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1、PLC自动控制灌装机摘要：随着人民生活水平的提高，人们对休闲饮品的需求也飞速增加，同时刺激着饮料工业迅速发展，带动着液体灌装设备的需求大量增长。依据我国统计局的统计数据，由2000年开始，截止至2011年，11年间中国饮品行业总产量己经由0.15亿吨飞速增长到1.2亿吨，年平均增长率达到近二十一个百分点1。国内的包装机械起步不早，且技术含量较低，仅能满足一般生产需求;而且对像光、磁和计算机等一些先进技术的利用很少。这样我国的包装机械的性能就同国外有着一定差距。早期的灌装生产线的电气设备控制系统采用的继电器加接触器控制模式，使用过程灌装速度较慢，不够稳定，经常出现问题;出现故障时，人们总是凭借经
2、验进行排查，同时在饮品生产过程当中经常发生二次污染，导致产品合格率低，降低了企业的生产效益。本文针对灌装生产线的全自动控制系统进行研究，整个灌装过程使用可编程控制器(Programmable Logic Controller, PLC)进行控制，提高了灌装精度和运行稳定性。每个封盖头的工作速度可达2000瓶/小时，灌装容量误差小于0.4% 。本文首先对灌装机做了基础性研究，并在此基础上分析其灌装的工艺流程，在熟悉工艺的条件下对灌装机进行控制系统方案设计;然后，根据设计方案对灌装机设备制造过程中所需要的元器件进行了选型，在该设备中，PLC是核心模块，主要是对PLC进行选型和模块定义;最后，对灌装
3、机设备的控制中心的嵌入式软件进行了分析和设计，通过程序的控制，并设计了人机交互界面，方便用户的操作使用，在对人机交互界面设计的时候，采用的是PLC与控制屏联合作用的方式，实现灌装机设备的自动化操作和科学化管理。关键词:灌装机;PLC控制;连续灌装Automatic control filling machine based on PLCAbsrtact: With the improvement of peoples living standards, peoples demand for leisure drinks is also increasing rapidly. At the sa
4、me time, it stimulates the rapid development of the beverage industry and drives the demand for liquid filling equipment to increase substantially. According to the statistics of Chinas Statistical Bureau, from 2000 to 2011, the total output of Chinas beverage industry has increased rapidly from 115
5、 million tons to 120 million tons, with an average annual growth rate of nearly 21 percentage points 1. Domestic packaging machinery started early, and the technology content is low, which can only meet the general production needs; moreover, the use of some advanced technologies such as optical, ma
6、gnetic and computer is very little. In this way, the performance of packaging machinery in our country has a certain gap with that in foreign countries.The relay and contactor control mode adopted by the electrical equipment control system of the early filling production line is slow in filling proc
7、ess, unstable and often has problems. When there are faults, people always rely on experience to check, and at the same time, secondary pollution often occurs in the production process of drinks, which leads to low qualified rate of products and reduces the production efficiency of enterprises. In t
8、his paper, the full automatic control system of filling production line is studied. The whole filling process is controlled by programmable logic controller (PLC), which improves filling accuracy and operation stability, and integrates cleaning, filling and capping of the production line. The workin
9、g speed of each cap can reach 2000 bottles per hour, and the filling capacity error is less than 0.4%.Firstly, the basic research on filling machine is done, and on this basis, the filling process is analyzed, and the control system scheme design of filling machine is carried out under the condition
10、 of familiarity with the process. Then, according to the design scheme, the components needed in the manufacturing process of filling machine equipment are selected. In this equipment, PLC is the core module, mainly the selection and module definition of PLC. At last, the embedded software of the co
11、ntrol center of filling machine is analyzed and designed. Through the control of program, the man-machine interaction interface is designed to facilitate the users operation and use. When designing the man-machine interaction interface, the way of combining PLC with control screen is adopted to real
12、ize the automatic operation and scientific management of filling machine equipment.Key words: filling machine; PLC control; continuous filling目录第1章绪论11.1论文研究的背景和意义11.2灌装技术的国内外发展现状31.3灌装机械概述51.4 PLC概述5第2章灌装机控制系统方案72.1灌装机主要组成及工艺72.2控制系统方案设计92.2.1灌装机的工艺流程92.2.2灌装机的控制方案设计9第3章灌装机核心技术研究103.1灌装流程113.2复位123
13、.3填充13第4章灌装机控制系统硬件设计174.1控制中心选型174.2执行机构的选择184.3传感器及硬件配置19第5章结论195.1工作总结195.2展望20致谢20参考文献21第1章绪论1.1论文研究的背景和意义食品工业的发展离不开各种食品机械，特别是包装机械产品。大约三分之二的制造目标是促进食品工业产品的生产和包装。尤其是饮料行业，离不开包装机械。近年来，人们对休闲饮料的追求越来越热，这刺激了饮料行业的繁荣，液体灌装机械的供应超过了需求。随着人们生活质量的提高，对食品安全的要求也越来越高。为了使包装食品不仅卫生、安全，而且美观，对灌装机械有更高的要求。灌装机械必须有更准确的响应和定位，
14、生产效率高，具有一定的灵活性。因此，需要对灌装机械的控制系统进行改进。传统的控制方式已不能适应现代生产力的发展，因此迫切需要用一种新的、更先进、更高效、更智能的控制方式来取代传统的控制方式。因此，发展经济型、环保型和更智能化的灌装机械是符合国情发展的，也是市场的迫切需要。国内灌装机械制造业始于20世纪60年代，在此以前几乎空白，大部分灌装生产依靠人工完成，生产效率低。20世纪70年代初，上海、北京、青岛、烟台等许多沿海大城市从西德、意大利、美国和罗马尼亚引进了许多灌装线。这些高科技灌装生产线极大地促进了我国灌装机械的发展2。在最初的发展中，主要有郑州啤酒厂机械厂、天津化工机械厂等厂家，他们把国
15、外先进的技术引进到自己的生产过程中，并根据我国的实际需要，进行技术改造，以满足我国国情的需要。虽然这些设备的出现使我国的灌装机械和设备技术水平不断提高。技术含量有了很大的提高，但与世界上一些先进国家相比，还存在很大的差距。20世纪80年代中后期，中国开始进入全球市场竞争圈，并开始与一些先进国家交流信息。通过技术贸易合作，中国引进了日本三菱公司先进的灌装设备生产技术。该技术的引进，使我公司的灌装设备有了长足的进步，基本上满足了我国灌装设备的制造需要。问。在中国的灌装制造企业中，许多技术都是通过引进成熟的国际技术而完成的，如洗瓶机、灌装机和盖帽机。在制造过程中，介绍了一些发达国家的分离变频驱动技术
16、、充液阀技术和盖面技术，并对这些技术进行了改造和改造。这些技术已经通过了我。我国的改进可以应用于许多生产过程。人机界面交互设计采用PLC与触摸屏相结合的方法。根据相关统计数据，我国约有200家灌装设备生产企业，约有700家企业和研究机构开展零部件制造和技术研发。我国填料机械设备的研究与发展已进入繁荣阶段。在自动化和市场份额方面，美国和日本是最好的，其次是德国和意大利。美国在工业发展中处于领先地位，所以包装工业发展较早，有完善的包装工业体系；包装设备高、精、尖。由于美国计算机信息技术的发展是世界上最早的，将计算机嵌入式软件开发技术引入到灌装机械设备的研发过程中，可以很好地实现灌装机械设备的自动化。操纵控制。相对而言，日本在这一领域的发展要比美国晚。然而，日本的技术发展迅速。上个世纪60年代到90年代，日本通过在研发过程中引进国际先进技术，大大提高了制造水平
