基于監(jiān)控計算機（PC），可編程控制器（PLC），人機界面（HMI），智能儀表，工控通信網(wǎng)絡(luò)DCS（分布式控制系統(tǒng)）和FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）的自動化已成為現(xiàn)代工廠的技術(shù)支柱，并在國內(nèi)外的現(xiàn)代化生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計：全球近年發(fā)運的PLC中按最終用戶分：汽車占23%；食品加工占16.4%；化工占14.6%；金屬礦山占11.5%；造紙占23.1%，可見，食品加工業(yè)PLC系統(tǒng)的應(yīng)用僅次于汽車行業(yè)居第二領(lǐng)域。

　　在我國石化，冶金，電氣，化肥等行業(yè)已完成了原有繼電器控制系統(tǒng)的自動化升級，相比之下相對落后的食品工業(yè)是在90年代初從國外成套引進(jìn)面粉加工生產(chǎn)線后，以PLC，PC機為核心的自動控制和管理系統(tǒng)才逐步為業(yè)界所了解和推崇。科技的迅猛發(fā)展有力的促進(jìn)食品工業(yè)的技術(shù)改造，食品加工企業(yè)在重組改制中逐步向規(guī)模化，現(xiàn)代化發(fā)展，食品加工向精加工，深加工發(fā)展。尤為引人注意的是PLC可編程控制技術(shù)在食品工業(yè)的技改和新建項目中的廣泛應(yīng)用。PLC控制取代了繼電器控制；工藝流程的計數(shù)機終端動態(tài)顯示取代了模擬屏顯示；PC機與集散控制網(wǎng)絡(luò)使整個生產(chǎn)線處于計數(shù)機控制和管理下，徹底改變了傳統(tǒng)食品加工的落后面貌，成為行業(yè)發(fā)展趨勢和方向。

　　本課題主要研究由PLC，人機界面組成的自動控制系統(tǒng)在一個蛋黃派自動生產(chǎn)線的應(yīng)用：從用戶提出的控制要求入手，對蛋黃派生產(chǎn)線的整理部分的綜合分析，通過PLC編程實現(xiàn)基本控制要求，再通過現(xiàn)場調(diào)試對各部件進(jìn)行精確定時和精確定位，并對工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，通過觸摸屏設(shè)計一套人性化，簡單化的人機界面，最終滿足控制要求和工藝要求。本課題內(nèi)容主要為PLC在該生產(chǎn)線上的應(yīng)用。

　　1.生產(chǎn)線控制要求

　　（1）設(shè)備工藝流程攪拌-成形-烘烤-冷卻-殺菌-包裝

　　（2）整理部分的控制要求如下：

　　①在蛋黃派經(jīng)過烘烤，甩油，冷卻后進(jìn)入整理部分。

　　其整理部分包括灌奶和刮料。蛋黃派經(jīng)過吸盤裝置從吸盤部分轉(zhuǎn)移到了整理部分。也就是蛋黃派被吸盤帶到了灌奶輸送傳送帶上，在傳送帶前端有一個物料檢測輸送信號X0，當(dāng)X0檢測到有信號后，經(jīng)過灌奶輸送延時，延時時間到后灌奶輸送伺服Y0運行，啟動傳送帶。

　　②灌奶裝置能分別為左右兩邊的蛋黃派灌奶，當(dāng)左邊檢測灌奶信號X1檢測到信號后，灌奶輸送停止，同時左邊灌奶運行電磁閥運行，經(jīng)過灌奶運行電磁閥運行延時，延時時間到后，左邊灌奶開關(guān)口電磁閥打開，同時開始抽料，經(jīng)過左邊灌奶開關(guān)口電磁閥開延時，時間到后，關(guān)上左邊灌奶開關(guān)口，同時左邊灌奶擠料電磁閥運行，開始擠料，經(jīng)過左邊灌奶擠料延時，時間到后擠料結(jié)束，灌奶輸送運行，經(jīng)過以后物料延時，延時時間到灌奶輸送停止，重復(fù)第2步動作，直到完成預(yù)定的排數(shù)。（灌奶運行電磁閥，開關(guān)口電磁閥，擠料電磁閥都要有運行延時和關(guān)斷延時）。

　　③當(dāng)右邊檢測灌奶信號X2檢測到信號后，灌奶輸送停止，同時右邊灌奶運行電磁閥運行，經(jīng)過灌奶運行電磁閥運行延時，延時時間到后，右邊灌奶開關(guān)口電磁閥打開，同時開始抽料，經(jīng)過右邊灌奶開關(guān)口，電磁閥開延時，時間到后，關(guān)上右邊灌奶開關(guān)口，同時右邊灌奶擠料電磁閥運行，開始擠料，經(jīng)過右邊灌奶擠料延時，時間到后擠料結(jié)束，灌奶輸送運行，經(jīng)過以后物料延時，延時時間到灌奶輸送停止，重復(fù)第3步動作，直到完成預(yù)定的排數(shù)。

　　（灌奶運行電磁閥，開關(guān)口電磁閥，擠料電磁閥都要有運行延時和關(guān)斷延時）。

　　④刮料伺服在灌奶輸送停止時（一輪循環(huán)結(jié)束時的停止）進(jìn)行刮料。

　　⑤整理有3組，整理信號一，整理信號二，整理信號三分別對應(yīng)X3，X4，X5，檢測到信號后對應(yīng)的整理電磁閥動作，經(jīng)過一定延時后復(fù)位。兩個下料信號和檢測下料信號對應(yīng)兩個下料伺服。

　　⑥設(shè)有整理下料一伺服急停復(fù)位，整理下料二伺服急停復(fù)位，蛋糕輸送急停復(fù)位，刮料急停復(fù)位，灌奶急停復(fù)位。同時要有信號報警系統(tǒng)。

　　⑦要有手/動切換，按下啟動按鈕后知道執(zhí)行自動控制。

　　⑧各總參數(shù)要求能在觸摸屏上能顯示并設(shè)置。并設(shè)有出廠值設(shè)定和恢復(fù)出廠值，要有參數(shù)記錄和恢復(fù)上次記錄。

　　⑨要有一個整套流水線的監(jiān)控畫面，反應(yīng)各個控制狀態(tài)。

　　⑩設(shè)一個服務(wù)時間。能更改服務(wù)時間控制機器的有效運行時間，時間到后禁止所有輸出。

　　2.控制系統(tǒng)分析

　　控制系統(tǒng)分析先要根據(jù)控制要求分配I/O點數(shù)，根據(jù)I/O點數(shù)和控制要求選擇PLC型號，再選擇變頻器，觸摸屏，伺服型號，然后根據(jù)控制要求畫出程序流程功能框圖。