基于PLC的动态定量包装控制系统设计论文

1、第一章 绪论1.1 课题研究的背景化工生产过程中涉及化工原料及产品量的计量控制， 针对氯碱生产过程的要 求，生产工艺所生产的液氯作为一种产品需进行外供或买卖贸易结算。 在液氯外 供计量中需用专用液氯灌装瓶， 根据液氯钢瓶的皮重、 需灌装实际重量通过一套 自动计量及控制装置来实现。随着科技的不断发展和社会的不断进步， 人们对定量包装控制系统的精度和 稳定性，可靠性的要求越越来越高。 在投入大量的资金进行研究后， 定量包装控 制系统的精度和可靠性都取得了很大的进步， 能更加适应各种复杂的工业生产环 境。定量包装技术主要需要解决的两个问题： 测重计量和定量控制。 测重计量分 为静态测量和动态测量，

2、在工业流水线生产中物料都是动态变化的， 因此采用实 时测量，这样快速而准确的进行测量。在定量控制方面，目前采用 PLC 控制系统，相对单片机控制系统而言更加 稳定可靠，且能更加的适合各种复杂的工业生产环境。为了设计出适合的， 可靠的， 经济的定量包装控制系统， 既要保障系统在各 种恶劣的环境下长时间正常工作， 又能适应快速的流水线生产且能保证能达到性 对较高的包装精度定量包装控制系统， 本文构建一个基于 PLC 的动态定量包装控 制系统。系统采用触摸屏作上位机， 用于远程监控， 并设计了良好的操作界面以 供用户使用。同时，系统还具备现场控制柜操作模式，以进行现场调试运行。这 样，系统的操作方式

3、更为灵活方便，具有更好的扩展性能以及应用范围1.2 国内外发展现状1.2.1 国内发展状况我国的定量包装控制技术研究起步较晚， 经过几十年的发展我国的小称量定 量包装技术取得了很大的进步， 但由于我国中小型企业装备差， 技术落后， 缺少 资金和专业的技术人才， 所以在准确度和控制精度方面距离西方发达国家还有很 大的距离，并且相对发达国家而言我们缺少自己的核心技术且技术落后缺少竞争 力。并且我国的定量包装设备单一， 生产定量包装设备的厂家技术薄弱， 无法满 足日益进步的工业生产要求。目前国内主要还是使用以单片机为核心的控制系统， 称重测量和定量控制技 术逐渐完善， 单手硬件条件的限制， 扩展性能

4、普遍较低且操作界面不容乐观， 功 能过于单一。1.2.2 国外发展状况国外定量包装技术研究较早， 发展较快。现代电子测量和可编程控制技术的 小型定量包装技术发展很快， 技术水平很高。 突出表现在称重计量精度很高， 定 量控制技术性能优越，且工作那速度很快，有很强的模块化，功能化区分严格。国外有针对特殊的产品专用的定量包装控制机械， 且品种很多， 相关配套设 备齐全。拥有自己的核心技术，且多采用可编程控制器作为核心控制器。1.2.3 发展趋势总体而言我国的定量包转控制系统无论测量精度还是控制技术离国外还有 相当大一段距离， 但随着科技的不断进步以及资金的不断投入， 以及国内庞大的 市场需求的推动

5、，我国的定量包装控制系统有着广阔的空间和前景。定量包装技术的发展大致经历了手工称量、继电器控制、称重仪表控制、PLC 控制等几个阶段， 未来的定量包装控制系统测量精度将不断提高，控制技 术那将更加简便更加人性化的操作界面， 并延续可持续发展的科学发展观朝着绿 色方向发展。发展趋势有如下特点 :机电一体化机电一体化是未来定量包装控制技术发展的必然趋势。 一个完整的机电一体 化系统，一般包括微机、传感器、动力源、执行机构等部分，它摒弃了包装机器 中的繁琐和不合理的部分， 而将机械、 微电子、传感器等多种学科的先进技术融 为一体。功能多元化工业产品已趋向精致化及多样化， 在大环境下， 多元化具有弹性

6、切换功能的 定量包装控制系统更能适应市场的需求。控制智能化目前的定量包装控制系统 多采用 PLC 作为控制器，虽然 PLC 弹性强大但 仍不具有电脑所具有的功能， 未来基于电脑的智能仪器将成为定量包装控制系统 的控制器。结起来它们具有以下特点：1. 高速、高精度。2. 人机对话操作界面调试简洁、可靠。3. 自动校准4. 故常排查功能5. 低噪音、易于维护1.3 论文的主要内容全面熟悉液氯钢瓶灌装的工艺过程， 掌握自动计量及控制中指标要求， 通过 设计所配置的硬件组成，编制符合自动计量及控制要求的软件程序。本文所研究的定量包装控制系统是基于西门子 PLC200 系列为核心的控制 系统，通过托利多

7、电子称进行物料的重量的实时测量， 在进行数据的采集的和处 理，以触摸屏为上位机，构造出人性化的操作界面。最终设计出一套能对八条灌装线实现的自动计量、自动控制 PLC 组成的硬 件系统，并实现人机界面的显示、报警、数据处理等功能。第二章 系统设计2.1 系统管道示意图系统硬件由 8个液氯灌装载容器，这些装置实现了自动灌装的功能，在液氯的重量判断上本系统在 Z轴上安装有称重传感器以判断液氯是否满装。 XYZ 轴机械臂由三个伺服电动机驱动， 伺服电机有精度高以及扭矩大和抗干扰性高等优点 以取代步进电动机。伺服电机的控制由西门子公司的 200 系列 PLC 的伺服定位模块 EM253 驱 动，本系统主

8、机由 S7-226CN 作为主处理单元，液体灌装的工作过程，先通过 上位系统 HMI 设置好每个装载容器的装载质量，按下启动按钮后机械臂按照上 位系统指令移动 XYZ 轴按顺序到达指定的容器， 打开出液阀门， 通过 PLC 对高 精度称重传感器流程液体的计算到达设定值后关闭放液阀门， 机械臂移动到下一 个容器，直至到每个容器灌装完后，整个工作流程结束。2.2 系统组成(1) 八套托利多称重传感器( 0-2000Kg )、相应八只托利多称重变送器；(2) 八台电控气动球阀( 220VAC 供电、二位五通电磁阀、气动球阀) ；(3) 西门子 200PLC 硬件系统一套，包括 CPU 、A/D 模块

9、(八路入)、I/O 模块；(4) 彩色 10 ”触摸屏一只；(5) 中间继电器、开关电源( 24VDC ，5A )、附件等。2.2.1. 托利多电子秤梅特勒-托利多称重设备系统有限公司制造的 “pp 型化工钢瓶电子平台称采 用全新设计的钢机构称台， 配用四只高精度剪贴梁式称重传感器和智能化称重显 示仪表，组成称重系统。该系统准确度高，称重速度快，工作稳定可靠。被广泛 应用于各类化工用钢瓶灌装的物料计量场合。 平台秤简易结实、 清洁方便。 秤台 上的专用支架可以放置直径 400 到 800 的多种规格嘚钢瓶。平台秤可按用户需要选配多种型号的称重显示仪表， 以实现不同的称重管理 和计量功能。 防腐

10、涂料及特殊防腐工艺使其可用于防腐和防水环境中， 选配打印 机、大屏幕显示器，还可扩展功能。2.2.1.1 产品标准GB7723-87固定式电子衡JJG539-97数字指示称计量检定规程GB/T14249.1-93电子衡器安全要求GB/T14249.2-93电子衡器通用技术条件2.2.1.2 工作与原理称重物体放在称台上，在重力的作用下， 称重传感器弹性体发生形变， 是粘贴于弹性体应变梁上的电阻应变桥路失去平衡，从而输出与重量信号成正比的mV 级电信号，该电信号进入称重显示仪表后，经过放大，滤波， A/D 转换，在京微处理器对信号处理后直接在仪表上显示称重数据。2.2.1.3 配用传感器性能推荐

11、激励电压： 615V （ DC/AC） 最大激励电压： 20V （DC/AC） 额定输出： 2 0.002mV/V 非线性： 0.02%F.S 滞后： 0.02%F.S 重复性： 0.01%F.S 蠕变： 0.02%F.S/30min 输出阻抗： 350 1 输入阻抗： 382 4 安全过载： 150%F.S极限过载： 250%F.S2.2.1.4 平台的安装顺序：拆去装运夹系统安装系统调试 /检定2.2.1.5 主要功能以 Hawk 型仪表为例可显示毛重、净重、可自动去皮或手动去皮；有零位、超载和欠载指示；自动零位保持；面板键盘设定 / 校正和功能参数设定；仪表具有自检功能；系统具有防作弊功

12、能；仪表输出接口： RS-232 ；交直流两用电源；可配置大屏幕显示器，用来显示称重数据；可配置打印机；可配置计算机组成称重管理系统；2.2.2A/D 转换器的工作过程和工作原理2.2.1.6 工作过程在以计算机技术为中心的各个领域中， 从测量到控制几乎到处都使用到数字 技术，而从自然界获取的大都是模拟量， 作为控制信号也多是模拟量。 数字处理 技术对信号进行处理的过程一般是： 模拟量转化为数字量智能数字处理数字 量转化为模拟量。其中起桥梁作用的模数转换和数模转换。模数转换是把输入的模拟信号转换成数字信号输出的电路，常写成 A/D 转 换，或写成 ADC (Analog Digital Con

13、verter)。数模转换是把输入的数字信号转换成模拟信号输出的电路，常写成 D/A 转 换，或写成 DAC ( Digital Analog Converter)。D/A 输出的模拟信号并不真正是能连续变化的模拟信号， 而是以所用 DAC 的绝对分辨率为单位增减的有“台阶”模拟量，所以实际上 DAC 是准模拟量输 出。A/D 是用最低有效位( LSB )的 BIT 数表示，一般满足 LSB 的一半就可以 了。精度包括失调误差和比例系数(即增益或称跨度)误差等，因此精度一般总 是比线性度差一般分辨率越高精度越高，在应用中也用数字的二进制位数代表转换精度。在 A/D 转换器中，因为输入的模拟信号在

14、时间上是连续的而输出地数字信 号是离散的， 所以转换只能在一系列选定的瞬时对输入的模拟信号取样， 然后再 将这些取样值转换成输出地数字量。因此， A/D 转换的过程是首先对输入的模拟电压信号取样，取样结束后进 入保持时间，在这段时间内将取样的 3.3.2 转换原理A/D 、D/A 大量用于数字电压计以及数据采集、处理系统中。用途不同则 对性能要求亦有区别。 数字电压计等要求使平方便、 高精度且抗干扰性好， 而对 速度则要求不高。 然而在数据采集处理、 设备中， 则要求处理高频高速信号或多 通道同时处理或者在线高速处理，这首先就要有高速处理性能。使用或者设计 DAC 、ADC 时，对其有关性能必

15、须了解清楚，才能做到合理应用。1、变换速度时间 把输入的模拟（数字）信号变换成相对应的数字 （模拟 ）量输出所需要的时间 称为 A/D 转换 （D/A 转换）的时间或“变换速度” 。D/A 变换速度是指从数字输 入建立开始， 直到使输出模拟电压 （或电流） 达到在规定误差范围内的目标值时 所需要的时间，例如达到误差为 0.01% 时需要 10 S，就表示其变换速度为 10 S。A/D 变换速度是指变换启动开始直至变换结束送出数字量所需要的时间， 也可以用单位时间的转换次数（转换频率）描述。根据转换时间把 A/D 分为超 高速（ 100M/S ）、高速（ 100M/S 10M/S ）、中速（ 1

16、0M/S 10K/S ）、低 速（ 10K/S ）几档。在 D/A 中从输入的数字信号发生变化开始，到输出值稳定在额定值的LSB/2 以内所需的时间，称为建立时间。根据 D/A 建立时间，可将 D/A 分为 超高速（ 0.l S ）、极高速（ 0.l l S ）高速（ 1 10 S ）、中速（ 10 100 S ）和 低速（ 100 S ）几档。2、分辨率和转换精度 分辨率就是分辨能力，也就是能够分辨出即检测出信号变化的最小（量化） 单位。用数字的位数来表示，二进制称为“比特” （BIT ）数，比如通常说的 12 位 A/D（D/A） 。二进制的位数越多， 分辨率越高。 十进制的称为 “位数”

17、（ Dgit ）， 如 3 位半数字电压表， 4 位半 A/D 转换等。精度是表示实际输出与理想 （理论性的） 输出之差， 一般多用相对满标度的 百分比来表示。 百分比越小精度越电压量化为数字量， 并按一定的编码形式给出 转换结果。然后，再开始下一次取样。下面看一下取样定理。为了能正确无误地用取样信号 Vs 表示模拟信号 V1，样信号必须有足够高的 频率。可以证明，为了保证能从取样信号将原来的被取样信号恢复，必须满足： fs 2fi max（3-1 ）式中 fs为取样频率， fi（max） 为输入模拟信号 V1 的最高频率分量的频率。式 （ 3-1 ）就是采样定理。由于转换是在取样结束后的保持

18、时间内完成的，所以转换结果所对应得 模 拟电压是每次取样结束时的 V1 值。2.2.2 ANSI 标准气动球阀2.2.2.1 产品性能指标Denin refeftdteAP】ANSI炭有AP16D. AHSIB16 34FaceTolace法兰走按FU骨copMctingAP16D, ANS1B16 10Coucai咚 Flange SizeANSI B】63ANS标准气动球国 JLQ641(F、N、PCLASS150. 300. 400PNEUMATIC BAL .VALVE OF ANSI STANDARD 技术菱范化 Tchnica!specificationAPI6D AH 598豪注

19、：泉列!拘甑唆连餐廉兰尺寸JfllKW户晏取时Hit N:te：The cwkanHba味oMsnrcUnx 低卞 iwcfUll 冷ve lenta sn *A176-30417p逵畏罢u Comwju? Sc!A351Z?KA351.CRA31.CFSL8pMurutkDoiRto:我辽if d用。ikcecmMUiimc punuiseiiii：U4(r:uEQfbA)rM 讯 whcmiiM fpr苓tioc3 a jer :c：arJ w;/叨cia】rutrraib!.2.2.2.2 结构特点1、流体阻力小、球阀是所有阀类中流体阻力最小的一种，即使是缩径球阀， 其流体阻力也相当小。

20、2、止推轴承减小阀杆磨擦力矩，可使阀杆长期操作平稳灵活。3 、阀座密封性能好， 采用聚四氟乙烯等弹性材料制成的密封圈， 结构易于密 封，而且球阀的阀封能力随着介质压力的增高而增大。4 、阀杆密封可靠， 由于阀杆只作彷转动运而不做升降运动， 阀杆的填料密封 不易破坏，且密封能力随着介质的压力增高而增大。5 、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自润滑性， 与球体的磨擦损失小， 故球 阀的使用寿命长。6 、下装式阀杆和阀杆头部凸阶防止阀杆喷出， 如火灾造成阀杆密封破坏， 凸 阶与阀体间还可形成金属接触，确保阀杆密封。7 、 防静电功能：在球体、阀杆、阀体之间设置弹簧，能将开关过程产生的 静电导出。2.2

21、.3 PLC 的产生，优点，应用和发展趋势，选型2.2.3.1 PLC 的产生可编程控制器简称 PLC 其定义为：专门为工业环境应用而设计的一种属自愿算操作电子控制系统， 它采用一类可编程存储器， 用于存储用户的程序， 执行 逻辑运算、顺序控制、定时、计数等面向用户的指令操作，并通过数字或模拟量 输入或输出控制各类机械或生产过程PLC 是在继电器和计算机控制技术的基础上开发出来的并逐步发展为以微 处理器为核心，及计算机技术，自动控制技术为一体的新型工业控制装置。2.2.3.2 PLC 的主要功能和特点（1）可靠性高，考干扰能力强。（2）编程简单，使用方便，控制程序可变。（3）功能完善，结构简单

22、，扩充方便，实用性强。（4）体积小，功耗低，质量轻。2.2.3.3 PLC 的应用和发展趋势以 PLC 为核心的控制系统已经被广泛的应用到各类大型工厂， 我们相信 21 世纪 PLC 将会被更加广泛的应用和推广， 其存储容量会更大， 运算速度会更快。 从产品的规模上会像超小型和超大型方面发展， 产品的功能会更加齐全， 种类会 更加丰富。从各国市场上看，许多新兴国家大量的资金投入科研必将是本国的 PLC 技术取得巨大的进步，将打破西方几个公司垄断市场的局面，伴随着现代 技术的发展， PLC 可编程控制器将会被更加广泛的应用到现代化的工业生产中， 并将对各个行业的生产和发展起到起到重要作用。2.2

23、.3.4 PLC 的选型由于 PLC 的类型多种多样，因此我们要选择适当的型号方能使该系统正常 运行。 S7-200 系列 PLC 适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的 自动化，强大功能使其无论在独立运行或相连成网络中皆能实现复杂控制功能。 因此我们选用了 S7-200 系列 PLC 作为控制系统。S7-200 系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。 使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制应用领域极为广泛， 覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域， 包括各种机床、 机械、电力设施、 民用设施、 环境保护设备等等。 如：冲压机床， 磨床，印刷机械，橡胶

24、化工机械， 中央空调，电梯控制，运动系统。而在 S7-200 系列中又有很多不同的型号，通过对比，我们选用了其中的 S7-226CN 型号的 PLC 。原因在于 S7-226CN 型号的 PLC 具有 24 输入/16 输出共 40 个数字量 I/O 点；可连接 7 个扩展模块；最大扩展至 248 路数字量 I/O 点或 35 路模拟量 I/O 点； 13K 字节程序和数据存储空间； 6 个独立的 30kHz 高速计数器； 2 路独立的 20kHz 高速脉冲输出， 具有PID 控制器；2 个 RS485 通讯/ 编程口，具有 PPI 通讯协议、 MPI 通讯协议和自由方式通讯能力。 I/O 端

25、子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入 / 输出点，更强的模块扩展能力， 更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统表 3-3 S7-226CN 性能表Tab. 3-3S7-226CN Performance Table物理特性尺寸 (W X H X D)140 X 80 X 62 mm140 X 80 X 62mm重量390 g440 g功耗8 W11W存储器特性在线程序编辑时12288 bytes12288 bytes非在线程序编辑时16384 bytes16384 bytes数据存储器10240 bytes10240 byte

26、s装备（超级电容）100 小时 / 典型值100 小时 / 典型值I/O 特性数字量输入14 输入14 输入数字量输出10 输出10 输出模拟量输入2 输入2 输入模拟量输出1 输出1 输出数字 I/O 映象区256 (128 输入 /128256 (128 输 入输出）/128 输出 )模拟 I/O 映象区64（32 输入 /32 输出）64（32 输入 /32 输出）允许最大扩展 I/O模块7 个模块7 个模块允许最大的智能模块7 个模块7 个模块脉冲捕捉输入1414高速计数器总数6个6个单相计数器4 ，每个 30KHz4 ，每个 30KHz两相计数器3 ，每个 20KHz3 ，每个 20

27、KHz脉冲输出2 个 100KHz2个 100KHz2.2.4 触摸屏2.2.4.1 触摸屏简介随着多媒体信息查询的与日俱增， 人们越来越多地谈到触摸屏， 因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情， 而且触摸屏具有坚固耐用、 反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。 利用这种技术， 我们用户只要用手指轻轻地碰 计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作， 从而使人机交互更为直截了 当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。触控屏( Touch panel )又 称为触控面板，是个可接收 触头等输入讯号的感应式液晶显示装置， 当接触了 屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预

28、先编程的程式驱动各种连 结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音 效果。2.2.4.2 工作原理触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成； 触摸检测部件安装在显示器屏 幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主 要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给 CPU ，它同时能接收 CPU 发来的命令并加以执行。2.2.4.3 主要类型从技术原理来区别触摸屏，可分为五个基本种类：矢量压力传感技术触摸屏、 电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。 按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质， 我

29、们把触摸屏分为四种，它们分别为 电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。2.2.4.4 电阻式触摸屏 它们都是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘、水汽和油污。 可以用任何物体来触摸，可以用来写字画画，这是它们比较大的优势触摸屏 电阻触摸屏的精度只取决于 A/D 转换的精度，因此都能轻松达到 4096*4096 比较而言，五线电阻比四线电阻在保证分辨率精度上还要优越， 但是成本代价大，因此售价非常高。根据化工厂特殊的环境条件本系统选择电阻 式触摸屏。2.2.5 开关电源额定输入电压额定线路频率额定输入电流额定输出电压120/230-500V AC50/60 HZ2.2/1.2 0.6A2

30、4V DC误差3%设定范围 24 28.8V DC额定输出电流 5A额定效率 87%保护等级 IP 20环境温度 0+60 /32 140 F尺寸（WHD） 70 125 1252.2.6 ASDA-B 系列伺服电机伺服电机是该系统中作为传动机构， 其作用在于把瓶送进分装系统， 然后进 行分装工作， 最终把分装好的瓶子送出去， 完成一个周期的工作， 就这样一个一 个的往复循环工作。整个工作过程全部由 PLC 控制器编辑的程序进行自动控制。我们知道， 伺服电机的种类多种多样， 目前在市面上见到的就有几十种， 因 此我们必须选用合适的伺服电机。经过综合的考虑，选用了 ASDA-B 系列伺服 电机，

31、作为该分装系统的传动机构。之所以选用 ASDA-B 系列的伺服电机，原 因在于该系列伺服电机是达标准功能型的交流伺服驱动系统。 除了提供容易操控 的手持式面板， 并搭配友善的软件操作界面， 能快速进行伺服驱动增益调试及状 态监控，并提供多样化的电机容量选择。 针对新开发的小型自动化系统产商， 提 供优良的性价比产品。 其功能特性有：1. 输出功率范围 100W-2KW ；2. 输入电源 AC200V-230V （单相 / 三相 1.5kW ；三相 2kW ）；3. 内置位置 / 速度 / 扭矩 模式 ；4. 手持键盘内设 25 组内存，可对伺服驱动器作参数读取和写入 ；5. 友善的软件界面，缩

32、短客户产品的学习时间；第三章 人机界面设置3.1 人机界面简介人机界面（ Human Machine Interaction ，简称 HMI ），是人与计算机 之间传递、 交换信息的媒介和对话接口， 是计算机系统的重要组成部分。 是指人 和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面， 信 息交换， 功能接触或互相影响， 指人和机器的硬接触和软触， 此结合面不仅包括 点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。HMI 是人（操作员）与过程（机器/ 设备）之间的接口。 控制器是控制过程的实 际单元。 因此，在操作员和 WinCC flexible （ 位于 HM

33、I 设备端 ）之间以及 WinCC flexible 和控制器之间均存在一个接口。HMI 设备可以将过程和设备的参数存储在配方中。并且可以一次性将这些 参数从 HMI 设备下载到 PLC ，以便改变产品版本进行生产。3.2 系统的构成选用托利多 IND110 变送器将现场 SCS-2P-PT 称重传感器变送成 4-20mA DC 信号（测量精度 0.01 ）进入 PLC ，通过编制的应用程序实时采集数据。 用户通过所设的人机界面就可以进行所需要的一切操作。3.3 操作步骤1 、用户按人机界面上的 “皮重测量” 按钮，系统对空钢瓶进行称重并记录；2 、用户通过人机界面可以设定此次钢瓶的灌装重量（

34、净重），设定范围100-1500Kg ；3、用户按人机界面上的“开始灌装”按钮，系统将管道上的电磁阀打开， 进行液氯灌装，此时实时显示已灌装的液氯重量；4、在液氯灌装过程中，如果发生意外情况，用户可以按人机界面上的“停 止灌装”按钮，系统停止灌装，待用户处理完事故后按“开始灌装”按钮继续灌 装；5 、到达设定净重后，灌装停止，电磁阀自动关闭；6 、重复以上操作，用户就可以进行下一次的灌装操作；7 、在钢瓶灌装过程中，此时用户按“皮重测量”按钮无效，防止操作失误， 误将已经灌装一定液氯的钢瓶去皮。3.4 状态及故障显示1 、当电磁阀打开，开始进行液氯灌装时，显示“正在灌装”2 、称重传感器当前模

35、拟量输出大于所设定的超载报警点，显示“称重传感器 超载”；3 、称重传感器当前模拟量输出小于所设定的欠载报警点，显示“称重传感器 欠载”；4 、当钢瓶皮重与灌装设定重量的和大于 2000Kg 时，显示“设定值过高” ， 此时系统停止工作，请用户修改设定值，使之总负荷在称重量程之内。第四章 总结与展望本论文论述了一种用西门子 S7-200 系列中 PLC 作为控制部分的液氯自动 灌装控制系统的设计与工作过程。 本系统由数据采集模块、 控制器模块、人机交 互界面模块。其中数据采集模块由托利多称重传感器和 A/D 转换部分组成。主 要硬件指 PLC 以及扩展模拟量模块的输入输出设备等部分。 软件部分

36、描述了控 制系统流程图、 系统的灌装过程工作流等。 通过对该系统的研究和设计， 最终实 现系统能够进行液氯的自动灌装功能，达到了此设计的要求。本系统的主要功能：1. 本系统配接了八路称重传感器和八路电控器动作控制阀实现液氯灌装的 自动计量和自动开关控制阀。2. 实现对八路灌装的自动去皮、按照圆整值自动设定称量值。3. 实现了对每路灌装线一个班或一天灌装数量的统计。4. 实现对每路灌装线或总量 的数据通讯到调度室或总厂。5. 实现了每路设定值的修改、显示处理、状态报警。6. 实现每路现场手器操作及状态显示。7. 实现每路现场手操器操作及状态现实毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本

37、人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教 师的指导下进行的研究工作及取得的成果。 尽我所知， 除文中特别加 以标注和致谢的地方外， 不包含其他人或组织已经发表或公布过的研 究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历 而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供 目录检索与阅览服务；学校可以采用影印

38、、缩印、数字化或其它复制 手段保存论文； 在不以赢利为目的前提下， 学校可以公布论文的部分 或全部内容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。 除了文中特别加以标注引用的内容外， 本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。 本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位