V80系列PLC在全自動擠奶機中的應用

一．引言
隨著人們對牛奶質量要求的提高，國內自動化奶場數量也不斷增加，為了保證奶源的質量，大部分牛奶加工廠對擠奶環節提出了更高的要求，這就迫切需要採用配置清毒功能的自動擠奶機替代人工擠奶，因此，國內的擠奶機市場需求與日俱增。但是，目前國內使用的擠奶機大部分是進口瑞士、以色列、日本、美國等國家的產品，這就為國內擠奶機設備生產廠家提供了廣闊的市場空間。
自動擠奶機中，對脈衝發生器的控制是影響牛奶質量和數量的關鍵因素，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發揮了出色的作用。

二．系統構成
擠奶機主要由三部分構成：真空泵、脈動發生器以及擠乳機組，其核心的控制部分是脈動發生器，通過脈動發生器的脈衝控制真空泵，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；然後進入按摩階段，壓力作用下使牛乳從乳房的腺泡流入乳池。於是，又一次吸乳開始重複上一次動作。從奶牛生理特性的考慮，脈動頻率為每分鐘為50-60次，並且脈寬比例不能大於50%。

三．工藝流程
由於擠奶機要求產生50～60Hz的脈衝，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範圍（85－265V）。V80系列PLC質量可靠、性能穩定，並已通過了歐洲標準的CE認證，比較適合於在偏遠的農牧場工作。
脈動發生器主要由一個V80M40DT-AC外接一個文本屏構成。文本屏實現脈動發生器的參數設置，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，每台V80M40DT-AC可以帶最大7個擴展模塊，從而使PLC控制的點數大大的增加，可滿足多種規模擠奶場的需求。
V80 PLC具有2個通訊介面，一個RS232介面，一個RS485介面。2個通訊介面都支持標準的MODBUS協議，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，可實現許多特定的功能。具體應用如下：
09925——第一次運行標誌繼電器，僅在PLC第一次運行周期時為ON，可用於對系統參數進行設置，例如，清除一些開關狀態，初始設定一個脈衝頻率和脈衝比例等。
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，下次上電會重新載入輸入輸出的狀態，複位該繼電器，PLC第一次運行時清除以前的輸入輸出狀態。
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值，下次上電將重新載入所有的寄存器，複位該繼電器，PLC第一次運行時清除以前的寄存器的數值。

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09932——寫FLASH繼電器，設置該繼電器將參數保存在FLASH中，下次上電可以保證參數不會丟失，因為各用戶對擠奶機槽數的需求不同，廠家一般都是到農場后再通過編程器對參數進行修改，如果沒有非易失的參數區，那麼修改完后重新上電或者電池失電都會造成參數的丟失。因此有了這一特殊功能位后就可以很可靠的保存和修改參數。
由於脈動發生器需要對脈衝的頻率和脈寬進行嚴格的要求，需要使用大量的定時器，來保證時間的精確。V80系列PLC的定時器數量沒有限制，可以可以很好地滿足脈動發生器頻率和脈寬的精確要求。V80PLC具有0.01S和0.1S，1S三類定時器，對定時器的使用只要藉助內部任何一個寄存器就可以實現工作。
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四．結束語
在實際應用中，一方面，V80系列PLC能夠滿足在農場電網質量差、環境惡劣下能夠穩定工作的特殊要求；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的控制程序變得更加簡捷，條理更加清晰。