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1.2国内外的发展概况及问题
物料灌装生产线是由许多不同功能的设备、工作站为了满足某一种产品生产或加工的联动生产线。主要用于各种饮料、食品、日用化工产品,药品等的批量生产。通过使用一套这样的生产线的机械和电子设备可以减少人力资源,优化作业流程,提高生产效率。
像美国、德国、英国、日本、意大利这些技术水平较高的发达国家，其生产线及相关生产设备的设计、制造水平在国际处于领先的地位。像瑞典利乐这种十分知名的包装产品公司。其产品的发展趋势在某种程度上也显示出物料灌装生产线在市场上的需求趋势: 先进的模块化设计、更低的生产能耗、低廉的操作成本、更多的升级潜力以及降低成本的单位产能。
灌装机械行业在中国的起步较晚,从80年代末期到90年代中期才得到快速的发展。而国内饮料产品呈现逐年增长的趋势,预计到了2015年饮料的产量将达到3700万吨。可见,对于高水平的物料灌装生产线的需求十分巨大。虽然与早期的只能靠进口、仿制、吸收到现在有能力自足设计、生产，但与发达国家相比,我国的灌装生产线的差距仍然存在:产品规格不完整、成套水平低、单机性能不稳定、自动化水平和控制水平较低。
不得不说物料灌装生产线的设计和制造是一项复杂的系统工程。目前，国内外学者的对于灌装设备、布局设计、输送线物、流控制系统等方面有着广泛的研究。国内对于物料灌装生产线的研究也逐步的开始使用仿真技术和虚拟现实技术。
1.3设计任务
1.3.1 课题内容
本课题利用PLC实现物流灌装生产线的全自动控制，包括生产线的手/自动切换功能、急停功能、故障报警计功能等。
针对物料灌装的要求,设计控制方案,完成系统选型,硬件组态,元件分配，软件设计.实现工艺要求,达到控制目标.
1.3.2设计要求
（1） 根据系统的工艺要求，计算I/O点数，选择输入输出模块的类型和数量，并选择PLC类型。
（2） 在STEP7平台下，完成硬件组态，符号表的设计。
（3） 针对工艺要求，完成PLC程序的设计，达到工艺要求。
（4） 在系统内完成软件仿真调试。
1.3.3控制要求
Ⅰ自动模式
（1）在自动模式下，按下启动按钮，系统启动，电动机正转，传送带运行。
（2）空瓶子到达灌装位置时电动机停转，灌装阀门打开。
（3）灌装时间到，灌装阀门关闭，电动机正转传送带继续运行。
（4）在自动模式下，按下停止按钮，系统停止，电动机不转，传送带停止运行。
Ⅱ 手动模式
（1）在手动模式下，可以通过点动按钮使传送带电动机正转或反转，用于调试设备；
（2）在手动模式下，可以通过复位按钮对计数统计值进行清零。
Ⅲ 急停功能
当设备发生故障时，按下急停按钮停止设备的一切运行。
Ⅳ 故障报警
当设备发生故障时，控制系统能够立即响应，控制面板上相应的故障指示灯会闪亮。故障排除后按下故障复位按钮，生产线才能自动运行。
2 PLC概述
2.1 PLC的由来
PLC是programmable logic controller的缩写，中文全称为可编程逻辑控制器。
PLC产生于20世纪60年代末。美国通用汽车公司提出了PLC的概念。当时，基本上是用传统的继电器控制装置来控制汽车生产流水线的，而汽车每改一次型都需要重新设计、安装新的继电器控制装置。随着消费者需求的增加，汽车型号更新的越来越快，从而使得经常要更新继电器控制装置，这样做将耗费大量的时间和金钱。为了彻底改变这一弊端，1969年，美国通用公司进行公开招标，提出要设计一种全新的控制装置用来取代传统的继电器控制装置。以下是10项招标的指标：
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