饮料罐装生产线控制系统的改进设计-开题报告

毕业设计(论文)开题报告题目名称： 饮料罐装生产线控制系统的改进设计 学生姓名：系/专业： 班 级：指导教师：2012 年 12 月 28 日开题报告填写要求1开题报告内容必须用黑或蓝黑墨水笔工整书写，或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴。完成后应及时交给指导教师签署意见；2学生查阅资料的参考文献应不少于 3 篇（不包括辞典、手册） ；3有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004 年 4 月 26 日”或“2004-04-26”。毕 业 设 计（论文）开 题 报 告1本课题的背景及意义目前，饮料的灌装生产已经实现自动化，为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方面发展。因此，饮料厂的自动化灌装生产线中有越来越多的机器在使用先进的灌装技术来提高机器的自动化控制水平和生产效率。而应用 PLC 完成电气部分的控制是工业自动化电气控制的主要发展方向。本次课设主要介绍全自动灌装生产线的基本概念。全自动灌装生产线是由数台自动灌装机械经控制系统进行集中控制，并按照各自功能完成一定任务进行顺序、连续生产的一系列机器组合。通过对饮料罐装自动控制的介绍，使我们对灌装这个行业有了更深的了解，也对自动化这个名词有了进一步的了解。饮料罐装自动我国的相对于西方发达国家来讲还有很大的差距。设备陈旧，技术落后，成为阻碍我们灌装行业发展的一个严重问题。鉴于这些问题，我国企业不断发展自身的实力，逐步朝着生产高速化、设备结构合理化、设备的多功能化、设备的绿色化、控制的智能化等方向发展。推出适合自己需求的产品来。本次课设就是朝着这个方向进行研究和设计。2本课题的基本内容及关键问题基本内容（1）控制系统总体设计：分析控制要求，了解系统工作过程。（2）控制系统硬件的设计：PLC 型号、相关元器件的选择以及外部接口电路的设计。（3）控制系统软件设计：绘制顺序功能图和梯形图。（4）系统调试：利用仿真软件对所编制的程序进行软件调试。关键问题（1） 控制系统总体设计（2） 控制系统软件设计毕 业 设 计（论文）开 题 报 告3本课题调研情况综述近年来，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，这一方面的技术还要继续发展和改善，以适应现代工业的需要。用plc 控制饮料灌装生产流水线，考虑了工业现场的环境，性能较稳定，极大地提高了设备的可靠性，而且程序调整修改方便灵活。以上程序可根据控制要求的改变，很方便的做出调整与扩充，能适应控制要求的不断更新变化，具有良好的应用前景。实际上 PLC 控制系统的设计，按照国外发达国家的标准：首先考虑的是系统的安全性、可靠性设计，然后才是根据控制工艺要求进行控制流程设计，然后就是编写切实可行、高效的 PLC 程序，这里在安全性、可靠性设计要求的前提下，编写相应的PLC 程序非常重要，硬件上保证的安全性，以及软件 PLC 程序中的安全考虑应该同步进行。具体的设计和改进见毕业设计。4本课题的方案论证饮料罐装生产流水线设计,理论上讲,可以采用继电器接触器电气控制系统和 PLC控制系统来实现。但是在实际工程中往往选择一种经济、有效、性能优越的控制方案，考虑到上述几点，PLC 较适合饮料灌装生产流水线。PLC 继电器-接触器控制系统相比具有以下优点：1PLC 与继电器-接触器相比较：继电器-接触器控制系统自上世纪二十年代问世以来，一直是机电控制的主流。由于它的结构简单、使用方便、价格低廉，所以使用广泛。它的缺点是动作速度慢，可靠性差，采用微电脑技术的可编程顺序控制器的出现，使得继电接触式控制系统更加逊色。PLC 等取代继电接触式控制逻辑。具体如下：(1) 控制逻辑继电接触式控制系统采用硬接线逻辑，它利用继电器等的触点串联、并联、串并联，利用时间继电器的延时动作等组合或控制逻辑，连线复杂、体积大、功耗也大。当一个电气控制系统研制完后，要想再做修改都要随着现场接线的改动而改动。特别是想要能够增加一些逻辑时就更加困难了，这都是硬接线的缘故。所以，继电接触式控制系统的灵活性和扩展性较差。可编程控制器采用存储逻辑。它除了输入端和输出端要与现场连线以外，而控制逻辑是以程序的方式存储在 PLC 的内存当中。若控制逻辑复杂时，则程序会长一些，输入输出的连线并不多。若需要对控制逻辑进行修改时，只要修改程序就行了，而输入输出的连接线改动不多，并且也容易改动，因此，PLC 的灵活性和扩展性强。而且PLC 是由中大规模集成电路组装成的，因此，功耗小，体积小。(2) 控制速度继电器接触式控制系统的控制逻辑是依靠触点的动作来实现的，工作频率低。触点的开闭动作一般是几十毫秒数量级。而且使用的继电器越多，反映的速度越慢，还是容易出现触点抖动和触点拉弧问题。而可编程控制器是由程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度相当快。通常，一条用户指令的执行时间在微秒数量级。由于 PLC 内部有严格的同步，不会出现抖动问题，更不会出现触点拉弧问题。(3) 定时控制和计数控制：继电接触式控制系统利用时间继电器的延时动作来进行定时控制。用时间继电器实现定时控制会出现定时的精度不高，定时时间易受环境的湿度和温度变化而影响。有些特殊的时间继电器结构复杂，维护不方便。而可编程程序控制器使用半导体集成电路作为定时器，时基脉冲由晶体震荡器产生，精度相当高并且定时时间长，定时范围广。(4) 可靠性和维护性。继电接触式控制系统使用了大量的机械触点，连线也多。触点在开闭时会受到电弧的损坏，寿命短。因而可靠性和维护性差。PLC 采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，可靠性高。PLC 还配备了自检和监控功能，能自诊断出自身的故障，并随时显示给操作人员，还能动态的监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。总之，PLC 在性能上均优越于继电接触式控制系统，特别是控制速度快，可靠性高，