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1、基于PLC控制的液体灌装机研究【摘 要】PLC控制系统是当前主流的自动控制单元，基于PLC控制 的液体灌装机也广泛应用于食品加工行业，尤其是饮料和酒类产品的灌装 牛产线。该自动灌装系统能够为企业提供高效的自动化生产流水线，有助 于降低生产成本，但是在技术方面比如计数单元、灌装单元等都存在着较 大的提升空间，灌装质量也有待加强，同时设备的运行和维护都需要较高 索质的技术人员参与，本文从设备本身、技术人员、操作要点三个方面对 该系统进行探讨。【关键词】PLC；液体灌装；运转过程；设备维护；研究引言我国是消费大国，同时也是食品生产大国，尤其是在饮料、酒类消费 方面的市场更是规模巨人，因此国内液体食品
2、的生产规模和生产速度一直 处于高速的增长状态，而自动化的灌装流水线为扩大液体食品生产效率提 供了强有力的保障。液体灌装机通过加装PLC控制单元，实现了自动化的 灌装和管理，通过专业化的技术管理和维护，企业可以实现更为封闭、安 全的灌装环节管理，因此对其进行研究具有重要意义。1基于卩LC控制的液体灌装机运行过程描述基于PLC控制的液体灌装机系统主要包括传送带、次詁分选传送带、灌装设备、次品挑选设备、定位设备以及计数器等，整个系统的运行与终止、灌装次数统计、灌装速度、次品筛选等都由PLC单元进行控制，这样 就能够完全自动化的管理液体灌装系统。该系统分为自动模式和手动模式两种，主要控制单元是PLC,
3、通过控 制皮带的运转和停止来实现自动灌装，开启运行后，皮带持续运行直至按 下停止键或者灌装感丿应系统检测到空瓶子时停止运行，这时就可以完成液 体的灌装，而灌装的体积由液体流速和单次阀门截止时间来控制，将灌装 时间与皮带时间控制相互串联即可实现自动灌装。比如每次瓶子被检测到 时，皮带停止1秒钟，然后用5秒完成灌装，接着皮带继续运行，并利用 计数器來控制灌装数量和空瓶数量，这样能够统计产品数量和次品数量。在自动模式下，由检测装置控制皮带的运转和停止，检测到空瓶即停 止运行，灌装完毕恢复运转，直至检测到下一个空瓶；在手动模式下，则 由人工控制皮带运行与停止，当空瓶传送至灌装设备下方时，按下停止键,
4、启动灌装设备，灌装完成后停止设备，然后启动皮带。手动模式的优点在 于可以随时调整空瓶与灌装口之间的位置，灌装质量更高，次品率更低， 而自动模式的优点在于节省人力、灌装速度更快，但是需耍每间隔一段时 间进行手动模式调整和空瓶返回。计数过程需要记录满瓶数和次品瓶数，主要是以红外发光二极管和微 博液位计作为传感器，记录所有瓶数的技术原理是当红外线接收管受到红 外线的照射时，其本身的电阻很小，呈低阻值，电路导通，当红外发射头 与接收头之间没有物品阻拦时，发出一个高电平信号，技术装置充值一次 数，当有物体竞购红外发射与接收的中间时，由于红外线被挡住，红外接 收管呈现最大的阻值，电路断开，这时红外接收管发
5、出一个低电平信号。当物体过完之后又回到原来的状态，记录次品瓶数的技术原理是当检测到 有次品时，微波接受装置发出信号给卩LC,卩LC的寄存器值加1,同时所有 瓶数减去次品瓶数便得出了满瓶数，把满瓶数也放入另一个寄存器中，这 就是记录满瓶数和次瓶数的技术原理。电路设置了手动复位按钮，计数器 正常计数时是低电平，按下复位按钮后，复位端变成高电平，从而清零。2操作安全注意事项在进行灌装机操作时，应严格遵守各项规程，并注意以下事项。2. 1清除异物灌装机在开启前必须对设备进行全面检查，最重要的一点就是清除皮 带、联动装置、感光元件周囤的异物，确保不会因为界物导致计数错误、 灌装偏差错误、皮带骤停等情况。
6、2.2调试机械灌装机在正式运行前必须进行试运转，也就是机械调试，关闭计数器、 灌装设备等部件，运转机械并查看是否有异响、震动等特殊情况，如果上 述情况应立刻停止运转并检查故障位置，消除故障后方可运行。2. 3佩戴劳动保护设施上岗员工应按要求佩戴劳动保护装置，如专用工作服、安全帽、手套、 靴子筹，严谨佩戴违规衣物及首饰，如毛巾、手表、项链筹可能被卷入皮 带的物品。劳动保护用品应定期进行更换，破损的劳动保护用品不得进入 灌装作业现场。2. 4清洗要点清洗设备时,必须注意使用专用的清洗液,严谨使用水洗的方式清洁电子装置，清洗设备时穿戴特殊耐酸碱腐蚀，佩戴劳动保护装置。设备运 行时不得进行任何清洗操作
7、，清洗完毕示检查是否遗留界物在机械设备内 部，确认无异物后方可再次运转机械设备。2.5人员管理在设备运转时，必须专人监控设备周围环境，任何无关人员不得进入 设备运转范围内，也不得使用任何工具在设备运行时直接操作。在设备运 转车间，应严格员工进出管理，降低机械运转的人为干扰因索，除技术人 员外其余人员不得随意触碰机械控制单元及其他部位。3机械维护与保养设备的运转需耍专业人员进行控制，机械的日常养护同样需耍遵守作 业规程，避免错误的维护方法降低机械使用寿命。自动灌装机的机械维护 与保养分为周期性维护与口常维护两类，详述如下：3.1周期性维护应每月对电动机、轴承、输送带、链条、气动元件如气缸、电磁阀
8、、 调速阀及电器部分等进行检查。见擦汗方法可通过手动调整来检查好坏和 动作可靠性，气缸及电磁换向阀主要检查是否漏气和卡滞现象，电磁阀可 手动强制动作以判断是否电磁线圈烧毁及阀堵塞，电器部分可能过对照输 入输岀信号指示灯来校验，如检杳开关元件是否损坏，线路是否短线，各 输出元件是否工作正常。3.2日常维护每班次都要例行检查灌装阀、二重边封罐系统、电动机、输送带、链 条是否止常运行，是否存在异常震动、异常声音；对松动的紧固件及时打 紧。冷却和润滑系统是否异常，是否岀现异常过热及变色，及时酌量加注 所需牌号润滑汕。4结语基于PLC控制的液体灌装机具有灌装效率高、操作方便、安全性能高 等特点，因此广泛的用于啤酒、饮料、液体产品的灌装生产线上，但是从 上述的分析也可以看出，自动灌装机在操作上主要依赖PLC控制单元和电 子元件感应系统，所以对操作人员的索质要求较高，而口存在着较大的次 品率，虽然空瓶和次品都是可以重复回收并消除次品的，但是这种次品的 重新灌装增加了生产成本，因此未来应重点研究技术系统的强化和灌装单 元的强化，进一步提升灌装质量。【参考文献】1 倪明液体灌装机J轻工机械，2010 (2).2 吕永茂葡萄酒发酵站自动化控制系统J新疆农垦经济,2010(4).3 周茂徳.KT340/K6型液体灌装装机油气缸控制程序的改进J中国设备管理，2001 (1).
