1．控制要求

    如圖4-25所示為某流質(zhì)飲料灌裝生產(chǎn)線的簡(jiǎn)化示意圖，在傳送帶上設(shè)有灌裝工位和封蓋工位，能自動(dòng)完成飲料的灌裝及封蓋操作。

    圖4-25    灌裝生產(chǎn)線示意圖

    傳送帶由電機(jī)M1驅(qū)動(dòng)，傳送帶上設(shè)有定位傳感器B1、灌裝工位工件傳感器B2和封蓋工位工件傳感器B3，在封蓋工位上有A缸和B缸2個(gè)單作用氣缸，在A缸上有2個(gè)位置傳感器，A缸伸出到位時(shí)B4動(dòng)作，A缸縮回到位時(shí)B5動(dòng)作，在B缸上設(shè)有1個(gè)傳感器，當(dāng)B缸伸出到位時(shí)B6動(dòng)作。

    按啟動(dòng)按鈕傳送帶開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，若定位傳感器Bl動(dòng)作，表示飲料瓶已到達(dá)一個(gè)工位，傳送帶應(yīng)立即停止，此時(shí)如果在灌裝工位上有飲料瓶，則由電磁閥YV對(duì)飲料瓶進(jìn)行3s定時(shí)灌裝；如果在封蓋工位上有飲料瓶，則執(zhí)行封蓋操作：首先B缸將瓶蓋送出，B6動(dòng)作時(shí)表示瓶蓋已送到位，然后A缸開(kāi)始執(zhí)行封壓，當(dāng)B4動(dòng)作時(shí)，表示瓶蓋已壓到位，1s后A缸縮回，當(dāng)B5動(dòng)作時(shí)表示A缸已縮回到位，然后B缸縮回，1s后傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)。任何時(shí)候按停止按鈕，應(yīng)立即停止正在執(zhí)行的工作：傳送帶電機(jī)停止、電磁閥關(guān)閉、氣缸歸位。

    2．任務(wù)分析

    分析上述要求，由于飲料的灌裝與封蓋是同時(shí)進(jìn)行，而且動(dòng)作時(shí)間并不相同，因此應(yīng)使用并進(jìn)分支流程設(shè)計(jì)順序功能圖，如圖4-26所示。系統(tǒng)設(shè)計(jì)12個(gè)狀態(tài)：S1為初始狀態(tài)、S2為傳送帶動(dòng)作；S3～S5為灌裝過(guò)程控制；S6～S12為封蓋過(guò)程控制。

    3．實(shí)施方案

    (1) PLC系統(tǒng)資源分配

    飲料灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)所用資源如表4-3所列。

    表4-3    飲料灌裝線元件分配

    (2)編輯符號(hào)表

    打開(kāi)STEP 7-Micro/Win，執(zhí)行“文件”→“保存”菜單命令，將新建項(xiàng)目命名為“灌裝流程控制”。打開(kāi)用戶(hù)定義符號(hào)表編輯器，然后按圖4-27編輯符號(hào)表。

    (3)程序設(shè)計(jì)

    1)編寫(xiě)順序功能圖子程序SBR_0

    根據(jù)圖4-26所示的順序功能圖編寫(xiě)梯形圖，將順序功能圖放置在一個(gè)子程序SBR_0中，程序結(jié)構(gòu)如圖4-28所示：

    2)編寫(xiě)主循環(huán)程序OB1

    在主循環(huán)程序081中調(diào)用順序功能圖子程序SBR_0，并編寫(xiě)初始化及停止控制程序，程序結(jié)構(gòu)如圖4-29所示。

    圖4-26    灌裝生產(chǎn)線的順序功能圖

    圖4-27    編輯用戶(hù)定義符號(hào)表

    4．方案調(diào)試

    在STEP 7-Micro/Win環(huán)境下執(zhí)行全編譯命令，并將編譯結(jié)果下載到PLC，然后將PLC的工作模式開(kāi)關(guān)切換到RUN位置。打開(kāi)狀態(tài)表，然后按圖4-30編輯狀態(tài)表，再按工具欄上的趨勢(shì)圖工具，在線觀察各狀態(tài)的變化。

    圖4-28    灌裝生產(chǎn)線順序控制子程序SBR_0

    圖4-29    灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的主循環(huán)程序OB1

    圖4-30    編輯狀態(tài)表