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随着国家经济的飞速发展,人们的生活质量的提高以及消费方式的变化,罐装啤酒以其便于运输、不爆炸、不怕碰撞、密封性强、保鲜度高、保质期长的优点正被越来越多的生产厂家的青睐和消费者的接受。高品质、大容量更成为啤酒市场未来的发展趋势。面对啤酒行业用户激烈的市场竞争,于是对生产过程控制、工艺优化、设备自动化控制提出了越来越高的要求。本文设计了一套基于PLC控制的堆垛机控制系统,实现堆垛过程的自动化控制和计算机监测管理。
控制系统由上位监控机、可编程控制器、变频器,电机组以及各种传感器组成。控制系统中采用了西门子公司的S7-300可编程控制器,作为控制系统的核心装置,功能强大、性能稳定可靠,在现代工业自动化生产中得到了广泛的应用。
本文以堆垛机控制系统为背景,理论与实践相结合,详细阐述了计算机技术、网络通讯技在堆垛机控制系统中的应用。论文主要从硬件设计与软件设计两方面对系统进行介绍。硬件设计包括系统总体结构的设计和各个组成部分的选型和设计。软件设计包括下位机PLC的程序设计和上位机界面设计。
论文的主要内容如下:第二章介绍了可编程控制器的工作原理、方式及发展趋势以及西门子工业自动化通信网络的主要组织结构;第三章分析了堆垛机控制工艺流程,同时介绍了控制系统的硬件设计方案:包括硬件选择参数设置及网络组态;第四章主要完成对控制系统软件的设计方案,基于结构化编程的思想,用SIEMENS的STEP7软件,设计了其实现堆垛500ML罐装包装箱的功能块,以及在组织块调用,并用S7-PLCSIM模拟其运行结果;第五章完成上位机监控程序的设计,包括上位机与PLC的通讯连接、参数设置等,并利用SIEMENS的工控组态软件WinCC,开发出了用于工控机的集数据采集和通信、设备状态控制和数据管理的监测程序,实现了堆垛过程监测控制;第六章分析工厂自动化控制系统的现状,并提出了PLC与DCS、DCS与FCS集成的方案。
现场调试和运行表明:该系统能够对堆垛过程实现自动控制,保证堆垛机运行最佳运行状态,提高生产管理水平。监控系统安装、维护方便,运行可靠、稳定:监控软件齐全,人机界面好,使用方便。