饮料灌装生产流水线PLC控制.doc

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饮料灌装生产的 PLC 控制

摘要：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。

关键词：PLC；自动化饮料灌装生产线； ；系统硬件接线图；I/O 端

口分配表

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。

一、设计任务
1、课题内容
饮料罐装生产流水线梯形图控制程序设计并画出电气接线图。
2、控制要求
（1） 系统通过开关设定为自动操作模式、手动操作模式，一旦启动，则传
送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到
一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动， 保持到又 并

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检测到一个瓶子或停止开关动作。
（2） 当瓶子定位在罐装设备下时，停顿 1.1 秒，罐装设备开始工作，罐装
过程为 5 秒钟，罐装过程应有报警显示， 5.1 秒后停止并不再显示报警。
（3） 用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数， 一旦系统
启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过瓶。
（4） 可以手动对计数值清零（复位）。
3、 课题要求
（1） 根据课题的控制要求完成设计
（2） 对电机、传感器、到位开关选型并列出选型依据
（3） 画出电气连线图，写出程序流程图及代码
（4） 完成课程设计说明书
二、总体设计方案
1、饮料灌装流水线的基本结构
整个灌装流水线的基本结构如图 1、图 2、图 3 所示。整个流水线由主传送
带、次品传送带、灌装装置、次品推动装置、定位传感器、次品检测传感器等组 成。电动机的启动和停止，灌装装置向上、向下移动和灌装，次品的检测、推动 都是由 PLC 控制的。流水线由传感器实时监控，由 PLC 控制，控制准确，自动化
程度高。
一、系统概况

饮料灌装生产流水线是指按一定控制要求将有关驱动电机、 电气控制

装置、检测装置等组合为一体的多功能自动控制装置。

本系统电镀生产线采用了传送带，传送带用一台电动机控制，同时用

变频器对电机平滑调速。

1、生产工艺及流程

该罐装生产线为人工/自动操作的工作程序，由 2 只电磁阀控制

托瓶架的升降，2 只电磁阀控制压盖的行程。驱动部分有：清水泵、

无菌泵、清洗输送、灌装输送、灌装泵。

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1.1、手动控制工作状态

将操作台上旋钮置手动，各工位工作状态如下：

（1）按启动按钮，传送带把洗过的空瓶送到托瓶架上；托瓶架启动，

把洗过的空瓶送到罐装机的罐装口；罐装泵启动，罐满后自动停止；

（2）按停止按钮，传送带停止。

1.2、自动控制工作状态

（1）启动：按下自动按钮后，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工序。

（2）罐装：当瓶子随着输送带平稳的进入托瓶架时，托瓶架的限位

开关信号送给 PLC，翻瓶架的一组气动电磁阀打开，汽缸开始工作，

将瓶子送到罐装口的下部，这时汽缸上限信号送入 PLC，罐装泵开始

启动，在罐装的过程中翻瓶架自动落下，罐装到一定的时间（及罐满）

后自动停止（罐装时间 3/5 加仑的设定时间不同） ，罐装结束后，经

过一定的延时时间，罐装输送带开始启动。

具体流程图如图 1 所示。

在工作过程中，有自动和手动两种工作方式选择，操作方便。在多数

情况下选择自动工作方式， 维修和特别处理情况下选择手动工作方 在

式。

二、系统硬件设计

根据自动化电镀生产线的控制要求，我们采用了德国西门子 PLC S7-

200 CPU226 型号，此类型 PLC 无论独立运行，还是联接网络都能

完成各种控制任务。 的使用范围可以覆盖从替代继电器的简单控制 它

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