第第III頁基于PLC的飲料自動配料控制系統設計摘要：針對飲料生產中人工配料太過辛苦和配料精度和效率直接影響產品的質量和生產效率影響到到企業的利潤的情況發生，提出基于PLC的飲料自動配料控制系統設計的研究，給出利用自動化大幅提升工廠生產飲料效率的系統硬件配置結構和自動控制軟件流程。與此同時，利用組態軟件組態王的控制和監視系統進行系統的實時監控、管理相關數據、實現故障報警等功能。經過實踐證明,本課題設計的系統在生產線中配料精度高、配料衛生等優點,在實際的生產活動中良好的控制效果提高了效率。關鍵詞：自動配料；PLC控制；組態王目錄TOC\o"1-2"\h\u27490第一章緒論 1314391.1課題來源和它的研究意義 1290141.2研究現狀 189691.3本文的主要研究內容安排 2776第二章基于PLC飲料自動配料系統總體方案設計 394622.1自動配料系統設計概述 3219752.2飲料自動配料系統總體控制結構 410723第三章系統硬件設計 8147533.1飲料自動配料系統組成結構 8263533.2飲料自動配料控制系統硬件型號的選擇 822643.3飲料自動配料控制系統I/O地址分配以及硬件電路 1210068第四章飲料自動配料系統軟件設計 14312884.1PLC簡介及要求 1414554.2編程語言簡介 15269644.3本次課題程序設計 16135594.4飲料自動配料系統程序編寫 175196第五章飲料自動配料系統監控組態軟件設計 20321965.1監控組態軟件組態王的介紹和應用 201045.2自動配料系統的控制、監控界面所要實現內容的設計 2031496結論 2414708參考文獻 2612050附錄 28141061.外部接線圖 2869242.總程序 29第一章緒論1.1課題來源和它的研究意義本次的課題———飲料自動配料系統是一條全自動生產線，它可用于輸送、匹配、混合和包裝飲料和其他各種各樣的類型的液體的配料生產活動。自動配料系統已經在各種飲料生產工廠中應用廣泛。生產廠商通過飲料配方去弄齊各種配料，再根據計算所想要的，拿得到的數值去生產出生產廠商想要的合規的產品。自動化配料有著合規方便的作用，極大的解放生產力，幫助生產廠商和工人節約時間，更加合規地生產產品，同時應該給消費者帶來切實的優惠和應該有的經濟效益。在生活中，在社會大生產的大背景下，講究效率成為頭等大事。不僅僅是因為要講究經濟效益，是因為要講究對工人，對環境要負那個當大的一筆的責任。在生活的各種的工業的生產活動中，經常就會遇到被要求合理地把多個種類的配料配比控制合適的情況。本次課題打算采用PLC控制方式以及各種各樣的新穎的配料系統，去幫忙實行物料的搬運、配料比例的控制、配料生產數據采集等各種各樣的功能。生產廠商根據所想要的合理的配料，拿著所需的配料配比表，去分別得到各種物料的理想給料量。這樣才能很好的做出他們想要的產品。1.2研究現狀目前的話國內外經常會把自動化稱重配料控制系統當第一選擇來輔助。國內外就有不少的自動化方案設計和設備提供商，他們能夠為許多想要引進自動化設備提高生產率的公司，提供自動生產線稱重配料設備系統解決方案。設計方案和設備提供商往往能夠為生產廠商提供一套完美解決的方案去達到節約能源，提高生產效率，提高消費者的經濟性的目的。自動配料生產線系統廣泛應用于食品等諸多行業，它起著合規方便的作用，極大的解放生產力，幫助生產廠商和工人節約時間，更加合規地生產產品，同時給消費者帶來實惠和經濟效益。社會大生產的各個方面都需要各家的生產廠商的加油，本次研究和設計的課題，就是為了把生產搞好。生產的各個方面都需要研究，增強外部故障的檢測與處理能力，要學會各種表達，用來加強生產的效率性。本次課題就是拿監控組態軟件和PLC結合相結合，就通過軟件的監控作用和智能設備的數據，去完成任務，不得不說，它的適用性非常強，能夠在各種環境下工作達到很好的效果。1.3本文的主要研究內容安排本次課題就是要利用PLC研究并設計出一套飲料自動配料系統，去大大的解放勞動力和節約資源，同時給消費者帶來切實的優惠和應該有的經濟效益。本次研究和設計課題出發要研究的內容本文內容安排如下：第1章，緒論。這篇文章已經簡單地論述了本次的課題研究的各種的必要性，介紹了課題研究的主要內容。本文會在一開始著重介紹了各種的研究的目的以及在如今的社會大生產的大背景下的意義，然后去闡述了自動配料系統的組成、結構和特點，最后已經總結了本次的研究的主要的內容和內容安排。第2章，基于PLC飲料自動配料系統方案設計。介紹了系統的設計任務。在深入了研究本次設計任務的基礎上，之后對系統的控制要求進行了大量的梳理。根據對本次所研究設計的課題的系統的控制要求，研究設計了系統的總體的方案。第3章，飲料自動配料系統硬件系統結構設計。介紹了本次研究和設計的課題的組成結構和配料過程的機械設計。目的就是完成這次研究和設計的飲料自動配料系統要被要求去完成2種或2種以上的液體或固體的物料的自動配比的控制。第4章，飲料自動配料系統軟件設計。本文已經第一時間簡要介紹了可編程控制器PLC以及和它的各種的特點，然后介紹了西門子的SIMATICS7-200系列PLC的編程軟件STEP7micro/win，最后用STEP7micro/win編寫了PLC自動配料系統控制程序的梯形圖程序。第5章，飲料自動配料系統監控組態軟件設計。本次課題所設計的自動配料系統采用的是西門子SIMATICS7-200系列CPU226型號的PLC，而本次課題使用的監控系統是拿組態王工控組態軟件進行監控來利用的。利用國內最廣泛應用的組態監控軟件組態王，來對系統進行監控。組態王可以對飲料自動配料系統進行全面監控，能夠在軟件監控室實行系統的圖形顯示和運行故障的報警等功能，不僅可以實現裝車過程的現場監視，而且可以實現在監控系統上。它具有的優點是有著強大的適應的能力，開放的包容性，易擴散，經濟，短開發周期等。考慮圖像，數據和動畫的三個方面。分析監控系統要求和功能，并使用KingView設計監控系統，能幫助實驗者實時現場監視。第二章基于PLC飲料自動配料系統總體方案設計2.1自動配料系統設計概述隨著科技技術的飛快發展，社會生產就應該做到越來越高的自動化去更好的提高生產效率。因為從本次所研究和設計的課題的方面出發，自動化能夠保證生產的可靠性，能夠減少環境污染，還能降低社會的生產成本，同時要減輕勞動者的負擔去提高效率。企業的職責就是要為社會提供作用，保護環境，提高產品質量和經濟效益。目前，電子稱量配料控制系統已被大量的應用于建材、化工、冶金等行業。國內外就是有著不少的自動化方案設計和設備提供商，他們能夠為許多想要引進自動化設備提高生產率的公司，提供自動生產線稱重配料設備系統解決方案。設計方案和設備提供商往往能夠為生產廠商提供一套完美解決的方案去達到節約能源，提高生產效率，提高消費者的經濟性的目的。在社會的生產活動中，全自動的配料控制系統本來就很常見。他在金屬生產建材和食品等行業中，就被大量的使用，它能夠提高企業的生產效益和消費者的經濟效益。自動化越高的機電一體化系統，就有著配料速度快和控制精度高等優點，它能夠自動查詢并統計到系統中班次等時間安排，自動去生產需要的產品，可以很好的使生產廠商的生產效率進步，提高產品質量和經濟效益。系統采用開放式控制方式，兼容性強，數據庫開放。工廠級的局域網可通過以太網接入，實現高效益的管理與控制的一體化。有著合規方便的作用，極大的解放生產力，幫助生產廠商和工人節約時間，更加合規地生產產品，同時給消費者帶來實惠和經濟效益。現在，各家生產廠商正在努力為自動化生產投入相對多的社會資源；以各種社會生產流程為中心，進行更高精度、高精度、更高可靠性的自動生產設備的開發和研究。為了滿足產業需求，只有這樣做，才能適應時代的潮流，達到國際標準。現在，隨著科學技術的發展和消費能力的提高，我國對各種自動生產設備的需求增加，不得不對自動生產設備的制造產生興趣。我國長期遭受西歐各國的技術封鎖，在國外也發生了嚴重的新冠，全球的經濟都不怎么好，這是我國彎道超車道機會。在社會的生產活動中，全自動的配料控制系統本來就很常見。有著合規方便的作用，極大的解放生產力，幫助生產廠商和工人節約時間，更加合規地生產產品，同時給消費者帶來實惠和經濟效益。但同時考慮到各行各業，可能他們對自己各自的工藝特點有不同的要求，從而對配料控制要求也就不一樣了。但是自動配料系統它的先進的效能和它的不用總是維護的效能和它的可以擴展的效能是現在生產中所追求的一致目標。本次課題的飲料配料系統的自動配料過程是將完成3種物料（水、食品添加劑、濃縮原液）的自動配比控制，生產出合格的產品，這就是本次課題所追求的方便和生產效益的最高化。本次課題的設計外觀如下圖：圖2-1飲料自動配料系統結構2.2飲料自動配料系統總體控制結構本次課題的配料系統的項目中的設計采用了固定式單組分料斗規模，各式各樣的材料采用了對應1個料斗規模的構造。測量各成分原料后，通過傳輸帶上的料桶收集，并送到后續的工序進行攪拌混合。本次課題使用固定多成分料斗比例結構的優點就是能讓多個料斗可以對應n個料斗比例。各組件的組件原料通過批量傳送帶或批量傳送帶被集中在同一個跳躍標度上，經過累計計量后投入后續的過程中。自動分批處理系統是一種自動系統，用于實時監控和管理各種工業過程，將粉末或液體的材料以單一比例計量，并按照所選擇的方式攪拌。這個配料機械設計經濟又便利，對不太懂的很友好，可以很方便的進行自動配料。本次課題的飲料配料系統的設計包括了稱重方式、給料方式、生產線機械的結構、配料模式等。1.稱重方法的選擇在各式各樣的飲料生產過程中，會經常使用到的而的常用的稱重方式就有兩種:進料式稱重和下料式稱重。進料式稱重能通過兩種方式來實行，第一種方式叫增量法，它們就是在稱重料斗收到好的物料后。使用的第二種方式就是會在它們稱重開始的時候通過它們下料設備把配料下到它們的稱重料斗，當稱重料斗所得到的稱重值到達到所需要的給定的它們的設定值的時候，設備它們就會停止給料，然后所研究并設計的系統就會打開它們的閘門排出所需要的物料，再從零也就是完全清空的狀態下開始稱重它們的下一種物料就被稱為零位法。顯然，零點法比增量法具有更高的稱重精度。會在給料式的稱重中發現，它們會因為這個物料本身的原因和料斗的原因可能會導致生產線中出現卸料不干凈的情況，當然這個影響會很大，它進而會導致本次的稱重誤差。生產的各個方面都需要加油，本次研究和設計的課題，就是為了把生產搞好。生產的各個方面都需要研究，增強外部故障的檢測與處理能力，要學會各種表達，用來加強生產的效率性。在這個社會的生產活動中，全自動的配料控制系統在社會生產中本來就是比較的常見的。他在金屬生產和建材和食品等行業中，就能夠直接影響到需要的產品的成品問題，它對企業所追求的最佳的經濟和環境保護效益的先行條件起著絕對的作用。有著合規方便的作用，極大的解放生產力，幫助生產廠商和工人節約時間，更加合規地生產產品，同時給消費者帶來實惠和經濟效益。這個下料式的稱重的方法也只是稱量從料斗中取出的物料量并計算出所需要的物料的重量，它們這個方法應該不會不會出現不能干凈地把生產所需要的物料給卸料的問題，所以說這個方法就特別適合于稱量各種各樣的難處理的物料，因此，一般來說，卸料式不如進料式準確。2.給料方法選擇就目前來說的話，這個計算所需要的物料的重量的配料的系統最經常使用的下料裝置本就是被大量使用的電磁振動給料機和螺旋給料機，這兩個對本次課題的研究和設計發揮了特別大的作用呢！采用了特別普通的機械振動的共振原理是電磁振動下料的所使用的方式，它在生產活動中運行成本低，很適合加入本次研究和設計。在下料的過程中應該好好觀察到所用到的各種各樣的物料在它們的料槽中不斷地被拋來拋去，拋來拋去，所以這個物料它們對生產廠商的生產流水線的料槽的磨損就比較小了。它的缺點也不是沒有，缺點就是在生產廠商安裝之后的對它們的調試就比較復雜了，如果生產廠商對它們的調整不當的話就會產生各種的煩人的噪音，要是生產廠商在生產活動中一個操作不好，體驗會特別糟糕。螺旋給料機也有它的優點，就要拿它跟電磁振動給料機相互做比較，他的生產活動受他的外部影響比較小，運行呢還比較平穩，受干擾也小，能夠做到粉料不分層，能夠把料攪得更加勻稱。它的機械振動也小，對生產工人的身心也有很大的好處，畢竟要做到以人為本，為了生產的效益也要考慮到人身的權益。要是生產廠商給螺旋給料機裝上了各種的特大號的減速器和特大號的電機，就會導致它們的重量特別的大，效率還特別的低。所以本次課題就使用的是螺旋給料機，因為在本次研究的設計的課題中，在設計的配料過程中的各種各樣的物料有所需要的液體和固體。3.生產線機械的結構(1)加料的部分:課題的加料部分就是用有裝料的料桶來向稱重的設備加料的使用設備。生產廠商能夠依據各種的物料的不同的特性，按照說明給他配上不同的給料設備，去達到生產的效益性。(2)稱量的部分:生產線的配料質量稱重環節有傳感器、連接器、接線盒和稱量斗，他們一起組成稱重部分。(3)出料設備:出料一般來說可以是稱重設備或者出料設備。4.研究和設計的本次課題的配料模式有：(1)靜態配料模式:生產廠商用這個模式的話，可以分批次在料桶里裝料，可以讓每個批次的空閑中間有一定的時間間隔，而且對時間要求也不怎么嚴，但同時他還能夠嚴肅的按照每個批次的物料組成比例來裝料。但是這個模式會對你的材料的組成比例要求比較高，如果拿他的物料的占比來說，它在一定時間內一定要是一定的。(2)動態配料模式:這種模式的話相比于靜態配料模式，他不準中間有什么停歇，中間不準發生停止配料的情況，這種比較適合對現場配料的連續性要求比較高的活。這個配料秤一般都會使用現場總線或者控制主機來通知生產廠商各種情況。這個對生產廠商來說很方便，對本次的研究和設計的課題很有幫助。本次課題的要達到對生產有特別的幫助，選這個方法，是因為它有高效、比較準、夠環保、能適應各種的環境溫度以及環境的清潔度等諸多優點。它會依據配料的技術，去進行生產廠商所需要的生產活動。生產的各個方面都需要加油，本次研究和設計的課題，就是為了把生產搞好。生產的各個方面都需要研究，增強外部故障的檢測與處理能力，要學會各種表達，用來加強生產的效率性。有著合規方便的作用，極大的解放生產力，幫助生產廠商和工人節約時間，更加合規地生產產品，同時給消費者帶來實惠和經濟效益。經過中央計算機集中控制系統對各種生產過程的自動控制，生產廠商就不需要總是勞煩生產工人在現場值班。只需要通過遠程監控所有的設備工作過程，配合各種各樣的故障報警檢測功能，就能達到安心生產，提高生產效率。根據生產飲料的配方計算所需的材料重量，利用稱重傳感器判斷進入皮帶的料桶中的材料是否符合要求。配合使用PLC，控制出料口和傳動帶進行生產。飲料自動配料系統的組成的結構如圖2-1所示。圖2-1飲料自動配料控制系統的組成的結構示意圖

第三章系統硬件設計3.1飲料自動配料系統組成結構本次的課題飲料自動配料系統的理想的硬件采用的是西門子S7-200，對這種PLC系統有過比較系統的認知與應用。同時采用使用STEP7編程軟件編制控制程序。本次課題的設計控制系統要求：1．配出主電路；2.分配I/O地址，列出元件表；3.根據本次課題的設想用程序框圖設計該系統的控制梯形圖；4.會使用組態王組態軟件對本次課題的設計要求去進行模擬運行。控制要求：這次研究和設計的飲料自動配料系統要被要求去完成2種或2種以上的液體或固體的物料的自動配比。能夠實現所需的各種物料下料量數據的統計、給料裝置的啟動和停止、配料給料量的各種的合理控制。這次研究和設計的飲料自動配料系統的操作界面要求能夠把所使用到的物料的給料設定值、實給料值給顯示出來。3.2飲料自動配料控制系統硬件型號的選擇1.稱重傳感器的選擇稱重傳感器（Theweighingsensor），它的種類很多分為電容式、電磁力式、磁極變形。在飲料生產中各種各樣的材料一起加起來能達到幾十乃至上百千克，為了達到生產的目的，能夠滿足所需要的計量需要和又能夠接受生產廠商設置的控制運轉的系統的所需的下料量設定信號，本次課題所需的稱重傳感器使用磁極變形式稱重傳感器。稱重傳感器的工作原理是鐵磁元件在被測物的重力作用下發生機械變形時，內部產生應力導致導磁率變化，改變繞在鐵磁元件兩側的線圈的感應電壓的大小，想要確定被測物的質量只要測量出電壓的變化量就可以。要在減少誤差的情況下，得到拿電子信號，它們是重力的數據轉換為電壓或者電流的模擬訊號，經過各種各樣的設備和儀器放大和濾波處理后由見過的一種很好用的處理器來轉換為所需要的數字訊號。雖然磁極變形式稱重傳感器的準確度又不是很高，大多數情況下是1/100，但是對本次課題的研究設計足夠用啦。本次課題打算采用的是一款型號為TJH-1荷重傳感器的產品，它是一款傳統產品，成熟可靠，特有的T型過載保護裝置，抗過載能力強，可選擇一體化標準信號輸出，如4～20mA或0～5V三線制放大器。適用于皮帶秤、配料秤等。圖3-1稱重傳感器2.傳送帶步進電機和驅動器的選擇傳輸帶的驅動一般使用電動機進行傳動，本次課題傳送帶使用普通的步進電機就可以了。對傳輸帶的寬度要求為：150cm，對于這種規格可以找到生產商要求定做，能夠達到很好的效果。與步進電機配套使用的驅動器是雷賽科技的DMA860H型號的，價格便宜好使用。圖3-2步進電機圖3-3雷賽科技DMA860H3.距離傳感器的選擇本次課題使用的距離傳感器是一種利用紅外線來測量物體距離的傳感器，拿它用來測量料桶的位置去判斷傳送帶的啟停的時機。先測得當料桶正對出料口下方的位置距離，使用所得數據當料桶到達出料口下面時停止傳送帶的移動，實現把配料倒進料桶的目的。本次課題采購的是紅外光BX-302S型號的距離傳感器，檢測距離靈活可調。

圖3-4紅外線距離傳感器4.出料口閥門的選擇本次課題最好使用直流電直動式電磁閥，它內部的電磁線圈會產生電磁力把帶有橡膠圈的關閉件從閥座上提起，打開閥門；當它斷電的時候電磁力就會消失，關閉件就會被彈簧壓回閥座上，關閉上閥門。5.PLC的選擇本次課題選擇的PLC是西門子S7-200PLC。它具有速度快、進行通信段的功能、讓能夠進行實時地生產效率高的特點。它不僅要滿足控制要求的前提，而且擁有極佳的性價比，他的速度也要滿足實時控制的要求。輸入/輸出(I/O)點的估計:根據工藝控制要求，可對PLC系統的開關I/O點和模擬I/O通道的數量，以及開關和模擬的信號類型進行統計。根據統計后得到的I/O點數總數，增加10%~15%的margin。所選型號的I/O容量應接近30%的估計限值，PLC的I/O容量應盡量保持接近。特別喜歡這種方法，它對研究和設計的課題特別有幫助也特別的方便。希望都可以集思廣益為生產做貢獻，在祖國的生產中能夠發光發熱。西門子S7-200微型PLC可是具有以下不少的優點:(1)它的性能比較強大，模塊化和開放式通信，它們的系統緊湊，是能夠在各種各樣的狹小的空間內起作業的理想選擇，具有內置容量程序和數據存儲器。(2)優秀的實時響應能力，可以隨時對整個過程進行全面控制，提高質量、效率和安全性。(3)需要可以輕易地使用的步驟7-micro/win工程軟件，方便初學者和專家。(4)通過時間中斷控制實現極其快速準確的操作順序和過程控制，以及對時間要求嚴格的工業控制過程。根據實際情況和編程需要，本設計選用西門子S7-200cpu226PLC，拓展模塊使用EM231模塊。圖3-5CPU2266.運行指示燈的選擇在本次課題中選擇使用指示燈去讓人能夠明確判斷機器的運行情況。生產中流水線正常工作運行指示燈會亮綠燈，發生錯誤會觸發報警運行指示燈會熄滅，提醒工人出現了問題，從而規避大量的損失。圖3-6綠色指示燈7.熱繼電器的選擇在本次課題中要考慮保護線路安全，便在各個電機上安裝帶斷相保護裝置的熱繼電器熱，發揮出它們在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。本次課題可以選擇使用MT-32/3H熱繼電器，這個適合用在比較好管理的環境。圖3-7熱過載繼電器8.攪拌機的選擇當料桶裝滿所需的物料后，會被傾倒入攪拌機中攪拌均勻。攪拌機要做好防水性能，同時攪拌速率要能均衡保持穩定，而配料出液體相比固體和比較粘稠的物體簡單，購買相對簡單便宜的攪拌機就行。圖3-8攪拌機3.3飲料自動配料控制系統I/O地址分配以及硬件電路根據系統設計所選定的PLC型號，可以確定系統的I/O地址分配如下表所示：輸入輸出I0.0啟動按鈕Q0.0傳輸帶步進電機方向I0.1停止按鈕Q0.1傳輸帶步進電機位移AIW0稱重傳感器Q0.2出料口1的閥門AIW2距離傳感器Q0.3出料口2的閥門Q0.4出料口3的閥門Q0.5攪拌機電機Q0.6運行指示燈表3-9PLC輸入、輸出分配表圖3-10外部接線圖圖3-11系統部分主電路圖圖3-12步進電機接線圖第四章飲料自動配料系統軟件設計4.1PLC簡介及要求一般來說，PLC的基本結構就是要包括電源、CPU、存儲器和輸入輸出的接口電路。電源的存在非常重要，本次課題所研究和設計的飲料自動配料系統中就有著非常重要的厲害存在感。的本次課題所研究和設計的飲料自動配料系統要是沒有非常可靠和異常重要的電源和良好的可靠的供電的系統，那么可能這個系統可能會燒，引發各種各樣的意外情況，會讓整個系統無法正常工作。作為社會大生產的大背景下最常用的編程語言，plc的開發前景還是很好的。plc是非常實用和先進的技術，人們可以學習編程，通過程序啟動平臺自動生產產品。因為PLC人們對其進行整體的控制和通信，非常的方便。plc有三菱plc、西門子plc、歐姆龍plc等幾個種類，在市場上廣泛使用。所以，社會生產的生產廠商們在安裝自動化設備和儀器時會對電源異常的重視。集成的R-S485接口或作為系統總線，通過時間中斷控制實現極其快速準確的操作順序和過程控制，以及對時間要求嚴格的工業控制過程。另一個特征是要能在大功率變動的情況下、大溫差的情況下和大沖擊振動的現況下等嚴格條件下可以長時間連續工作是要可以適應產業環境，要具有較強的抗干擾性、良好的穩定性和良好的可靠性。由于其各種優點，它是在社會大生產中是最重要、最普及、廣泛使用的工業控制器，在電氣控制系統中就占據了最廣泛使用的主要位置。CPU選型：用的西門子S7-200有提供多種類型的CPU，人們要把它用來去適應各式各樣的應用的需求。根據所查閱的是，不同的數字量I/O點數和內存容量什么的等規格參數是見到的各種各樣的類型的CPU是能夠擁有著的特點。拓展CPU：S7-200

CPU是可以直接連接著本次研究和設計的飲料自動配料系統所需要的擴展模塊（CPU

221除外）。本次課題對PLC的要求：(1)可靠性高，抗干擾能力強社會大生產的背景下，人們都是要講究生產的效率和經濟的高效性，人們要穩中向前，其中本就可以使用通過自動化進行各種預警和調試的場景，那些生產廠家一直使用人力去進行預警和調試，這大大的增加了企業的負擔。所以人們要求生產過程中能夠達到很好的可靠性，抗干擾能力強，不能夠給消費者帶來實惠和經濟效益，就是生產廠商生產的遺憾。對生產工人的身心也有很大的好處，畢竟要做到以人為本，為了生產的效益也要考慮到人身的權益。(2)配套設施齊全，功能完善，適用性強要能夠去增強外部故障的檢測與處理能力，要去學會各種表達，用來去加強生產的效率性。配套設施齊全，功能完善，適用性強才能有著合規方便的作用，極大的解放生產力，幫助生產廠商和工人節約時間，更加合規地生產產品，對生產工人的身心要負責任，畢竟要做到以人為本，為了生產的效益也要考慮到人身的權益。(3)易學易用，受工程技術人員歡迎學習都是需要成本的，對于實習生，和新入手的人們要做到夠簡潔，易學易用，才能受工程技術人員歡迎。(4)系統的設計和構造小，易于維護，易于改造它要能夠依據研究和設計的所需要的配料的技術，使用手中的各種各樣的種類量數的材料，依照所研究和設計的要求，弄出一套完整的經濟效益比較高的產品，同時系統還要比較小巧，容易讓技術人員進行維護，還容易改裝。達到這種程度才能受歡迎。(5)體積小、重量輕、能耗低考慮到要維護環境的原因，還有考慮到生產廠商要對生產工人的身心要負責任，要做到以人為本，方便社會大生產的方面，體積小、重量輕、能耗低才能更好地工作。PLC的發展趨勢也符合課題對未來升級的要求，它具備：（1）向高速度、大容量方向發展；（2）向超大型、超小型兩個方向發展；（3）PLC大力開發智能模塊，加強聯網通信能力；（4）增強外部故障的檢測與處理能力；（5）編程語言多樣化。這五樣特點，能夠幫助在未來自動配料系統能跟著升級增加效率。4.2編程語言簡介本次課題的系統使用與S7-200smart配套的編程語言Step7-micro/WIN。Step7-micro/WIN系統是著名公司西門子專門為了SIMATIC系列S7-200開發的編程軟件。它能夠來使用一般的個人計算機來作為圖形編輯器。基于Windows操作系統平臺的編程軟件就是Step7-micro/WIN，只要完成以下任務:要求能夠在脫機到模式下創建、編輯和修改用戶應用程序。在脫機模式下，因為生產的計算機又不能夠連接到生產車間的PLC,無法和PLC接觸就會耽誤生產。要求它能夠在不直接與PLC接觸的情況下，也可以直接去實現本次課題研究和設計的程序的編輯、編譯、調試。畢竟我們在沒有聯機的情況下，所有的程序和數據都存在于計算機的內存中，我們都接觸不到，我們不能因為可能的意外原因從而影響我們社會生產的效率。3.要求能夠隨時隨地的為用戶程序提供密碼加管理處理、文檔管理等工具。4.要求能夠隨時隨地的這個會在組態PLC的工作模式和運行參數中，進行監控和強制操作。4.3本次課題程序設計在本次各地的系統中，當按下啟動按鈕，料桶就會在傳送帶的運轉下開始向前移動。在到達第1個出料口時，紅外線距離傳感器會檢測到料桶的位置看是否到達出料口1的正下方，如果合適傳送帶會停止料桶正好對在出料口1的正下方，出料口1的閥門打開，給料給料桶。當稱重傳感器檢測到所需的材料1已經填充完畢，傳送帶開始運轉先往第2個出料口。以此類推，直到到達攪拌桶跟前，倒進攪拌桶開始攪拌均勻。如果途中有什么意外情況發生，會報警指示燈會熄滅，提醒工人前去查看進行調試和維修。本次課題基于PLC的飲料自動配料控制系統設計的原理框圖如下：圖4-1飲料自動配料控制系統流程圖4.4飲料自動配料系統程序編寫1.啟動運行SM0.0是系統運行標志位,Q0.4是系統運行指示燈，程序啟動時裝入系統內置脈沖控制的各種控制參數。圖4-22.系統開機后步進電機在上升頻率脈沖控制下開始加速向指定方向運行。I0.6料斗檢測到料斗后確定home點，控制程序開始控制傳送帶移動固定的位移使料斗準確停在原料1的位置。圖4-33.檢測到料斗后在一定脈沖數后停止在第一原料供應口打開第一原料口原料閥，料斗裝料量達到預設值關閉第一原料口閥門。圖4-44.料斗移動到第二出料口打開第二出料閥，料斗裝料量達到預設值關閉第二原料口閥門。.圖4-55.料斗移動到第三出料口打開第三出料閥，料斗裝料量達到預設值關閉第三原料口閥門，傳送帶繼續恒速運動圖4-6第五章飲料自動配料系統監控組態軟件設計5.1監控組態軟件組態王的介紹和應用依據本次的課題飲料自動配料系統設計要求，利用了國內最廣泛應用的組態監控軟件組態王，來對系統進行監控。組態王可以對飲料自動配料系統進行全面監控，能夠在軟件監控室實行系統的圖形顯示和運行故障的報警等功能，具備scada功能，還具備設定、開發、開放的功能，它廣泛應用于工業、農業、建筑、辦公自動化系統。而且可以隨時隨地顯示系統運行的狀態，對我來說很方便。監控軟件是它們與自動化系統集成不可或缺的部分之間的橋梁和鏈接。產品旨在構建戰略性的產業應用服務平臺，整合亞洲控制技術獨自開發的游標游標系統支持，為企業提供有效的平臺來收集、分析、管理整個生產過程數據，企業有效獲取信息我會及時對應，爭取得到最好的結果。它提供各種圖形元素和庫向導，具有廣泛而簡單且易于使用的配置界面。它還為用戶提供簡單且易于使用的接口，以創建庫向導。產品歷史曲線，報告和網絡釋放功能得到了大大提高，軟件功能和可用性也得到了顯著的改善。課題要求有歷史數據庫和工業數據庫數據存儲，而它就擁有一個很好的數據庫，可以滿足各種客戶的各種要求，比如客戶的存儲容量請求，并實時顯示歷史操作數據，并滿足客戶的搜索請求。它擁有完整的設施，完美的功能和強大的適用性。我們特別喜歡這種方式，它對我們的研究和設計主題特別有用。5.2自動配料系統的控制、監控界面所要實現內容的設計1.能夠在屏幕上看到整個生產線運行的時間、給料的多少的歷史記錄。2.要做到足夠簡潔美觀，讓人能夠一目了然，能夠明白生產線工作的整個過程。整個設計如下圖的頁面，給出了給料的時間和多少的歷史記錄，人們通過曲線圖就可以得知整個生產過程。本設計采用的組態監控軟件是組態王，運用組態王軟件打開工程管理器，如圖5-1所示。圖5-1工程管理器新建新工程，建立新畫面，名稱為“主畫面”。如圖5-2所示。圖5-2新建畫面原料1給料畫面如下：圖5-3原料1給料畫面原料2給料畫面如下：圖5-4原料2給料畫面原料3給料畫面如下：圖5-5原料3給料畫面料斗翻轉傾倒畫面如下：圖5-6配料完成料斗傾倒畫面經過上面的組態畫面設計系統的組態畫面就設計完成。結論本次課題所設計的飲料自動配料系統是將PLC與組態軟件相結合的自動化操作系統。我在設計中所編寫的程序通過我們的計算機網絡去生產出生產廠商所想要的合規的產品，有著合規方便的作用，極大的解放生產力，幫助生產廠商和工人節約時間，更加合規地生產產品，同時給消費者帶來實惠和經濟效益。隨著科技技術的飛快發展，我們的生產就應該做到越來越高的自動化去更好的提高生產效率。因為自動化能夠保證生產的可靠性，能夠降低我們的生產成本，還能減少環境污染，同時要減輕勞動者的負擔去提高效率。企業的職責就是要為社會提供作用，效果講究成敗。通過上述說法可以發現，總體而言，設計較為實用，目前使用的軟硬件，這是一個相對流行的項目，通過培訓和應用，它將對未來的工作產生重大影響。現在的生產廠家企業，有的工藝水平相對的落后，效率也比較低，自動化也比較不足。其中本應該可以通過自動化進行各種預警和調試的場景，那些生產廠家一直使用人力去進行預警和調試，這大大的增加了企業的負擔，不能夠給消費者帶來切實的實惠和應該有的經濟效益。認真分析我所構想的飲料自動配料系統的硬件和軟件的設計要求，羅列出其中所必須的軟件和硬件的素質要求。然后分別進行裝配和實驗，得出最好的結果。PLC完成設備的動作控制和其他相關信號的處理，通過網絡的便利，去實現系統和硬件的連通與通信。之后我也會根據自己所學，對PLC和它的各種特點進行簡單的介紹，還有會現在，我們正在努力為自動化生產投入相對多的社會資源；以各種社會生產流程為中心，進行更高精度、高精度、更高可靠性的自動生產設備的開發和研究。為了滿足產業需求，只有這樣做，才能適應時代的潮流，達到國際標準。現在，隨著科學技術的發展和消費能力的提高，我國對各種自動生產設備的需求增加，不得不對自動生產設備的制造產生興趣。我國長期遭受西歐各國的技術封鎖，在國外也發生了嚴重的新冠，全球的經濟都不怎么好。為了打開這樣的困難局面，只有靠自己致力于科學研究，尊重客觀且實踐的法律。當然，這項工程亦有不足之處，需要繼續改善，希望日后能有其他改善，力求精益求精。

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