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确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而 且在特殊非正常条件下（如突然停电再上电、按钮按错，继电器不动作等)，也能 正常工作。
(3)
力求简单、经济、使用及维修方便
在充分满足被控制要求的基础上，一方面要注意不断地扩大工程的效率与利 益，另一方面也要注意不断地降低其成本，力求工程的经济性。这就要求设计者 不仅应该使控制系统较简易、实惠，而且要使系统的使用及维护更简单、花费更 低，不宜盲目地追求过程的自动化和高指标。
(4)
适应生产发展的需要
这就要求在选择PLC、输入输出模块、输入输出点数和内部存储器容量时，要 适当留有一定的裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
事实上PLC控制系统的设计：首先考虑的是应是系统的安全性、可靠性设计， 然后才是根据控制工艺要求进行控制流程的设计，最后就是编写切实可行、简单、 高效的PLC程序，安全性、可靠性设计要求的前提下，编写相应的PLC程序非常 重要，硬件上保证的安全性与可靠性，以及软件PLC程序中的安全性考虑应该同 步进行。
3.1.5 PLC的工作原理
PLC的工作方式
(1)
PLC采用的是周期性循环扫描的工作方式。 (2)
PLC的工作过程
PLC用户程序的工作过程可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。 PLC的工作过程包括初始化，CPU自诊断，通信信息处理，PLC与外部设备交 换信息，执行用户程序，输入输出信息处理等六步。
3.1.6 PLG选型与硬件配置
选择PLC，主要是确定它的生产厂家与型号。挑选生产厂家，用户的要求、设 计使用者的习惯、熟悉程度、配套产品的一致性是主要应考虑的几个方面，编程
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器等附加设备的通用性、技术服务等方面的因素也应加以考虑。
在生产厂家确定后，它的型号主要决定于控制要求，在满足设备控制要求的 前提下，必须考虑生产成本。
选择PLC型号时应注意以下指标：1. CPU性能2.输出输入总数3.功能模块的 配套4?通信能力。
考虑到生产规模的扩大、生产工艺的改进、控制任务的增加以及维护重接线 的需要，在选择硬件模块时要留有适当的余量。
根据已经确定的I/O设备统计所需要的I/O信号的点数和类型，预留10%至 15%的空间，选择I/O信号模块。
根据特殊功能要求选择智能单元. 根据通信要求选择通信接口模块。
依据饮料罐装自动生产线的工艺流程图，PLC控制系统有均为开关量的9个输 人信号。PLC控制系统的有10个输出信号。
FX2N系列的PLC有继电器输出方式，晶体管输出方式和双向晶闸管输出方式 三种，继电器输出方式其特点是：可接通交、直流电源，其反应慢，但有干结点， 安全性及其隔离性好，可靠性高；晶体管输出方式其特点是：只能接入直流电源， 无干接点，其响应速度最快——场效应管输出模块的工频可达20kHz，但过度负载 能力较差；双向晶闸管输出方式其特点是：只能接入交流电源，无干接点。
综合以上相关信息，并结合经济实用性的考虑，系统选用FX2N-32MR型号的 PLC:继电器输出方式，输人点数输出点数均为16点，可以满足工艺要求，且留有 一定的余量。便于以后的修改和扩展。根据系统的性能与要求，PLC输入/输出端 口地址的分配如表4所示。
3. 1.7 PLC的性能指标
1.用户程序存储容量2.输入输出总点数3 .扫描速度4.指令种类5.内部寄存器 的配置及容量6.特殊功能。
表1 PLC I/O端地址编号对照表
输入信号 输出信号
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名称 SBO SB1 STO SO SB4 SB5 SB6 SB7 SB10
功能 启动按钮 停止按钮 行程开关 光电传感器 大包 中包 小包 散装 手动复位
编号 名称 X0 XI X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10
KM1 YV1 YV2 YV3 HL4 HL5 HL6 HL7 HL10 HL11
功能 传送带电动机 灌装电磁阀 小瓶封盖 大瓶封盖 大包指示灯 中包指示灯 小包指示灯 散装指示灯 系统上电显示 灌装过程显示
编号 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11
3. 2电动机的选型 目前市面上的电动机类型多种多样，用于驱动传送带传送的电动机的类型也 数
不胜数。基于该系统的控制要求与各类型电动机的结构特点和工作场合，并考 虑到经济性和实用性，本系统选择的电动机型号为Y132M-4,其性能参数如表5所
表2 Y132M~4型电动机的性能参数 电流 电压 堵转转矩 15.4A 最大转矩 2.3 n.m 额定转速 1440 r/min 极数 4 频率 50 Hz 额定功率 7.5KW 380V 2.2 n.m 3. 3接触器的选型 接触器是一种用来接通或断开带负载的交、直流主电路或大型控制电路的切 换
器，主要控制目标是电动机。通用接触器可大致分以下两类。
1)
交流接触器。主要有电磁机构、触头系统、灭弧装置等组成。常用的是
CJ1、 CJ12、CJ12B 等系列。
2)
直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直交流
接 触器有几乎相同的动作原理和结构。
接触器的选型有诸多因素外与负载密切相关一般三相异步电机的起动电流为 额
定电流的3-5倍。综上所述，本系统选用CJ10-40接触器：额定电流为40A，额 定电压为380V。
3. 4热继电器的选型
热继电器由安装的位置不同的两部分组成。一部分是主触点，接在电动机与 接触器KM之间。另一部分是接在控制电路中，与接触器KM的线圈电路相串联。 热继电
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器在控制线路中起过载保护的功能。热继电器采用双金属热元件，动作执 行机构，常闭触头和常开触头，复位按钮及整定电流调节旋钮等。根据双金属热 元件的数目可分为两极和三极型热继电器，而三极型又分带断相保护和不带断相 保护两种。
主电动机Ml的额定电流15A，FR1可以选用JR16,热元件电流为20A,电流 整定范围为14-22A工作时将额定电流调整为15A。
3. 5开关电器、熔断器的选型
行程开关是一种由物体的位移来决定电路通断的开关，选用型号为LXK2-131 型。 熔断器选用RL1-15型溶点器，熔体的额定电流为30A。
3. 6传感器的选型
系统中运用传感器对饮料瓶的大小进行分辨，根据设计需要选择反射式光电 传感器。反射式光电传感器的工作原理如图4所示。
图4反射式光电传感器原理图
该系统选择的反射式光电传感器型号为PM2-LF10,其性能参数如表3所示。 表3 PM2-LF10反射式光电传感器的性能参数 性能 参数 检测距离 2. 5?8mm(中心：5mm)白色无光泽纸(15X 15mm)