百事汽水现调机PLC改进设计

摘 要百事汽水现调机是百事饮料有限公司为适应市场销售需求所生产的一款小型机电商品，在世面上也得到了广泛的应用。本文所介绍的是百事公司一款应用普遍的汽水机DURAFLEX150，文章通过图片展现了它的外观，详细介绍了它内部的工作原理。恰当应用了现在在工业控制领域扮演重要角色的PLC技术，介绍了PLC技术的相关知识以及如何在汽水现调机上得到了应用。在着重介绍汽水现调机的PLC应用时，还适当介绍了汽水的发展史，生产工艺，原材料等相关知识，是文章内容更加详细、充实。同时也对三菱FX2NPLC的内部结构作了详细的介绍。关键词：现调机；PLC；市场销售AbstractHundred matters soft drinks present assignment of aircraft is hundred matters drink limited company for adapts a section small mechanical and electrical commodity which the market sale demand produces, also obtained the widespread application in the world. What this article introduced is hundred matters companies section application universal soft drink machine DURAFLEX 150, the article has unfolded its outward appearance through the picture, in detail introduced its interior principle of work. Appropriately has applied now in the industry control domain acting strong character PLC technology, introduced how the PLC technology related knowledge as well as did obtain the application on the soft drink present assignment of aircraft. When emphatically introduces the soft drink present assignment of aircraft the PLC application, but also suitably introduced the soft drink history, the production craft, correlation knowledge and so on raw material, is the article content more detailed, is substantial. Simultaneously also has made the detailed introduction to the Mitsubishi FX2NPLC internal structure.Key words: mixing machine; PLC; market sales目 录第一章、绪论.11.1 课题的研究及意义.11.2 PLC的概述.1第二章、汽水现调机.52.1 汽水现调机.52.2现调机的工作原理.62.3 百事汽水现调机.7第三章、现调机PLC改进技术.83.1 PLC的结构及基本配置.83.2 编程元器件.9 3.3现调机PLC改进I/O分配表及其工作方式12第四章、PLC设计流程图154.1硬件接线图154.2设计流程图16总结18致谢19参考文献20附录21第一章 绪论1.1课题的研究及意义经过了三个多世纪的演变，汽水已成为了一款为全世界人们所喜爱的饮料，如果说咖啡茶这些在人们生活中不可缺少的饮料还存在区域性的差异，不能真正得到普及的话，那么汽水完全不存在这样的问题，它的存在不受地域的限制，在世界上任何一家商店都可以看到它的踪影，亚洲、非洲、美洲也都可以看见孩子们饮用汽水时的欢笑。人们对于汽水似乎有着不同寻常的喜爱，它在人们的日常生活中也扮演了一个重要的角色。大街上汽水的广告总是在比较显眼的位置，人们也习惯了在众多场合下来饮用汽水，体验汽水给自己带来的轻松感觉。在今后的时间里，汽水不会在人们的视线里褪去，而是将会继续扮演它不可获缺的角色。将PLC技术应用到汽水现调机中，是一次尝试，改变了生产制作过程，提高了工作效率。1.2 PLC的概述可编程控制器（PROGRAMMABLE CONTROLLER，简称PC）。与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。可以预料：在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。1.2.1 PLC的产生背景在PLC诞生之前，工业控制设备的主流品种是以继电器、接触器为主体的控制装置。继电器、接触器是一些电磁开关。其结构是由励磁线圈、铁心磁路、触点等部件组成。其中触点是接通或断开电路的部件，按励磁线圈通电前的状态又可分为常开和常闭两种类型。线圈通电前呈断开状态的为常开触点，呈接通状态的为常闭触点。同一只接触器或继电器常有多对常开、常闭触点。当励磁线圈通电，衔铁在磁力作用下被铁心吸合时，常开触点接通，常闭触点断开，以完成电路连接的切换。触点又分为主触点及辅助触点。用于主回路，控制较大电流的触点是主触点。用于控制电路，只能通过较小电流的触点称为辅助触点。通过继电器、接触器及其它控制元件的线路连接，可以实现一定的控制逻辑，从而实现生产设备的各种操作控制。人们将由导线连接决定器件间逻辑关系的控制方式称为接线逻辑。随着工业自动化程度的不断提高，使用继电器电路构成工业控制系统的缺陷不断暴露出来。首先是复杂的系统使用成百上千个各种各样的继电器，成千上万根导线连接得密如蛛网。只要有一个继电器、一根导线出现故障，系统就不能正常工作，这就大大降低了这种接线逻辑系统的可靠性。其次是这样的系统维修及改造很不容易，特别是技术改造，当试图改变设备的工作过程以改善设备的功能时，人们宁愿新生产一套控制设备也都不愿意将继电器控制柜中的线路重接。而在20世纪60-70年代，社会的进步要求制造业生产出小批量、多品种多规格、低成本、高质量的产品以满足市场需要，不断地提出改善生产机械功能的要求。加上当时电子技术已经有了一定的发展，于是人们开始寻求一种以存储逻辑代替接线逻辑的新型工业控制设备。这就是PLC。1.2.2 PLC的发展过程1968年，美国通用汽车公司(GM)为适应汽车型号的不断翻新，想寻找一种能减少重新设计控制系统和接线、降低成本、缩短时间的措施，并设想把计算机功能的完备、灵活通用和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置，并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，用面向控制过程、面向用户的，自然语言，编程，使不熟悉计算机的人也能方便地使用。1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第1台PLC，并在GM公司的汽车自动装配线上首次使用，获得成功。从此，这项新技术便迅速发展起来。1971年日本从美国引进了该项新技术，很快就研制出了日本第1台PLC。1973-1974年，西德和法国也相继研制出了自己的第1台PLC。中国从1974年开始研制，1977年应用于工业生产。限于当时的元器件条件和计算技术的发展水平，早期的PLC主要由分立元件和小规模集成电路组成。1959-1973年是PLC的初创时期。在这个时期，PLC从有触点不可编程的硬接线顺序控制器发展成为小型机的无触点可编程逻辑控制器，可靠性比以往的继电器控制系统有较大提高，灵活性也有所增强。其主要功能限于逻辑运算、计时、计数和顺序控制，CPU由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器。1974-1977年是PLC的发展中期。在这个时期，由于8位单片CPU和集成存储器芯片的出现，PLC得到了迅速发展和完善，并逐步趋向系列化和实用化，普遍应用于工业生产过程控制。PLC除了原有功能外，又增加了数值运算、数据的传递和比较、模拟量的处理和控制等功能，可靠性进一步提高，开始具备自诊断功能。1978-1983年，PLC进入成熟阶段。这个时期，微型计算机行业已出现了16位CPU，MCS-51系列单片机也由Intel公司推出，使PLC也开始朝着大规模、高速度和高性能方向发展，PLC的生产量在国际上每年以30%的递增量迅速增长。在结构上，PLC除了采用微处理器及EPROM，EEP-ROM，CMCS RAM等LSI电路外，还向多微处理器发展，使PLC的功能和处理速度大大提高；PLC的功能又增加了浮点运算、平方、三角函数、相关数、查表、列表、脉宽调制变换等，初步形成了分布式可编程控制器的网络系统，具有通讯功能和远程I/O处理能力，编程语言较规范和标准化。此外自诊断功能及容错技术发展迅速，使PLC系统的可靠性得到了进一步提高。1984年后，PLC的规模更大，存储器的容量又提高了1个数量级（最高可达896K），有的PLC已采用了32位微处理器，多台PLC可与大系统一起连成整体的分布式控制系统，在软件方面有的已与通用计算机系统兼容。编程语言除了传统的梯形图、流程图语句表外，还有用于算术的BASIC语言、用于机床控制的数控语言等。在人机接口方面，采用了现实信息等更多直观的CRT，完全代替了原来的仪表盘，使用户的编程和操作更加方便灵活。PLC的I/O模件一方面发展自带微处理器的智能I/O模件，另一方面也注意增大I/O点数，以适应控制范围的增大和在系统中使用A/D，D/A通讯及其他特殊功能模件的需要。同时，各PLC生产厂家还注意提高I/O的密集度，生产高密度的I/O模件，以节省空间，降低系统的成本。1.2.3 PLC的特点一、控制结构简单，通用性强，使用方便。由于PLC产品的系列化和模块化，PLC配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，当控制对象的硬件配置确定以后，就可通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。二、功能性强，适应面广。现代PLC不仅具有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，而且还具有A/D和D/A转换、数值运算、数据处理等功能。因此，它既可对开关量进行控制，也可对模拟量进行控制，既可控制1台生产机械、1条生产线，也可控制1个生产过程。PLC还具有通讯联络功能，可与上位干扰信号有良好的抑制作用。软件方面，设置故障检测与诊断程序。采用以上抗干扰措施后，PLC平均无故障时间大大延长。三、抗干扰能力强，可靠性高。继电器接触器控制系统虽有较好的抗干扰能力，但使用了大量的机械触头，使设备连线复杂，由于器件的老化、脱焊、触头的抖动及触头在开闭时受电弧的损害，大大降低了系统的可靠性。而PLC采用微电子技术，带领的开关动作由无触点的电子存储器件来完成，大部分继电器和复杂的连线呗软件程序所取代，故其寿命长，可靠性大大提高。微机虽然有很强的功能但抗干扰能力差，工业现场的电磁干扰、电源波动、机械振动、温度和湿度的变化，都可能使一般通用微机不能正常工作。而PLC在电子线路、机械结构及结构上都吸取了生产控制经验，主要模块都采用了大规模与超大规模集成电路，I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震都有精确考虑；在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施；在软件上采用数字滤波等抗干扰和故障诊断措施所有这些使PLC具有较高的抗干扰能力，目前各生产厂家生产的PLC，平均无故障期都大大超过了IEC规定的10万小时，有的甚至达到了几十万小时。四、编程方法简单，容易掌握。PLC配备有易于接受和掌握的梯形图语言。该语言编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近。五、控制系统的设计、安装、调试方便。PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等部件，硬软件齐全，且为模块化积木式结构，并已商品化故可按性能、容量（输入、输出点、内存大小）等选用组装。又由于用软件编程取代了硬接线实现控制功能，使安装接线工作量大大减小，设计人员只要有一台PLC就可进行控制系统的设计并可在实验室进行模拟调试，而继电接触器系统需在现场调试，工作量大且繁琐。六、体积小，质量小，功耗低，由于PLC是将微电子技术应用于工业控制设备的新型产品，因而结构紧凑，坚固，体积小，质量小，功耗低，而且具有很好的抗震性和适应环境温度湿度变化的能力,因此PLC很容易装入机械设备内部，是实现机电一体化较理想的控制设备。七、维修方便工作量小 PLC具有完善的自诊断、履历情报存储及监视功能，对于其内部工作状态、通信状态异常状态和输入输出点的状态均有显示。工作人员通过它可以检查出故障原因，工作人员通过它可以查出故障原因，便于迅速处理，及时排除。控制柜的设计、安装接线工作量大为减少。第二章 汽水现调机2.1汽水现调机在商场和一些快餐店中，都可以看见汽水现调机的身影。什么是现调饮料？现调饮料是通过一台机器（包括制冷系统），分配出的高质量碳酸饮料，这台机器就称为现调机，犹如一个小型汽水厂一样。现调饮料生产过程：A：自来水过滤后，进入碳化器与二氧化碳气体混合成为碳酸水。B：碳酸水与糖浆通过独立的管道进入现调机内冷却。C：碳酸水与糖浆经搅拌棒混合，通过分配阀释放，成为冰冻的碳酸饮料。糖浆/水 比例 1：5 1加仑（美制）=3.75公升 1盎司=29.6毫升一桶（5加仑/18公升）的糖浆可生产16箱瓶装（10盎司）碳酸饮料。因此现调机具有空间小、简易方便、效率高等优点。2.2现调机工作原理现调机系统构造并不十分复杂，有以下几个部分组成：过滤器：机器所用的水源一般均为市政自来水，而自来水是不能直接饮用的，因此就需要过滤器。过滤器需要要清除自来水中一定的杂质，因此内置了纤维滤芯，也同时需要消除水中的气味，这就需要用到活性碳滤芯，所以过滤器内选用了纤维与活性炭合一的滤芯。净水过滤器二氧化碳（CO2）气瓶：CO2气瓶是整个系统中至关重要的一部分，它能否正常工作是直接影响到汽水质量的好坏。CO2气瓶是与现调机配套使用的，一般常温下瓶内压力为5070公斤（7501000帕斯卡），正常工作时间最高压力为1800帕斯卡。气瓶上的减压阀是用来调节压力的，以次来调节碳酸水中CO2含量，另外CO2气瓶也与糖浆桶相连，CO2含量过高或过低都将会使汽水变味，含气量不足。另外气瓶上的减压阀的指示表也分初级表和二级表，两者外观相同。初级表是直接与气瓶相连，最低进入压力为500帕斯卡。二级表是接受由初级表减压后而来的压力，最高进入压力为300帕斯卡。糖浆桶：糖浆是指将制作汽水做需的相关配料（除碳酸水）全部压缩制作好，每款饮料都有相应的糖浆桶，只需要与碳酸水按比例混合，就制出了饮料。冷冻系统:现调机内有一个贮存冰块的冰库。压缩机提供了致冷能量造成了冰库，冰库也受一个温控器控制，当外部温度一定时，会相应的启动或停止压缩机工作。冰库的保存同时结合了压缩机的制冷能力，两者构成了机器的总冷却能力。冷冻(循环)系统主要组件：压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器。 冷凝器压缩机毛细管 蒸发器机器内的为小型压缩机2.3百事汽水现调机下面简单来介绍一款百事公司的汽水现调机型号：DURAFLEX150阀门：5道电压：230V 电流：2.5A尺寸：56宽 76.2深 91高百事公司现调机可分为两个款型：冰板式桌上型、冰板式下嵌型，以上这款便是前者。第3章 现调机PLC改进设计3.1 PLC的结构及其基本配置一般讲，PLC分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的，对箱体式PLC，有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC，有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如下：一、CPU的构成PLC中的CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路， 与通用计算机一样，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。CPU的运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。CPU的寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU虽然划分为以上几个部分，但PLC中的CPU芯片实际上就是微处理器，由于电路的高度集成，对CPU内部的详细分析已无必要，我们只要弄清它在PLC中的功能与性能，能正确地使用它就够了。CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制开关。一般讲，CPU模块总要有相应的状态指示灯，如电源显示、运行显示、故障显示等。箱体式PLC的主箱体也有这些显示。它的总线接口，用于接I/O模板或底板，有内存接口，用于安装内存，有外设口，用于接外部设备，有的还有通讯口，用于进行通讯。CPU模块上还有许多设定开关，用以对PLC作设定，如设定起始工作方式、内存区等。二、I/O模块：PLC的对外功能，主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的，按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。三、电源模块： 有些PLC中的电源，是与CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源以其输入类型有：交流电源，加的为交流220VAC或110VAC，直流电源，加的为直流电压，常用的为24V。四、底板或机架：大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。五、PLC 的外部设备外部设备是PLC系统不可分割的一部分，它有四大类1.编程设备：有简易编程器和智能图形编程器，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况。编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，但它不直接参与现场控制运行。2.监控设备：有数据监视器和图形监视器。直接监视数据或通过画面监视数据。3.存储设备：有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器，用于永久性地存储用户数据，使用户程序不丢失，如EPROM、EEPROM写入器等。4.输入输出设备：用于接收信号或输出信号，一般有条码读人器，输入模拟量的电位器，打印机等。六、PLC的通信联网PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。现在几乎所有的PLC新产品都有通信联网功能，它和计算机一样具有RS-232接口，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。当然，PLC之间的通讯网络是各厂家专用的，PLC与计算机之间的通讯，一些生产厂家采用工业标准总线，并向标准通讯协议靠拢，这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。了解了PLC的基本结构，我们在购买程控器时就有了一个基本配置的概念，做到既经济又合理，尽可能发挥PLC所提供的最佳功能。反之根据助记符，也可画出与其对应的梯形图。3.2编程元器件下面着重介绍三菱公司的FX2N系列产品的一些编程元件及其功能FX系列产品，它内部的编程元件，也就是支持该机型编程语言的软元件，按通俗叫法分别称为继电器、定时器、计数器等，但它们与真实元件有很大的差别，一般称它们为“软继电器”。这些编程用的继电器，它的工作线圈没有工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题；触点没有数量限制、没有机械磨损和电蚀等问题。它在不同的指令操作下，其工作状态可以无记忆，也可以有记忆，还可以作脉冲数字元件使用。一般情况下，X代表输入继电器，Y代表输出继电器，M代表辅助继电器，SPM代表专用辅助继电器，T代表定时器，C代表计数器，S代表状态继电器，D代表数据寄存器，MOV代表传输等。 一、 输入继电器 （X） PLC的输入端子是从外部开关接受信号的窗口，PLC 内部与输入端子连接的输入继电器X是用光电隔离的电子继电器，它们的编号与接线端子编号一致（按八进制输入），线圈的吸合或释放只取决于PLC外部触点的状态。内部有常开/常闭两种触点供编程时随时使用，且使用次数不限。输入电路的时间常数一般小于10ms。各基本单元都是八进制输入的地址，输入为X000 X007，X010 X017，X020 X027 。它们一般位于机器的上端。二、 输出继电器（Y） PLC的输出端子是向外部负载输出信号的窗口。输出继电器的线圈由程序控制，输出继电器的外部输出主触点接到PLC的输出端子上供外部负载使用，其余常开/常闭触点供内部程序使用。输出继电器的电子常开/常闭触点使用次数不限。输出电路的时间常数是固定的 。各基本单元都是八进制输出，输出为Y000 Y007，Y010Y017，Y020Y027 。它们一般位于机器的下端。三、 辅助继电器（M）PLC内有很多的辅助继电器，其线圈与输出继电器一样，由PLC内各软元件的触点驱动。辅助继电器也称中间继电器，它没有向外的任何联系，只供内部编程使用。它的电子常开/常闭触点使用次数不受限制。但是，这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须通过输出继电器来实现。如下图中的M300，它只起到一个自锁的功能。在FX2N中普遍途采用M0M499，共500点辅助继电器，其地址号按十进制编号。辅助继电器中还有一些特殊的辅助继电器，如掉电继电器、保持继电器等，在这里就不一一介绍了。特殊辅助继电器：M8000-M8255 ，如：M8018：常ON； M8014：1分钟脉冲发生器； M8002：第一扫描周期ON；M8011：0.01S脉冲发生器； M8012：0.1S脉冲发生器； M8013:1S脉冲发生器四、 定时器（T）在PLC内的定时器是根据时钟脉冲的累积形式，当所计时间达到设定值时，其输出触点动作，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms。定时器可以用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可以用数据寄存器（D）的内容作为设定值。在后一种情况下，一般使用有掉电保护功能的数据寄存器。即使如此，若备用电池电压降低时，定时器或计数器往往会发生误动作。定时器通道范围如下：100 ms定时器T0T199， 共200点，设定值：0.1 3276.7秒；10 ms定时器T200T245，共46点，设定值：0.01327.67秒；1 ms积算定时器 T246T249，共4点，设定值：0.00132.767秒；100 ms积算定时器T250T255，共6点，设定值：0.13276.7秒；当定时器线圈T200的驱动输入X000接通时，T200的当前值计数器对10 ms的时钟脉冲进行累积计数，当前值与设定值K123相等时，定时器的输出接点动作，即输出触点是在驱动线圈后的1.23秒（10 * 123ms = 1.23s）时才动作，当T200触点吸合后，Y000就有输出。当驱动输入X000断开或发生停电时，定时器就复位，输出触点也复位。每个定时器只有一个输入，它与常规定时器一样，线圈通电时，开始计时；断电时，自动复位，不保存中间数值。定时器有两个数据寄存器，一个为设定值寄存器，另一个是现时值寄存器，编程时，由用户设定累积值。定时器线圈T250的驱动输入X001接通时，T250的当前值计数器对100 ms的时钟脉冲进行累积计数，当该值与设定值K345相等时，定时器的输出触点动作。在计数过程中，即使输入X001在接通或复电时，计数继续进行，其累积时间为34.5s（100 ms*345=34.5s）时触点动作。当复位输入X002接通 ，定时器就复位，输出触点也复位。五、计数器（C） FX2N中的16位增计数器，是16位二进制加法计数器，它是在计数信号的上升沿进行计数，它有两个输入，一个用于复位，一个用于计数。每一个计数脉冲上升沿使原来的数值加1，当现时值加到设定值时停止计数，同时触点闭合。直到复位控制信号的上升沿输入时，触点才断开，设定值又写入，再又进入计数状态。其设定值在K1K32767范围内有效。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点就动作。通用计数器的通道号：C0 C99，共100点。保持用计数器的通道号：C100C199，共100点。通用与掉电保持用的计数器点数分配，可由参数设置而随意更改。由计数输入X011每次驱动C0线圈时，计数器的当前值加1。当第10次执行线圈指令时，计数器C0的输出触点即动作。之后即使计数器输入X011再动作，计数器的当前值保持不变。l 当复位输入X010接通（ON）时，执行RST指令，计数器的当前值为0，输出接点也复位。2 应注意的是， 计数器C100C199，即使发生停电，当前值与输出触点的动作状态或复位状态也能保持。六、数据寄存器 数据寄存器是计算机必不可少的元件，用于存放各种数据。FX2N中每一个数据寄存器都是16bit（最高位为正、负符号位），也可用两个数据寄存器合并起来存储32 bit数据（最高位为正、负符号位）。1）通用数据寄存器D 通道分配 D 0D199，共200点。 只要不写入其他数据，已写入的数据不会变化。但是，由RUNSTOP时，全部数据均清零。（若特殊辅助继电器M8033已被驱动，则数据不被清零）。2）停电保持用寄存器 通道分配 D200D511，共312点，或D200D999，共800点（由机器的具体型号定）。基本上同通用数据寄存器。除非改写，否则原有数据不会丢失，不论电源接通与否，PLC运行与否，其内容也不变化。然而在二台PLC作点对的通信时， D490D509被用作通信操作。 3）文件寄存器 通道分配 D1000D2999，共2000点。文件寄存器是在用户程序存储器（RAM、EEPROM、EPROM）内的一个存储区，以500点为一个单位，最多可在参数设置时到2000点。用外部设备口进行写入操作。在PLC运行时，可用BMOV指令读到通用数据寄存器中，但是不能用指令将数据写入文件寄存器。用BMOV将数据写入RAM后，再从RAM中读出。将数据写入EEPROM盒时，需要花费一定的时间，务必请注意。4） RAM文件寄存器 通道分配 D6000D7999，共2000点。驱动特殊辅助继电器M8074，由于采用扫描被禁止，上述的数据寄存 器可作为文件寄存器处理，用BMOV指令传送数据（写入或读出）。3.3现调机PLC改进I/O分配及其工作分析I/O分配表现调机一共有5道分配阀门.现用分别用A B C D E来表示 百事 七喜 美年达 碳酸水 激浪的出口阀门机器接通电源,按下总启按钮SB11（X30）进入工作状态。百事可乐阀SB1-X0SB2-X1SQ1-X10SQ2-X11SQ3-X12A-Y0A1-Y4 过滤水A2-Y5 糖浆A3-Y6 二氧化碳搅拌棒-M1定时器-T1 T2工作分析:按下SB1(X0),过滤水管道A1(Y4)打开放出液体到混合箱液面限位开关SQ1(X10)时,A1管道关闭,可乐糖浆管道A2(Y5)打开放出糖浆,到达液面限位开关SQ2(X11)处时,A2管道关闭,液体二氧化碳管道A3(Y6)打开,到达液面限位开关SQ3(Y12)时,A3管道关闭,同时搅拌棒M1转动搅拌饮料4秒钟后A(Y0)打开放出饮料5秒钟,在放出饮料过程中, 按下SB2(X1),停止放出饮料.七喜阀SB3-X2SB4-X3SQ4-X13SQ5-X14SQ6-X15B-Y1B1-Y7 过滤水B2-Y10 糖浆B3-Y11 二氧化碳搅拌棒-M2定时器-T3 T4工作分析: 按下SB3(X2),过滤水管道B1(Y7)打开放出液体,到达混合箱液面限位开关SQ4(X13)时,B1管道关闭,七喜糖浆管道B2(Y10)打开放出糖浆,到达液面限位开关SQ5(X14)处时,B2管道关闭,液体二氧化碳管道B3(Y11)打开,到达液面限位开关SQ6(X15)处时,B3管道关闭,同时搅拌棒M2转动搅拌饮料4秒钟后B(Y1)打开放出饮料5秒钟,在放出饮料过程中,按下SB4(X3),停止放出饮料.美年达阀SB5-X4SB6-X5SQ7-X16SQ8-X17SQ9-X20C-Y2C1-Y12 过滤水C2-Y13 糖浆C3-Y14 二氧化碳搅拌棒-M3定时器-T5 T6工作分析: 按下SB5(X4),过滤水管道C1(Y12)打开放出液体,到达混合箱液面限位开关SQ7(X16)时,C1管道关闭,美年达糖浆管道C2(Y13)打开放出糖浆,到达液面限位开关SQ8(X17)处时,C2管道关闭,液体二氧化碳管道C3(Y14)打开,到达液面限位开关SQ6(X20)处时,B3管道关闭,同时搅拌棒M3转动搅拌饮料4秒钟后C(Y2)放出饮料5秒钟,在放出饮料过程中,按下SB6(X5),停止放出饮料.碳酸水阀SB7-X6SB8-X7SQ10-X21SQ11-X22D-Y3D1-Y15 过滤水D2-Y16 二氧化碳搅拌棒-M4定时器-T7 T8工作分析: 按下SB7(X6),过滤水管道D1(Y15)打开放出液体,到达混合箱液面限位开关SQ10 (X21)时,D1管道关闭,二氧化碳管道D2(Y16)打开放出液体二氧化碳,到达液面限位开关SQ11 (X22)处时,D2管道关闭,)处时,同时搅拌棒M4转动搅拌饮料3秒钟后D(Y3)打开放出饮料4秒钟,在放出饮料过程中,按下SB8(X7),停止放出饮料.激浪阀SB9-X23SB10-X24SQ12-X25SQ13-X26SQ14-X27E-Y22E1-Y17 过滤水E2-Y20 糖浆E3-Y21 二氧化碳搅拌棒-M5定时器-T9 T10工作分析: 按下SB9(X23),过滤水管道E1(Y17)打开放出液体,到达混合箱液面限位开关SQ12 (X25)时,E1管道关闭,激浪糖浆管道E2(Y20)打开放出糖浆,到达液面限位开关SQ13(X26)处时,E2管道关闭,液体二氧化碳管道E3(Y21)打开,到达液面限位开关SQ14(X27)处时,E3管道关闭,同时搅拌棒M5转动搅拌饮料4秒钟后E(Y22)放出饮料5秒钟,在放出饮料过程中,按下SB10 (X24),停止放出饮料. SB12（X31）为机器的总停按钮。第4章 PLC设计流程图4.1硬件接线图4.2 设计流程图M8002X30S20S21S22S23S24S25X0Y4X10Y5X11Y6X12M1T1Y0T2 K50T2Y0X1RSTS25S30S21S22S23S24S25RST S35X2Y7X13Y10X14Y11X15M2T3Y1T2 K50T4Y1X3S40S41S42S43S44S45RST S45T5T6Y2X5X4Y12X16Y13X17Y14X20M3T5 K40Y2T6 K50S50S51S52S53S54RST S54Y15X22X6X21Y16M4T7 K30T7Y3T8 K40Y3X7T8S60S61S62S63S64S65RST S65X23Y17X25Y20X26Y21X27M5T9 K60T9Y22T10 K50T10Y22X24总结毕业设计基本是根据PLC及电气的相关知识来完成的，可以看出在工业生产过程中自动化控制的应用是多么的广泛。考虑到可编程控制的诸多优势以及方便调试与修改，本设计选用了此方法来实现控制。PLC的应用是以PLC为程控中心，组成电气控制系统，实现对生产过程的控制。PLC的程序设计是PLC应用的最关键的问题，也是整个电气控制系统设计的核心。设计的完成不仅巩固和提高了我的专业还学到了许多书本上没有的东西，遇到问题先自己分析考虑再和同学讨论并相老师请教，在实际运行时锻炼了自己的动手能力，在实践中不断完善。当真正的调试成功时内心的激动是无法言表的，只有真正亲身体验才能明白，设计的成功是对自己的一个肯定，对在学校三年所学知识的一个考验，虽然只是很小的一个方面却也达到了真正意义上的锻炼。现在毕业论文设计已经接近尾声，其设计过程不算复杂，由于学过PLC和AUTOCAD，为自动化控制这方面的设计打下了基础，所以在设计中上手较快,又经过指导老师的指导，该设计得以顺利的完成。致谢 在这次设计过程中，要感谢我的指导老师殷勤奋，她认真负责,为人谦谨,对我提出了某些问题都作了详细的解答,并对我的论文进行了补充指导,使之更加详实,并及时更正了一些不足的地方。在这里我还要特别感谢上海百事饮料有限公司无锡营运处的孙容林先生，感谢他提供的汽水现调机方面的相关资料，这对我论文的完成是个很大的帮助，同时也对其他对我完成论文有帮助的人表示谢意。参考文献1 张光先，邹增大，尹海，李思海.PLC编程实例；D.电气自动化，2002，32（4A）:1-4.2 张光先，邹增大，尹海，李思海.PLC技术发展D.工业电气报，2002，23（1A）:14-18.3 .软开关弧焊逆变器电路拓扑与参数的仿真设计J.焊接设备与材料，2005，34（4A）：41-43.4过连海，董梅，化学技术综合，2004，34（2A）:63-66.5 杜贤昌，孙威威，杜旭昌，白志范.工业生产设备介绍 G.生产设备，2004，34（1A）:55-59.6 余新颜，段善旭, 康勇.工业化学 G.制作技术，2005，22（1A）:1-3.7 陈长江.小型生产机械 J.武汉船舶职业技术学院学报,2004,(2A):8-10.附录第 23 页 共 27 页