V80系列PLC在全自動擠奶機中的應用

摘要：本文介紹了V80系列小型PLC在全自動擠奶機中控制脈沖發(fā)生器的應用。闡述了脈動發(fā)生器的系統(tǒng)構成，給出了PLC的編程實現(xiàn)過程和部分梯形圖，并重點描述了V80系列PLC的多個定時器、特殊功能繼電器，用戶參數(shù)有效保存及掉電運行功能在脈動發(fā)生器中的應用。

關鍵詞：PLC 擠奶機

相關設備和行業(yè)：全自動擠奶機

一．引言
　　隨著人們對牛奶質(zhì)量要求的提高，國內(nèi)自動化奶場數(shù)量也不斷增加，為了保證奶源的質(zhì)量，大部分牛奶加工廠對擠奶環(huán)節(jié)提出了更高的要求，這就迫切需要采用配置清毒功能的自動擠奶機替代人工擠奶，因此，國內(nèi)的擠奶機市場需求與日俱增。但是，目前國內(nèi)使用的擠奶機大部分是進口瑞士、以色列、日本、美國等國家的產(chǎn)品，這就為國內(nèi)擠奶機設備生產(chǎn)廠家提供了廣闊的市場空間。
　　自動擠奶機中，對脈沖發(fā)生器的控制是影響牛奶質(zhì)量和數(shù)量的關鍵因素，V80系列小型 PLC因其特有的功能和極佳的性價比在該設備行業(yè)發(fā)揮了出色的作用。

二．系統(tǒng)構成
　　擠奶機主要由三部分構成：真空泵、脈動發(fā)生器以及擠乳機組，其核心的控制部分是脈動發(fā)生器，通過脈動發(fā)生器的脈沖控制真空泵，在乳杯中交替地形成真空和負氣壓。首先進入吸乳階段，牛乳被真空泵從乳頭中吸出，通過輸奶管輸送到儲奶灌；然后進入按摩階段，壓力作用下使牛乳從乳房的腺泡流入乳池。于是，又一次吸乳開始重復上一次動作。從奶牛生理特性的考慮，脈動頻率為每分鐘為50-60次，并且脈寬比例不能大于50%。

三．工藝流程
　　由于擠奶機要求產(chǎn)生50～60Hz的脈沖，真空泵需要直流電壓供電，所以選用了V80系列的M40DT-AC型號的小型PLC，它具有24點DC輸入，16點晶體管輸出。每一路晶體管最大可帶24V，0.75A的負載，電源具有寬電壓使用范圍（85－265V）。V80系列PLC質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定，并已通過了歐洲標準的CE認證，比較適合于在偏遠的農(nóng)牧場工作。
　　脈動發(fā)生器主要由一個V80M40DT-AC外接一個文本屏構成。文本屏實現(xiàn)脈動發(fā)生器的參數(shù)設置，主要是脈動頻率以及脈寬比例的設置。16點晶體管輸出，分為8組，每2個輸出點為一組，每一個輸出點可接2－3個真空泵。這樣一個M40DT的PLC可供16－24頭奶牛同時擠奶。同時，提供16點晶體管輸出的擴展模塊，每臺V80M40DT-AC可以帶最大7個擴展模塊，從而使PLC控制的點數(shù)大大的增加，可滿足多種規(guī)模擠奶場的需求。
　　V80 PLC具有2個通訊接口，一個RS232接口，一個RS485接口。2個通訊接口都支持標準的MODBUS協(xié)議，可以方便的與各類文本屏，觸摸屏等人機交互設備連接。
　　同時V80 PLC具有大量的特殊功能繼電器，可實現(xiàn)許多特定的功能。具體應用如下：
　　09925——第一次運行標志繼電器，僅在PLC第一次運行周期時為ON，可用于對系統(tǒng)參數(shù)進行設置，例如，清除一些開關狀態(tài)，初始設定一個脈沖頻率和脈沖比例等。
　　09923——輸入輸出保持繼電器，設置該繼電器，PLC掉電時將會保留當前的輸入輸出狀態(tài)，下次上電會重新加載輸入輸出的狀態(tài)，復位該繼電器，PLC第一次運行時清除以前的輸入輸出狀態(tài)。
　　09924——寄存器保持繼電器，設置該繼電器，PLC掉電時將會保留當前的寄存器的數(shù)值，下次上電將重新加載所有的寄存器，復位該繼電器，PLC第一次運行時清除以前的寄存器的數(shù)值。

四．結束語
　　在實際應用中，一方面，V80系列PLC能夠滿足在農(nóng)場電網(wǎng)質(zhì)量差、環(huán)境惡劣下能夠穩(wěn)定工作的特殊要求；另一方面，V80系列PLC以其獨特功能滿足了擠奶機的特定功能需要，從而也降低了擠奶機的成本。
　　V80系列PLC作為國產(chǎn)小型PLC的代表，具有功能完備，性能可靠，價格低等特點。通過靈活運用各種應用指令，將使擠奶機等特定行業(yè)的控制程序變得更加簡捷，條理更加清晰。