源 5 1 7 0 0 0 摘要研究了基于西门子P L C 控制的自动灌装生产线的设计。生产线主要由送瓶机构、四工位灌装机构、封盖机构、成品搬运 机构组成。利用s 7 3 0 0 P L C 对灌装生产线进行编程并仿真，实现其自动控制，通过触摸屏控制，实现人机界面交互。 关键词自动灌装生产线；P L C ；触摸屏 中图分类号 T P 2 7 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 99 4 9 2 2 0 1 40 90 1 2 1 0 2 Ap p l i c a t i o n o f PLC a n d To u c h S c r e e n i n t h e P u e r W a t e r Au t o ma t i c - Fi l l i n g P r o d u c t i o n Li n e YE Na ．J I ANG Gu o l o n g 2 1 ． H e y u a n S e n i o r T e c h n i c a l S c h o o l ，H e y u a n 5 1 7 0 0 0 ，C h i n a ；2 ． H e y u a nT e c h n o l o g y S c h o o l He y u a n 5 1 7 0 0 0 ，C h i n a Ab s t r a c t t h i s p a p e r ma i y s t u d i e s t h e a u t o ma t i c fi l l i n g p r o du c t i o n l i n e b a s e d o n S i e me n s PL C c o n t r o l d e s i g n ．P r o d u c t i o n l i n e i s ma i n l y c o mp o s e d o f b o t t l e bo d y ， f o u r fil l i n g me c h a n i s m， bl o c k me c h a n i s m，d e l iv e r y a g e n c i e s ． Fi l l i ng p r o d u c t i o n l i n e t o ma k e u s e o f 7- 3 0 0 PLC p r o g r a mmi n g a n d s i mu l a t i o n ， r e a l i z e t h e a u t o ma t i c c o n t r o l ， t h r o u g h t h e t o u c h s c r e e n c o n t r o l ， r e a l i z e ma n ma c h i n e i n t e r f a c e i n t e r a c t i o n ． Ke y wo r d s a u t o ma t i c fil l i ng p r o d u c t i o n l i n e；P LC；t o u c h s c r e e n 0引言 民以食为天 ，食 以水为先 。随着生活质量 的 提高和环保 、健康意识的增强 ，人们对饮水问题 日益重视 。其 中 ，纯净水以其突 出的优点受到市 民的欢迎。在大量生产灌装水企业的生产线 ，若 用人工灌装，则生产成本高、生产效率低下。本 文选用西 门子 P L C、威伦触摸屏设计一条 自动化 程度高 、实时监控等特点的 自动灌装生产线 。本 设计采用模块化结构 ，具有 良好 的可维护性 ，对 提高企业生产和管理 自动化水平有很大 的帮助。 设计 中选取的是西 门子 P L C s 7 3 0 0 ，可 以满足多 种多样的 自动化控制需要。 1自动灌装生产线 的工作原理 自动灌装生产线原理图如图1 所示，生产线 通过传送带送人，经推瓶气缸推人四工位灌装机 构中转盘A 工位 ，然后依次在B 工位定量灌装，c 工位夹持 固定后 由封盖装置封盖 ，最后在 D工位 收稿 日期2 0 1 4 0 3 0 4 由成 品搬运机构取 出放入成 品库 。P L C、触摸屏 都安装在控制柜内。 一话。r l 电 磁 阀 组 、一I L T J L T J L T J L T J 搬运机械手 _ ／ 手 送瓶口 ， ． 、． ／ 传感器＼、 工位转盘 圈 ． 缸 卓 曲 图 1 自动灌装生产线原理图 ● 2自动灌装生产线的功能要求 针对企业实际生产情况 ，灌装生产线设计 了 相应的功能 。 1 运行模式 。分为 自动 和手动两种 ，正常 运行时采用 自动控制，发生故障和检修调试时采 用手动控制 。 2 互锁功能 。生产线的执行机构具 有互锁 功能 ，由于生产线执行机构动作的先后顺序关 系，不能同时动作，相互之间要进行条件限制互 锁 ，确保执行机构功能正常运行u 。 3 急停功能 。生产线设计急停功能 ，为应 对突发事件和紧急状况 ，按下急停按钮时 ，生产 线所有运行部件应立刻停止运行 ，直到故障排除 后 ，通过复位生产线才能重新起动运行。 4 故障报警功能 。当生 产线执行机构运行 不到位或出现故障时，能通过触摸屏显示故障信 息、并通过蜂鸣器发出报警信号。 5 实时监控功能 。触摸屏实时监控 生产线 运行 ，如历史数据、现场动态数据、故障报警、 产品数量 、运行模式。 3自动灌装 生产 线设计 1 硬件设计 。硬件结构如图 2 所示 。生产 线 的运行 由 P L C 、触摸屏控制 ，P L C与触摸屏通 过 R S 一 4 8 5 通信电缆进行通信 】。P L C 输入电路模 块读取外部信号 ，P L C通过程序运行 ，运 行结果 一 一 由输出电路模 块控制执行机 匦 飘 匾面丽 构的 运行， 通 一T一 过传感器采集 眄蕊季 再1 一瓯 阋 生产线动态数 图2 生产线的硬件结构 据 ，实现 自动 控制。 2 P L C 程序设计 。S I MA T I C Ma n a g e r 编程软 件是与S 7 3 0 0 P L C 相匹配的编程软件 ，是强大的 工控编程组态软件 ，该软件简单易学 ，能够解决 复杂的自动控制任务 ，并具有扩展功能。S I M A T I C Ma n a g e r 编程软件为用户开发 、编辑和监控 自 己的应用程序提供了良好 的编程环境p 。 自动灌装 生产线控制流程图如图3 所示。 4 触摸 屏软件设计 威 伦 触 摸 屏 MT 6 0 0 0 i 软 件 提供 多种 功 能器 件 ，可对现场数据采集处理 、设置参数 、接受各 种控制指令 ，实现数据 、报表输 出、报警处理等 功能。触摸屏界面结构如图4 所示。 灌 装 ／ 1 ■ ’ ＼封 盏 对臆机械手动作 对应机械手动作 送瓶运行1 个周期 对应机械手动作 图3 自动灌装生产线控制流程图 开机欢迎画面 鱼 垫 垫 塑 夔 亘l l 至 塾 量 型 夔 耍I l 叁 墼 堡 墼 亘l l 塑 鳖 垦 画 亘 图4 触摸屏界面结构 1 触摸屏界 面的组态包括功能按 钮组态 、 参数 输入组 态 、曲线显示 组态 、报警 指示组 态 等。触摸屏的各个界面之间设置有界面跳转按钮。 2 过程可视化。在触摸屏界面上可动态显 示过程数据 ，比如搬运机械手的当前位置等。 3 生产过程可控制。操作员可以通过触摸 屏操作界面控制系统的运行 、调试系统参数等。 4 显示报警。系统一旦 出现故障 ，触摸屏 上便弹出故障显示界面并伴有报警灯报警 。故 障排除确认后 ，生产线方可继续运行 。 5 信 息记忆功能。触摸屏可以记录系统运 行的过程数据及信息 ，例如按时间顺序记录历史 信息， 操作员可以随时查阅相关信息或数据。 5结束语 本文利用 P L C、触摸屏技术实现 了灌装水的 自动灌装。该系统运行稳定，自动化程度高，提 高了生产效率 。 参考文献 [ 1 ]梁耀光，余文然． 电工新技术教程 [ M]． 北京中国 劳动 出版社 ，2 0 1 0 ． [ 2 ]杨少光． 机 电一体化设备的组装与调试 [ M]． 南宁 广西教 育出版社 ，2 0 0 9 ． [ 3 ]肖威，李庆海． P L C 及触摸屏组态控制技术 [ M]． 北 京 电子工业 出版社 ，2 0 1 0 ． [ 4 ]何 汪洋，姜莉莉，张灿为，等． 基于P L C和触摸屏的 柴油机机体清洗装备的研 究 [ J ]． 机 电工程技术 ， 2 0 1 3 8 5 9 6 1 ． [ 5 ]江国龙． 物料分解 系统设计 [ J ]． 电工技术 ，2 0 1 2 4 3 9 ． 第一作者简介叶娜 ，女，1 9 8 1 年生，广东河源人，大 学本科，讲师。研究领域电气 自动化。已发表论文5 篇。 编辑 向 飞 [三 丑雾 一 零 一