啤酒灌装、压盖机PLC控制系统
基于PLC的自动灌装生产线控制系统设计与实现
Science &Technology Vision科技视界1矿泉水灌装生产线基本结构及控制要求1.1生产线结构及工作过程矿泉水自动灌装生产线的基本结构由清洗环节、灌装环节、封盖环节、包装环节、检测环节五部分组成。
清洗环节是通过对回收回来的饮料瓶进行清洗,首先先向空瓶子里注入专门的清洗液,对瓶子进行清洗、消毒,然后通过倒瓶机将清洗液倒出,再将清洗好的空瓶子通过传送带送至灌装环节。
灌装环节是PLC 控制电磁阀将气压导通从而控制气压阀对瓶子进行灌装,当液位高度达到标准后气压阀停止灌装,灌装口将灌装后的瓶子放下,再由传送带将瓶子送往下一个加工环节。
封盖环节固定架将瓶盖放到瓶子口使得瓶盖的螺纹与瓶口的螺纹重合,通过传送带测壁的摩擦链将瓶子旋转,将瓶盖旋紧,实现封盖。
包装环节是由两个固定包装纸的轴组成的,当瓶子被送至包装位置的时候,包装带将一端粘合在瓶子的侧壁,然后旋转瓶身,让包装纸缠绕在瓶身上,缠绕一周后包装纸切断,包装纸的另一端固定粘合到粘合处,包装环节结束。
最后加工后的产品经过检测环节的感光传感检测不良,其中包括瓶身外部损伤、瓶盖封装不良、包装不良、灌装液位不良等等,最后机械手会将不合格的产品移至指定区域,合格的产品进行装箱,至此整个加工过程结束。
1.2控制要求自动灌装生产线需要设计手动和自动两种工作模式。
手动模式用于设备的维护保养,调试和计数统计的复位,自动模式下允许启动生产线的正常运行。
并实现下面功能:(1)急停功能当设备发生故障或人员伤亡时,按下急停按钮,停止设备的运行所以要求在每一个生产环节都要设有急停按钮,且直接作用于电源。
(2)手动模式在手动模式下,可以通过点动按钮使传送带电动机启动停止,用于调试设备。
通过复位按钮对合格产品计数值进行清零。
通过各个环节的启动停止开关独立的调试各个环节。
(3)自动模式在自动模式下,按下启动按钮,系统启动,电动机启动,传送带运行。
空瓶子达到灌装位置时,电动机停转,灌装阀门打开。
基于PLC的啤酒装箱自动生产线系统设计
1 引言啤酒生产过程分为麦芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。
啤酒灌装、压盖机部分属于包装工序。
啤酒经膜过滤后由管路送入回转酒缸,再经酒阀进入瓶子中,压盖后获得瓶装啤酒。
啤酒灌装、压盖机的工作效率和自动化程度的高低直接影响啤酒的日产量。
为了满足我国啤酒行业日益扩大生产规模的需求和啤酒现代化灌装机械高速灌装的要求,国内各啤酒生产厂家都在积极寻求或改造本单位的啤酒灌装生产设备,使其成为具有良好的使用性能,先进的技术水平及高生产效率、运行稳妥可靠、维护成本低的啤酒现代化灌装机。
2 啤酒灌装、压盖机工作原理和控制部分构成液体灌装机按灌装原理可分为常压灌装机、压力灌装机和真空灌装机。
啤酒灌装、压盖机采用压力灌装方法,是在高于大气压力下进行灌装,贮液缸内的压力高于瓶中的压力,啤酒液体靠压差流入瓶内。
目前国内外实现灌装工艺路线基本上是:利用回转酒缸产生的旋转运动,使安放在酒缸槽位上的空瓶通过机械机构将固定在酒缸上部的欲抽真空阀打开,对已封好的瓶子进行抽真空处理,拨转外操作阀杆,打开气阀,对瓶内充填CO2气体,抽真空凸轮继续打开真空阀,将瓶内空气与CO2混合气体抽出,气阀再次打开,对瓶内充填CO2气体,灌装阀内的液阀在瓶内压力接近背压气体压力时打开,酒液顺瓶壁注入瓶内,通过气动或电动控制灌装阀实现啤酒的灌装。
当今国际先进的啤酒灌装、压盖机的控制系统主要由光电开关位置检测部分、走瓶带、酒缸转速的变频调速部分、主控由可编程控制器、触摸屏等组成。
灌装、压盖机的机械结构装置与PLC可编程控制、变频无级调速、人机界面等现代自动控制技术手段完整的结合,形成机电一体化。
3 控制部分改造方案国内很多啤酒厂家现使用的灌装、压盖机的控制系统的自动化程度参差不齐;所有手动按钮和工艺开关都设置在一个操作箱的面板上,PLC控制器大都为日本OMRON公司或三菱公司的早期产品,设备连锁控制、保护设置少,加之啤酒灌装的现场环境恶劣,潮湿度大,使开关等接触触点锈蚀严重,系统的信号检测部分故障率较高,造成设备控制系统运行的可靠性低,设备正常运行周期短等现象。
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计本文针对啤酒发酵过程中的自动控制问题,设计了一种基于PLC的啤酒发酵自动控制系统。
本文分别就控制系统的硬件选型、软件设计、控制策略和系统运行等方面进行详细介绍和分析。
1、控制系统硬件选型本系统采用三菱PLC FX2N-32MR作为控制器,配合三菱触摸屏进行操作界面设计和参数设置。
控制器和触摸屏之间通过RS232进行通信,以实现数据传输和数据显示功能。
此外,本系统还选用了温度、液位、气压和流量等传感器进行数据采集。
2、软件设计本系统主要采用ST语言进行软件编写,根据实际需求设计了三个主程序:数据采集程序、PID控制程序和触摸屏控制程序。
其中,数据采集程序主要负责对传感器数据进行采集和处理,PID控制程序负责控制发酵罐内的温度、液位、气压和流量等参数,使其始终处于最优状态。
触摸屏控制程序则是用户与系统之间的交互平台,通过触摸屏可以进行参数设置和操作控制等功能。
3、控制策略本系统采用经典的PID控制算法进行参数控制。
具体而言,对于发酵罐的温度控制,系统通过温度传感器对温度进行实时监测,并将监测到的温度值与设定的目标温度进行比较,以计算出误差值。
接着,根据PID控制算法的控制策略,对比例、积分和微分三个参数进行计算,并通过控制电路将控制信号传输到加热器或冷却器上,以实现对温度的有效控制。
4、系统运行通过对系统进行实验测试,可以发现本系统具有运行可靠、控制精确、响应速度快等优点。
在实际应用中,只需设置不同的控制参数就可以实现针对不同类型啤酒的发酵控制,可广泛应用于啤酒生产企业中。
综上所述,本文基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计已经基本实现,具有较高的设计实用性和研究价值。
啤酒灌装生产线控制系统设计
毕业设计 [论文]题目:学院:专业:姓名:学号:指导老师:完成时间:摘要随着工业自动化水平日益提高,众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。
PLC(可编程序控制器)是以微处理器为核心的工业控制装置,它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起,近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。
作为通用工业控制计算机,其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃,在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。
鉴于此,设计者利用PLC的功能和特点设计出了一款啤酒灌装生产流水线控制系统。
文章刚开始介绍了PLC的相关知识,接着以啤酒灌装流水线为例,采用三菱公司的FX系列可编程序控制器,介绍了PLC 在啤酒灌装流水线中的应用,给出了详细的程序设计过程。
利用PLC控制啤酒灌装生产过程,传送带调速系统,可有效提高灌装生产效率,并显著增加控制系统的可靠性和柔性。
最后提出了用控制方面较为成熟的PID 算法来控制全自动灌装压盖机贮液缸内液位和压力的想法。
关键词:可编程控制器;灌装流水线;顺序功能图;梯形图;PID调节AbstractWith the increasing level of industrial automation, many industrial enterprises are faced with the transformation of traditional production line and re-design problem. PLC (programmable logic controller) is a microprocessor as the core of industrial control devices, it will relay the traditional control system combined with computer technology in recent years in industrial automation, mechanical and electrical integration, the transformation of traditional industries such as generally applied. As a general-purpose industrial control computer, the realization of industrial control wiring logical leap in logic to storage, industrial control in the world is playing an increasingly important role. In view of this, the designers of the use of PLC functions and features designed a beverage filling production line control system.The article introduced the PLC beginning of the relevant knowledge, and then to drink bottling line as an example, the use of Mitsubishi FX series programmable logic controller, PLC, introduced in the beverage bottling line in the application, given a detailed program design process. PLC control of the use of beverage filling production process, which can effectively improve the production efficiency of filling, and significantly increase the reliability of control systems and flexible. and take out the idea of control the level and pressure in fully automated filling Gland with a more mature PID algorithm in thefield of control finally.Key words: filling lines; Ladder Diagram ;PID regulation1绪论1.1 啤酒包装工业的发展现状众所周知,从1979年至今,我国的啤酒工业经历了二次增长高潮。
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统设计随着现代化工业大生产的不断发展,各种生产线和设备的控制系统也在不断升级和改进。
饮料灌装生产线作为其中的一种重要生产线和设备,其控制系统的设计方案也日益成熟。
在这些设计方案中,基于PLC的饮料灌装生产线控制系统成为了越来越多生产厂家的选择。
本文将从PLC技术的具体应用入手,介绍基于PLC的饮料灌装生产线控制系统的设计及其优点。
1、PLC技术的具体应用PLC,即可编程逻辑控制器,是一种用于控制工业制程、自动化和机器人化的计算机。
PLC通过输入采集器(传感器)来获取信号,经过程序进行处理,再通过输出信号与电动机、传动机、阀门和气动装置等一系列工业控制设备完成工业生产流程的整个控制过程。
PLC以其强大的计算能力,高效的运行速度,极高的可靠性,现代化的控制方式以及精度高,稳定性好等优点吸引了越来越多的生产厂商的选择。
在饮料灌装生产线的控制系统中,PLC装置被广泛运用。
PLC技术的应用,为饮料灌装生产线的智能化、高效化助力。
2、基于PLC的饮料灌装生产线控制系统设计方案在基于PLC的饮料灌装生产线控制系统的设计方案中,常见的系统组成部分包括:1)机械手系统2)输送系统3)灌装系统4)清洗系统5)控制系统其中,机械手系统和输送系统主要负责完成不同型号的瓶子进入生产线并对其进行归类,同时有利于后续工作的顺畅进行。
在灌装系统中,PLC装置通过收集数据,根据不同瓶子型号和要求来进行调整,实现不同饮料的灌装。
清洗系统负责对各种瓶子进行清洗,并保证其卫生,防止瓶中残留物的污染。
最后,控制系统与传感器,电机,气动装置相结合,对饮料灌装生产流程进行最终控制。
基于PLC的饮料灌装生产线的控制系统是一个复杂的系统,涉及到数控系统,并需要精准地对工厂内的各种设备进行控制。
因此在设计方案中常见的方案结构为模块化控制,即将整个控制系统分为多个模块,通过各个模块之间的通讯,最终控制饮料灌装生产线的生产流程。
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计1. 引言1.1 背景介绍啤酒是一种古老的饮品,深受人们的喜爱。
随着啤酒产量的增加和品质要求的提高,传统的手工操作已经不能满足生产的需求。
自动控制技术的应用成为解决这一问题的有效途径。
基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动控制系统由于其灵活性、稳定性、可靠性和易维护性等优势,成为工业控制领域的主流技术之一。
啤酒发酵过程是生产过程中最为关键的环节之一,发酵的温度、压力、pH值等参数对啤酒质量具有重要影响。
设计一个基于PLC的啤酒发酵自动控制系统对于提高生产效率、保证产品质量具有重要意义。
本文旨在探讨基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计方案,以提高啤酒生产的自动化水平,保证啤酒品质的稳定性和一致性。
通过引入PLC技术,可以实现对发酵过程的精确控制,提高生产效率,减少人工成本,并实现对生产过程的实时监控和追踪。
1.2 研究意义啤酒是一种历史悠久的饮品,受到广泛的消费者喜爱。
在啤酒的生产过程中,发酵是一个至关重要的环节,直接影响着啤酒的口感和质量。
而传统的发酵过程往往需要依靠人工操作,存在操作不稳定、效率低下、产品质量无法保证等问题。
因此,设计一种基于PLC的啤酒发酵自动控制系统具有重要的研究意义。
首先,基于PLC的自动控制系统能够实现对发酵过程的精准控制,保障啤酒的质量稳定和一致性。
PLC技术具有高精度、高可靠性的特点,能够实时监测和调节发酵参数,确保发酵过程的稳定性和可控性。
其次,基于PLC的啤酒发酵自动控制系统可以提高生产效率,减少人力成本。
传统的人工操作需要大量的人力投入,而自动控制系统能够实现全程自动化生产,节省人力资源,提高生产效率。
总之,基于PLC的啤酒发酵自动控制系统的研究对于提高啤酒生产的质量和效率具有重要的意义,有着广阔的应用前景和市场需求。
1.3 研究目的本研究旨在设计一种基于PLC的啤酒发酵自动控制系统,以提高啤酒生产过程的自动化水平,提高生产效率,保证啤酒质量稳定性和一致性。
啤酒灌装生产线的PLC控制系统
基于PLC的灌装机的电气控制和监控系统设计
基于 PLC的灌装机的 电气控制和监控系统设计
文 /方 绍 军
在食 品饮料 的加 工行业 当中, PET瓶 热灌 装是一种较为常 见的饮 料 灌 装形 式,并 且在 市 面上 始终 占据 着较 高的 市场 份 额。本 文对 食 品饮 料 加工 行业 当中的灌 装机 机 械 应用 环 节 中的送料 设 计、灌 装 设 计等 方面 进行 了研 究,并在 此 基 础上 进一 步分 析灌 装机 的 电 气 控 制 系 统 和 实 时监 控 系 统 的 设 计 方 案, 旨在 为关 注这 一领 域 的 人 士提 供 一些 可行 性较 高 的参考 意 见,提 升 我 国食 品加 工领 域 当 中的灌装加 工水平 。
界面实 时监控 系统是 MCGS系统 程序 的 设 计 核 心 , 在 对 于 数据 对 象 定 义 的 过 程 当 中 , 可 以 根 据 构 造 的 实 施 数据 库 I:程将 不 同 的 数据
2 灌 装机的 电气控制 和监 控系统设 计研 所 列 出 的 对 象 分 别 进 行 合 理 设置 , 从而 将 系统
1 灌 装 机 机 械 设 计 研 究
1.I 灌 装 机 机 械 送 料 设 计
灌装机 的机械 部分南 多种 不同零件组成 , 饮 料 的 灌 装 需 要 经 过 送 料 部 分之 后 才能 进 入到 灌 装 环 节 。在 送 料 过 程 中 , 需要 将 配料 送 入 杀 菌缓 冲罐 ,经 由 UHT (超 高温 瞬时 灭菌 )、 热交换器 、过滤 器,再经过送料 泵送 入灌 装缓 冲 罐 。 饮 料 在 进 入 灌 装 缓 冲 罐 后 , 当灌 装 机 下 达开始灌装 命令时 ,饮料 的灌装工作便 会正式 开始。在对饮料灌装机的机械送料 部分进 行设 计 的 过 程 中 ,工 作 人 员需 要 重 点 关注 送 料 泵 的 压 力 自动 调 节 装 置 设 计、 热 交换 器 的 PID控 制 以及灌装机入 口处技术的应用确保饮料入 口的 压 力 为 2bar左 右 , 控 制 温 度 在 90"C至 91℃ , 确保杀菌率符合工艺要求 、饮料 口感不 发生变 化 、 灌 装 阀 能 正 常 工 作 使 用 ,将 饮 料 顺 利 送 到 灌 装 缓 冲 器 中 准 备 进 行 灌 装 。
基于plc实现的啤酒灌装机控制系统的总体设计
摘要啤酒作为一种口味独特的风味饮料.深受广大老百姓的喜欢。
灌装机是啤酒包装生产线的核心设备,因此,灌装机灌装效果的好坏直接影响到企业的经济效益,而灌装机的运行的好坏又需要很好的电气控制,这其中PLC的运用就显得尤为重要,在当今工业中自动控制越来越成为一种必然。
本次论文的主要内容为啤酒流水线中的灌装机的运用,以及其中PLC的应用,还有一些控制原理。
液体的灌装方式分为常压式、等压式、真空式、机械压力式四种。
一般而言酒类灌装多采用常压式灌装方式,常压式灌装机使用方便,具有速度可调、计量准确、运行平稳、无噪音和液体不外溢等优点,使用广泛。
关键词:灌装机,PLC,电气控制AbstractThe beer takes one kind of taste unique flavor drink. deeply generalcommon people's liking. Fills installing equipment is the beer packing production line coreequipment, therefore, fills installing equipment to fill installs theeffect the quality directly to affect enterprise's economicefficiency,And the stand or fall of filling machine operation and need good electrical control, including the use of PLC, is particularly important in today's industry automatic control more and more become a kind of inevitable.The main content of this paper for beer line the use of the filling machine, and the application of PLC, and some control principle.The liquid fills installs the way to divide into the atmosphericpressure type, the equi-pressure type, the vacuum type, the mechanicalpressure type four kinds. Generally speaking the wines fill install use the atmospheric pressuretype to fill install the way, the atmospheric pressure type fill theinstalling equipment easy to operate, has the speed to be possible toadjust, the measurement accurate, the movement steady, does not havemerit and so on noise and liquid overflow, the use is not widespread.Keywords: Fills installing equipment,PLC,Electrical Controls目录摘要 (1)Abstract (1)绪论 (4)1 啤酒流水线的生产过程 (6)1.1 生产过程中的相关设备 (6)1.2 发展方向 (7)2 啤酒灌装机控制系统的总体设计 (10)2.1 电气控制系统 (10)2.3 灌装机控制系统的总体设计 (12)3 啤酒灌装机控制系统的硬件选型 (15)3.1 PLC的选型(三菱PLC) (15)3.1.1 三菱PLC的产品系列 (15)3.1.2 三菱PLC主要特点 (16)3.1.3 三菱FXPLC的特点 (17)3.2 变频器的选型 (17)3.3 触摸屏的选型 (19)3.4 电气控制柜中的元器件 (20)4 啤酒灌装机控制系统的软件设计 (24)4.1 啤酒灌装机控制系统 (24)5 啤酒灌装机控制系统的安装调试 (27)5.1现场安装 (27)5.2 现场调试 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)绪论随着市场经济的完善和发展,商品流通的深度和广度进一步扩大,包装工业在国民经济中的作用和地位越来越高。
饮料灌装机控制系统设计
饮料灌装机控制系统设计一、简介饮料灌装机在饮料生产中扮演着至关重要的角色,它能够实现自动灌装、封口和包装等功能,提高生产效率。
饮料灌装机的控制系统则是其核心部件之一,它通过对灌装机各个部件的控制,实现自动化生产。
本文将详细介绍饮料灌装机控制系统的设计。
二、系统架构饮料灌装机控制系统包括PLC控制单元、人机界面、传感器、执行机构等组成。
PLC控制单元负责控制整个系统的运行,人机界面提供操作与监控界面,传感器用于采集系统运行状态,执行机构负责实现各种操作。
三、控制策略1.自动化控制:灌装机通过编程实现各个动作的自动化控制,提高生产效率。
2.传感器反馈:传感器实时采集灌装机各个部件的状态信息,并反馈给控制系统,保障系统稳定性。
3.人机交互:人机界面为操作员提供操作界面,实现对灌装机的监控和调整。
四、控制流程1.启动流程:操作员通过人机界面启动灌装机,PLC控制单元接收启动指令,初始化各个部件。
2.灌装流程:传感器检测到瓶子进入灌装区域,PLC控制单元启动灌装装置进行灌装,同时控制流速和灌装量。
3.封口流程:灌装完成后,PLC控制单元启动封口装置,将瓶子密封。
4.包装流程:封口完成后,包装装置将瓶子包装,PLC控制单元控制包装速度和方式。
五、控制系统设计1.PLC选择:选择稳定可靠的PLC控制器,如西门子S7-1200系列,具有高性能和扩展性。
2.编程设计:采用结构化编程方法,将系统按功能模块化设计,提高系统的可维护性和扩展性。
3.人机界面设计:设计直观简洁的人机界面,包括参数设置、状态监控和报警信息显示。
4.传感器选择:选择适合的传感器,如电容式传感器、光电传感器等,确保系统稳定可靠。
六、系统性能1.稳定性:控制系统具有高稳定性,保证灌装机的稳定运行。
2.精准性:控制系统能够实现高精度的灌装和封口操作,保证产品质量。
3.自动化:控制系统实现了全自动化生产,降低了人工成本,提高了生产效率。
七、总结饮料灌装机控制系统设计是提高生产效率和产品质量的关键技术之一。
毕业论文-基于plc的饮料灌装机控制系统设计
毕业设计说明书题目基于plc的饮料灌装机控制系统设计专业机械制造与自动化班级 1001 班学生姓名指导老师2016年1月3日目录摘要 (1)第一章绪论 (3)1.1 设计内容 (3)1.2 控制要求 (3)1。
3 设计要求 (3)第二章控制系统方案设计 (4)2。
1 饮料灌装流水线的基本结构 (4)2.2灌装流水线的工作原理 (5)第三章硬件控制设计 (6)3。
1 PLC的选择 (6)3.2 传感器的选择 (7)3。
3 硬件电路的设计 (7)第四章软件控制设计 (8)4。
1 系统流程图 (8)4。
2 I/O分配表 (10)4.3 I/O接线图 (11)4.4梯形图 (12)4.5指令表 (14)第五章调试说明 (15)第六章总结 (15)致谢 (16)参考文献 (17)摘要随着计算机和网络通讯技术的发展,企业对生产过程的自动控制和信息通讯提出了更高的要求.饮料生产线比较复杂,生产环节也很多。
其中饮料的灌装就是饮料生产线上重要的生产环节.控制系统主要由一台PLC、交流异步电机、液罐、多个灌装状态检测传感器、故障报警蜂鸣器、产量统计显示器等组成.其中电机用来控制运送饮料瓶的传送带部分。
本控制系统有两个特点:一是输入、输出设备比较多;二是所需实现的控制是顺序逻辑控制、模块控制以及计算统计功能。
采用PLC控制饮料灌装生产线,实现了饮料生产线的自动化、智能化。
对劳动生产率的提高,饮料质量和产量的提高具有深远的意义。
关键词可编程序控制器(PLC)/自动化/智能化AbstractWith the computer and network communication technology,business-to-production process automation and information and communication put forward higher requirements。
Beverage production line more complex production processes are also numerous。
啤酒装箱自动生产线的PLC控制
啤酒装箱⾃动⽣产线的PLC控制啤酒装箱⾃动⽣产线的PLC控制PLC Control Of Automatic Production Line Of Beer-encasement阎相环 Yan Xiang Huan(河北任丘渤海⽯油职业学院机电系,河北任丘062552) (Department Of Mechanical and Electrical Engineering,Bohai Petroleum Vocational College,HeBei Renqiu 062552)【内容摘要】利⽤PLC来控制啤酒装箱的⾃动⽣产线。
在装箱⽣产线上装设1个光电传感器,每当1个啤酒瓶经过时,会产⽣⼀个脉冲信号,可以⽤这个脉冲信号传给PLC进⾏记录已经经过的啤酒的个数,当啤酒数达到24个时,利⽤⼀只机械⼿来完成整个装箱动作过程,利⽤5个⾏程开关把机械⼿的机械位置信号传给PLC,由PLC经过处理控制机械⼿的运动。
【关键词】⾃动⽣产线机械⼿ PLCAbstract:The design attempts to control the entire automatic production line of beer-encasement by using of PLC. A photoelectric sensor is installed on the line of encasement, such that when a beer bottle pass by, a impulse signal will be engendered, which can be used to memorize the number of bottles transmitted to PLC. When the number of bottles is up to 24, a manipulator will complete the entire bin-packing process. By using of 5 travel switch, the signal of manipulator’s mechanical location will be tranmitted to PLC, and after its machining, PLC contrlos the movement of the manipulator. Keywords:automatic production line, manipulator, PLC0总体⽅案的确定0.1啤酒装箱⾃动⽣产线中装好的啤酒瓶采⽤传输带传输。
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计引言啤酒是一种古老的酿造饮料,而发酵是啤酒酿造过程中其中一个最关键的步骤。
发酵过程需要严格的控制温度、压力和搅拌速度等参数,以确保最终产品的质量和风味。
开发一套自动控制系统来监测和调节发酵过程是至关重要的。
本文将介绍一种基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计,以及其在啤酒酿造中的应用。
一、啤酒发酵过程的控制需求啤酒发酵是在一定条件下,酵母利用麦芽中的糖类产生酒精和二氧化碳的过程。
这个过程需要严格的控制来保证啤酒的质量和口感。
发酵过程中需要控制以下参数:1.温度:酵母在不同温度下会有不同的发酵速率,过高或过低的温度都会影响发酵的效果。
2.压力:发酵过程会产生大量的二氧化碳,需要通过控制压力来避免发酵罐的爆炸。
3.搅拌速度:搅拌速度会影响酵母和麦芽的接触和传质速度,从而影响发酵效果。
一套自动控制系统需要能够实时监测发酵过程中的温度、压力和搅拌速度等参数,并且能够根据实时数据对这些参数进行调节。
二、基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的设备。
它能够接收输入信号做出相应的逻辑运算,并产生输出信号来控制设备。
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计如下:1.传感器和执行元件选型:系统需要使用温度传感器、压力传感器和搅拌器执行元件来感知和控制发酵过程中的各项参数。
传感器需要选择能够适应潮湿、高温环境的工业级传感器,执行元件需要选择能够承受高温、高压的设计。
2.PLC选型:根据系统的需求,选用适合的PLC型号,能够满足系统的输入输出信号需求,并且能够稳定可靠地运行在工业环境中。
3.系统架构设计:根据发酵过程的特点和需求,设计系统的硬件架构和控制逻辑。
系统需要能够同时监测和控制多个参数,并且能够在异常情况下及时报警。
系统需要能够记录历史数据以便后续分析和追溯。
4.编程设计:根据系统的硬件架构和控制逻辑,编写PLC程序,实现对发酵过程中各项参数的实时监测和控制。
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计一、引言随着科学技术的不断进步,自动化控制系统在各行各业中得到了广泛应用,啤酒生产作为重要的酿造行业也不例外。
传统的啤酒生产方式需要大量的人工操作,生产效率低下,而且容易受到人为因素的影响。
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计能够有效地解决这些问题,提高啤酒生产的自动化水平和生产效率,保证啤酒的品质稳定。
二、系统功能需求分析1. 温度控制功能:啤酒发酵过程中,温度是一个非常重要的控制参数,发酵罐内的温度需要在一定的范围内保持稳定。
基于PLC的控制系统能够通过传感器实时监测发酵罐内的温度,根据预设的控制策略自动调节加热或降温设备,保持温度在合适的范围内。
2. 液位控制功能:在发酵过程中,发酵罐内的液位需要随着发酵过程的进行而逐渐降低。
PLC控制系统可以通过液位传感器监测发酵罐内的液位变化,及时发出控制信号,控制出液阀实现液位的自动控制。
3. 搅拌控制功能:在发酵过程中需要对发酵液进行搅拌以保证发酵液中的微生物得到充分的氧气供应和营养物质的均匀分布。
PLC控制系统可以通过控制搅拌器的启停和转速,实现发酵液中的搅拌控制。
4. PH值控制功能:发酵过程中PH值的变化会对发酵液中微生物的生长和代谢产生影响。
PLC控制系统可以通过PH传感器监测发酵液的PH值,自动调节酸碱液的加入量,保持发酵液的PH值在合适的范围内。
出预设范围,就能够及时发出故障报警信号,提醒操作人员进行相应的处理。
三、系统结构设计基于PLC的啤酒发酵自动控制系统由PLC控制器、传感器、执行机构和人机界面组成。
PLC控制器负责接收传感器采集的各个控制参数数据,根据预设的控制策略进行控制计算,并通过输出模块控制执行机构完成相应的控制动作。
传感器负责采集发酵过程中各个控制参数的数据,如温度传感器、液位传感器、PH传感器、氧气浓度传感器等。
plc控制自动罐装机毕业设计
PLC控制自动罐装机是一种自动化生产设备,可广泛应用于食品、医药、化工等行业的罐装生产线。
本文将介绍一个基于PLC控制的自动罐装机的设计方案,包括设备结构、控制系统、电气系统等方面。
一、设备结构该自动罐装机包括进料、计量、灌装、封口、装箱等部分,具体结构如下:1.进料部分:该部分包括料斗、输送带、电机等设备,用于将原料送到计量部分。
2.计量部分:该部分包括称重传感器、计量仪表等设备,用于对原料进行准确计量。
3.灌装部分:该部分包括灌装机、气动阀门等设备,用于对原料进行灌装。
4.封口部分:该部分包括封口机、加热器等设备,用于将罐装好的产品进行封口。
5.装箱部分:该部分包括输送带、打码机等设备,用于将罐装好的产品进行装箱和标识。
二、控制系统该自动罐装机采用PLC控制系统,实现对整个生产过程的控制和管理。
具体控制系统如下:1.进料控制:通过对进料电机的控制,实现原料的自动输送。
2.计量控制:通过对称重传感器和计量仪表的控制,实现对原料的准确计量。
3.灌装控制:通过对灌装机和气动阀门的控制,实现对原料的准确灌装。
4.封口控制:通过对封口机和加热器的控制,实现对罐装好的产品的封口。
5.装箱控制:通过对输送带和打码机的控制,实现对罐装好的产品的装箱和标识。
三、电气系统该自动罐装机的电气系统由主控制柜、电机控制柜、传感器控制柜等部分组成。
具体电气系统如下:1.主控制柜:该部分包括PLC主机、触摸屏、电源等设备,用于实现对整个自动罐装机的控制和监控。
2.电机控制柜:该部分包括进料电机、输送带电机、封口机电机等设备,用于实现对各个电机的控制和调节。
3.传感器控制柜:该部分包括称重传感器、气动阀门、加热器等设备,用于实现对各种传感器的控制和监控。
四、总结本文介绍了一个基于PLC控制的自动罐装机的设计方案,包括设备结构、控制系统、电气系统等方面。
该自动罐装机具有结构合理、控制精准、生产效率高等优点,可广泛应用于食品、医药、化工等行业的罐装生产线中。
啤酒灌装、压盖机PLC控制系统外文翻译、中英文翻译、灌装机机械外文文献翻译
外文原文:Beer filling, Gland machine PLC control system1.IntorductionMalt beer production process is divided into manufacturing, manufacturing wort, before fermentation, after fermentation, filtration sterilization, packaging, and so few procedures. Beer filling, Gland part of a packaging machine processes. The membrane filtration of beer after the pipeline into the rotary Jiugang, then the valve into the bottle of wine, Gland, was bottled beer. Beer filling, Gland machine's efficiency and degree of automation direct impact on the level of beer production.China's beer industry to meet the increasing scale of production and the demand for beer modern high-speed filling machinery filling the requirements of domestic beer manufacturers are actively seeking to transform the unit or the filling of beer production equipment, making it a good use Performance, advanced technology and high production efficiency and operating a safe and secure, low maintenance costs of the modernization of beer filling machine.2. Filling beer, Gland principle and control aircraft partsLiquid filling machine by filling principle can be divided into atmospheric filler,filling machines and vacuum pressure on the filling machine. Beer filling,Gland-filling method used pressure is higher than the atmospheric pressure under the filling, storage of the cylinder pressure than the pressure of the bottle, beer bottle into the liquid on pressure.Technology at home and abroad to achieve the filling line is basically: The Rotary Jiugang the rotating movement, placed in Jiugang slots on the empty bottles through the machinery will be fixed at the upper Jiugang vacuum valve to open, closed Vacuum bottles for good treatment, Bozhuan stem from operating, open the valve of the bottle filling CO2 gases, vacuum convex .Round to open the vacuumvalve, the bottle will air mixed with CO2 out of gas, open the valve again, the CO2 gas bottle filling, the filling valve on the pressure valve in the bottle close to back-pressure gas pressure at the open-Jiuye Pingbi into the bottle, through pneumatic or electrical control filling valve to achieve the filling of beer.Today's advanced international beer filling, Gland machine control system mainly by the photoelectric switch position detection part and take the bottles with, Jiugang speed part, dominated by the PLC, touch screen and other components. Filling, Gland of the mechanical structure and PLC programmable control devices, frequency stepless speed regulation, human-computer interface, and other modern means of complete automatic control technology, the combination of a mechanical and electrical integration.3. Controlled part of the programmeMany domestic beer manufacturers are now using the filling, Gland of the control system of uneven degree of automation; button and all the manual switch technology have set up operations in a box on the panel, PLC controller for the majority of Japanese companies or OMRON Mitsubishi's early products, equipment chain of control, less protection settings, plus the beer filling the scene poor environment, humidity, such as contact with the switch contacts serious corrosion, the system's signal detection of the high failure rate, resulting in equipment control system Operation of low reliability, the normal operation of equipment, such as short-cycle phenomenon.To the actual transformation of the Dandong Yalu River Brewery Co., Ltd. of filling, Gland machine control system as an example, the transformation of methods to clarify the control of such equipment thinking and ideas, according to the scene of the actual process conditions, to prepare the operation of the PLC Procedures. For beer filling, Gland control system of the actual situation and in accordance with the actual process conditions at the scene, re-design of the equipment of the PLC controlsystem. This transformation of the same methods and ideas can be applied to other liquids and the transformation of filling equipment.3.1 system hardware configurationJapan's Mitsubishi Corporation to use the FX2N128MRPLC use the system to replace the original 2-OMRON's C60P PLC, the original system of the PLC is due to old models, and computer on-line communications need to configure special converters, the system need to increase the external I / O input points , The extension of spare parts more difficult to find. FX2N128MRPLC is an integrated 128-point I / O controller of the box, a computing speed, command rich, high-cost performance, on-line programming simple and easy extension of the advantages of the Mitsubishi FX series, features the strongest small controller .(1) by the Mitsubishi 900 series of 970 GOT human-computer touch screen system to replace the original use of the button panel display equipment and monitor the operation of operating parameters. 970GOT HMI for the 16-color high-brightness significantly, through the convergence of connectivity and FX2N128MRPLC directly connected to the CPU, achieving rapid response. Has many maintenance features, such as the list-editing features, ladder monitoring (troubleshooting) function, the system monitoring functions to find fault and maintenance of PLC Systems.(2) filling, Gland of the frequency converter in the transformation of no replacement, on-site detection signal means-testing is still used switch, switch for detecting long-term work in the humidity of the great occasions, the choice of capacitive proximity switches, according to PLC I / O terminal of the connection mode, select the type of close PNP switch, the control system of Figure 1.3.2Systems ProgrammingPLC controller programming focus and the core is around Jiugang the rotation speed control and Jiugang on 60 bottles of detecting the location of the displaced, broken bottles, empty bottles at the location of testing and related displacement fillingSuch as control valves. The bottles displacement of testing procedures, using a Mitsubishi PLC in the left command.Figure 1 control system structure diagram .Bottles displacement of detection, using the left-PLC command, which commands the whole of one of the core control procedures, the main electrical switch detection and bottles at the bottle simultaneously detect mobile, the main motor to every week, just to the corresponding Jiugang Have a bottle of, PLC unit within the internal correspondence that 60 bottles of the unit for the M500 ~ M559, the number of units by the first letter K is set to K60, with each change in a second letter K is set to K1, M50 Reaction of the empty bottles in the short position, and detect the location of the motor speed to go on the frequency shift in the corresponding unit within the built-in "1" or "0", control valves and the corresponding mixing caps The motor stopped and opened. Continuous detection system in place after the 90 empty bottles, stop stirring caps the motor running, testing the number of bottles in accordance with the user's requirements can be arbitrary.A bottle of detection. Rotary Jiugang through pressure to back pressure with the bottle of liquor in the process of empty bottles in the back-pressure, because the bottle itself may crack and other reasons leading to a sudden burst bottles, which need to detect the location of unexploded bottle bottle, in this bottle - The position opened purge solenoid valves, compressed air out, broken bottles at the bottle-blowing from the position in a row after the purge and several bottles of the electromagnetic valve open jet, a high-pressure spray Shuizhu, in the break Bottle position around a few bottles of spray bottles in a row.Detection of broken bottles and bottle-detection switch simultaneously detect movement of breaking bottles, to the main motor of each week, precisely corresponding Jiugang passed a bottle of, PLC unit within the internal correspondence that 20 broken bottles at the unit for the M600 ~ M619, unit With the number of the first letter K is set to K20, with each change in a second letter K is set to K1, M52 response to the location of the broken bottles and detected the location of the motor speed to the frequency shift continue, In the corresponding unit within the built-in "1" or "0", control and the corresponding jet purge solenoid valve opened and stopped.Continuous Spray and purge solenoid valve open to listen, time stopped in accordance with technological requirements can be arbitrary.System security is to control access to the caps simultaneously tracking, not only accurately detect the electrical switching speed detection, the broken bottles into the bottle and detection switch detection switch three conditions.970GOT human-computer touch-screen terminals operated by the software company's Mitsubishi GT WORKS package, which is a GT Designer with the entire GOT9000 series of graphics software packages. The package is simple, prior to a personal computer simulation on the configuration and debug, after the man-machine operators to download terminals. At the same time, because the man-machine interface and a touch-screen role, will set common switch on the screen to facilitate the operation. And also to increase the number of features, such as setting alarm information.4After transformation control systemSystem at the normal operation of the machine for automatic control, in accordance with bottles into and out of the bottle for lack or slow pace set by running into the bottle stall bottles, no less than a bottle cap, automatic washing bottles burst, filling automatic back-pressure position , Covered under the system automatically lose covered a stop and safety protection, such as the coordination of action interlock. All the original button after the operation of the touch screen on.5Detection of the state control system monitoringDetection switch into the bottle and break bottles detection switch bottles of pressure by testing each part of the small metal plates above the location of a photoelectric pulse output, a further PLC acquisition, as each bottle of the pressure above the small metal plates is the location of activities , In the machine running after some time, some pressure above the small bottles of iron tablets and detection switch in the location of displacement, resulting in detection switch mistaken judgement, ifnot for the judgement of bottles of bottles, bottle explosion Lou Jian, misuse, such as the seizure of output errors So that the PLC have mistaken action, such as a back-pressure, unexploded bottle blowing, washing, stirring cap control system malfunction, such as failure phenomenon.Before the transformation of the daily production process, encountered this phenomenon, the operatives could only switch to the various functional or manual control buttons reach the stall so that the equipment work in the absence of monitoring state, the machine lost control function. Caused a lot of production of raw materials such as gas, water, wine waste. Only in the production of intermittent, can be fitter and maintenance electrician in accordance with the detection of small switch on the light-emitting diodes and anti-displacement by adjusting the distance only 5 ~ 8 mm detection switch installation location, and switch to fix detection of small metal plates Gap. This means of detection is very backward, after adjustment reaction to the results, timely response can not be adjusted results.In view of this testing situation, after the transformation of the filling, Gland control system configuration, this part of a new detection and integration in human-computer touch screen, complete bottle of detection.In human-computer touch screen interface on the page display, respectively, at customs, such as electromagnetic motor mixing valve switch state are in different colors to show, very intuitive.Increase the system's functions is to ensure the irrigation of the machine-Gland normal operation of automated control system specifically designed to.6 Concluding remarksAfter the transformation of the control system will greatly simplify the complicated mechanical structure, the running and control of inspection, the degree of automation systems meet the design requirements, greatly reducing the operational strength of the labor so that the shrub-like beer output than in the past Raising more than 30 percent, greatly reduce the failure rate. Embodies the modern equipment ofautomatic control technology. In the digestion and absorption of today's industrial control on the basis of advanced technology innovation, development of domestic technology from the most advanced filling control system.译文:啤酒灌装、压盖机PLC控制系统1. 引言啤酒生产过程分为麦芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计随着科技的不断发展,啤酒生产工艺也在不断创新和改进。
而自动化控制系统作为工业生产中的重要组成部分,其在啤酒发酵过程中的应用也逐渐受到关注。
本文将介绍基于可编程逻辑控制器(PLC)的啤酒发酵自动控制系统设计,详细阐述其原理、功能和优势。
一、啤酒发酵过程概述啤酒的生产过程主要包括麦芽糖化、酵母发酵、发酵后处理等阶段。
其中酵母发酵是啤酒生产的关键环节,也是整个制酒工艺过程中最为复杂的部分。
在发酵过程中,需要控制温度、pH值、搅拌速度等参数,以保证酵母在最适宜的条件下进行发酵,从而保证啤酒的品质和口感。
传统的啤酒发酵控制方法主要依靠操作工人的经验和手动调节设备的方式,存在操作不精准、易出错等问题。
而基于PLC的自动控制系统,可以实现对发酵过程的精准控制,并能够自动记录和报警,大大提高了生产效率和产品质量。
1. PLC系统架构基于PLC的啤酒发酵自动控制系统由PLC主控模块、输入输出模块、人机界面、传感器和执行器等部分组成。
PLC主控模块负责接收传感器的数据信息,并根据预设的控制策略来控制执行器进行相应的操作;输入输出模块负责与传感器和执行器之间进行信号的转换和传递;人机界面用于监控和操作整个系统,通过触摸屏或者键盘进行参数设置和实时监测。
2. 控制策略设计啤酒发酵过程中需要对温度、pH值、搅拌速度等参数进行精准控制。
在设计控制策略时,需要根据不同的发酵阶段和啤酒种类来确定相应的控制参数范围和控制逻辑。
在温度控制方面,可以根据酵母的适宜生长温度和发酵反应的温度特性,设置相应的控制策略,实现温度的保持和调节;在pH值控制方面,需要根据酵母的酸碱耐受性和发酵过程中产生的酸碱性物质来确定控制范围和控制方式;在搅拌速度控制方面,需要根据酵母的需氧性和氧气传质特性来确定控制范围和控制方法等。
3. 系统功能设计基于PLC的啤酒发酵自动控制系统可以实现温度、pH值、搅拌速度等参数的实时监测和控制,并能够实现数据的记录和报警功能。
基于PLC的自动灌装系统设计
基于PLC的自动灌装系统设计自动灌装系统是一种应用于液体或粉末等物质灌装过程中的自动化设备,能够准确地将物质灌装到瓶子、罐子或其他容器中。
基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动灌装系统具有高效、稳定、精确的特点,广泛应用于食品、化工、医药等行业。
一、系统架构设计:自动灌装系统基于PLC,主要由以下部分组成:1.PLC主控单元:负责整个系统的控制和运行管理,包括运动控制、数据处理等功能。
选用性能稳定、操作简单的PLC主控单元,能够满足灌装系统的需求。
2.传感器:用于检测液位、温度、压力等参数,将这些参数传输到PLC主控单元,以进行相应的控制和调节。
3.执行机构:包括伺服电机、气缸等设备,用于控制液体或粉末的灌装、输送、封口等动作。
4.人机界面:包括操作面板、触摸屏等设备,用于操作控制灌装系统,监控系统运行状态。
二、系统设计原则:1.灵活性:系统应具有良好的扩展性和适应性,能够适应不同规格的容器和不同产品的灌装要求。
2.稳定性:系统应具有高稳定性和可靠性,能够长时间稳定运行,减少故障发生和停机时间。
3.精确性:系统应具有高精度的灌装控制,能够保证每个容器的灌装量精确到达指定值。
4.安全性:系统应具有完善的安全保护措施,包括过压、过流、过温等保护功能,确保设备和操作人员的安全。
三、系统工作流程:1.瓶子传送:瓶子通过传送带进入灌装区域,传感器检测到瓶子到位信号后,PLC控制执行机构将瓶子定位到灌装位置。
2.灌装控制:根据产品要求,通过操作人员输入参数或读取预设程序,PLC控制执行机构控制液体或粉末的灌装量。
3.封口:灌装完成后,PLC控制执行机构控制封口机构进行封口操作。
4.检测:系统检测灌装完成后的瓶子,如有异常(如漏液、瓶子倾斜等),系统会进行报警并进行相应处理。
5.出料:灌装完成的产品通过传送带等方式,由执行机构将瓶子传送到下一工序或出料口。
四、系统优势:1.灌装精度高:通过PLC的灵活控制,可以精确控制液体或粉末的灌装量,保证每个容器的灌装量稳定和准确。
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计
随着啤酒行业的快速发展,如何提高生产效率和质量成为了生产厂家的主要关注点。
为了解决发酵过程中的手动操作不方便、控制不精确、易出现人为错误等问题,本文基于PLC技术,设计了一种啤酒发酵自动控制系统。
本设计的主要目的是通过PLC自动控制系统来实现啤酒发酵过程中的温度、湿度、PH 值、气体压力等参数的实时监测和自动调节,以提高发酵过程中的稳定性和精确度。
通过
引入PLC控制器,可以减少操作人员的参与,提高生产效率和质量。
整个系统的硬件设备主要包括传感器、执行器、PLC控制器、人机界面和通信模块等。
传感器用于实时检测温度、湿度、PH值和气体压力等参数,执行器用于根据控制信号调节发酵过程中的温度、湿度等参数,PLC控制器用于处理传感器的信号并根据预先设定的控
制算法来生成控制信号,人机界面用于人机交互和监测系统状态,通信模块用于与其他设
备进行数据交换。
软件部分主要包括PLC编程、界面设计和数据库管理等。
PLC编程是整个系统的核心,通过PLC编程来实现温度、湿度、PH值、气体压力等参数的实时监测和自动调节。
界面设计是为了方便操作人员监测和控制系统的运行状态,通过人机界面可以实时显示各个参数
的数值和趋势曲线,并可以手动控制参数的设定和调节。
数据库管理是通过数据库来存储
和管理系统的各个参数信息,以便后期分析和优化。
系统的具体工作原理如下:传感器实时检测各个参数的数值并将其发送给PLC控制器;然后,PLC控制器根据预先设定的控制算法,生成相应的控制信号并发送给执行器;执行
器根据控制信号调节发酵过程中的温度、湿度等参数,以实现自动控制。
36000瓶-小时灌装压盖机电气控制系统详解
36000瓶/小时灌装压盖机电气控制系统详解摘要:文章介绍了36000瓶/小时灌装压盖机电气控制系统,从主减速机、瓶止动器、灌装、真空泵、激泡泵、上盖和下盖、止盖和压盖、润滑系统、进气及排气系统、缸环盖升降和进出瓶计数及主机运行速度显示、故障指示及停机信号11个方面进行了分析。
36000瓶/小时灌装压盖机有112个灌装阀,集酒液灌装、酒瓶压盖为一体,能达到1秒灌装10瓶的运行速度。
电气控制系统采用西门子s7-300plc,西门子tp-270触摸屏。
关键词:灌装压盖机;电气控制系统;灌装状态;主机运行状态中图分类号:tm571 文献标识码:a 文章编号:1009-2374(2012)01-0083-03一、主减速机主减速机采用11kw电动机1台并带电磁抱闸,配备11kw变频器1台,使用电位器调速,实现主机速度可调及主机加减速时间可调,实现主机高速运行、低速运行通过plc程序自动切换。
灌装状态,无停机信号输入,主机高速运行;当进瓶接近开关检测到不满瓶、瓶止动器处于关闭状态,主机低速运行。
当主机处于灌装状态,无停机信号输入,启动按钮按下或点动按钮按下,主机启动。
当停止按钮按下、急停按钮按下、有停机信号输入时,主机停止。
二、瓶止动器瓶止动器电磁阀(两位三通阀),通过控制电磁阀的通断来控制止瓶气缸的升降。
进瓶满瓶接近开关,用来检测进瓶量的多少。
进瓶倒瓶光电开关,用来检测有无倒瓶。
出瓶堵瓶接近开关,用来检测有无堵瓶。
灌装状态,瓶止动器开关自动按下,进瓶满瓶接近开关闭合,为进瓶满瓶状态;进瓶倒瓶光电开关闭合,为进瓶倒瓶状态;出瓶堵瓶接近开关闭合,为出瓶堵瓶状态。
当进瓶未处于满瓶状态、进瓶处于倒瓶状态、出瓶处于堵瓶状态,瓶止动器动作,禁止进瓶。
三、灌装灌装过程用到了7.5kw酒泵1台及7.5kw酒泵变频器1台,实现灌装过程中恒压供酒。
机器脉冲检测接近开关,即工位脉冲,用来检测主机的运行状态。
有瓶检测接近开关,用来检测有无瓶供给。
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1 引言啤酒生产过程分为麦芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。
啤酒灌装、压盖机部分属于包装工序。
啤酒经膜过滤后由管路送入回转酒缸,再经酒阀进入瓶子中,压盖后获得瓶装啤酒。
啤酒灌装、压盖机的工作效率和自动化程度的高低直接影响啤酒的日产量。
为了满足我国啤酒行业日益扩大生产规模的需求和啤酒现代化灌装机械高速灌装的要求,国内各啤酒生产厂家都在积极寻求或改造本单位的啤酒灌装生产设备,使其成为具有良好的使用性能,先进的技术水平及高生产效率、运行稳妥可靠、维护成本低的啤酒现代化灌装机。
2 啤酒灌装、压盖机工作原理和控制部分构成液体灌装机按灌装原理可分为常压灌装机、压力灌装机和真空灌装机。
啤酒灌装、压盖机采用压力灌装方法,是在高于大气压力下进行灌装,贮液缸内的压力高于瓶中的压力,啤酒液体靠压差流入瓶内。
目前国内外实现灌装工艺路线基本上是:利用回转酒缸产生的旋转运动,使安放在酒缸槽位上的空瓶通过机械机构将固定在酒缸上部的欲抽真空阀打开,对已封好的瓶子进行抽真空处理,拨转外操作阀杆,打开气阀,对瓶内充填CO2气体,抽真空凸轮继续打开真空阀,将瓶内空气与CO2混合气体抽出,气阀再次打开,对瓶内充填CO2气体,灌装阀内的液阀在瓶内压力接近背压气体压力时打开,酒液顺瓶壁注入瓶内,通过气动或电动控制灌装阀实现啤酒的灌装。
当今国际先进的啤酒灌装、压盖机的控制系统主要由光电开关位置检测部分、走瓶带、酒缸转速的变频调速部分、主控由可编程控制器、触摸屏等组成。
灌装、压盖机的机械结构装置与PLC可编程控制、变频无级调速、人机界面等现代自动控制技术手段完整的结合,形成机电一体化。
3 控制部分改造方案国内很多啤酒厂家现使用的灌装、压盖机的控制系统的自动化程度参差不齐;所有手动按钮和工艺开关都设置在一个操作箱的面板上,PLC控制器大都为日本OMRON公司或三菱公司的早期产品,设备连锁控制、保护设置少,加之啤酒灌装的现场环境恶劣,潮湿度大,使开关等接触触点锈蚀严重,系统的信号检测部分故障率较高,造成设备控制系统运行的可靠性低,设备正常运行周期短等现象。
以实际改造的丹东鸭绿江啤酒有限公司的灌装、压盖机的控制系统为例,介绍改造方法,阐明改造这类设备的控制思想和思路;根据现场的实际工艺条件,重新编写了PLC的运行程序。
针对啤酒灌装、压盖机控制系统的实际状况,并根据现场的实际工艺条件,重新设计了设备的PLC控制系统。
这种改造方法和思路同样可以应用与其他液体介质灌装设备的改造。
3.1系统硬件配置使用日本三菱公司的FX2N128MRPLC替换原系统使用的2台OMRON公司的C60P PLC,原系统的PLC由于是老型号产品,和计算机联机需要配置特殊的通讯转换器,系统需要增加外部I/O 输入点时,扩展模块备件较难寻。
FX2N128MRPLC是集成128点I/O的箱体式控制器,具有运算速度快,指令丰富、性能价格比高、联机编程简单、扩展方便等优点,是三菱FX系列中功能最强的小型控制器。
(1) 采用三菱公司的900系列的970GOT人机触摸屏替换原系统使用的面板按钮并监控显示设备的运行工作参数。
970GOT HMI为高亮度的16色显,通过汇流连接和FX2N128MRPLC的CPU 直接连接,实现快速回应。
具有许多维护功能,如列表式编辑功能、梯形图监控(故障查找)功能、系统监控功能等用来查找故障和维护PLC系统。
(2) 灌装、压盖机的变频器在改造中没有更换,现场检测信号的手段仍然采用开关式检测,因检测开关长期工作在湿度很大的场合,因此选择电容式的接近开关,根据PLC I/O端子的接线方式,选择PNP型的接近开关,控制系统结构见图1。
图1 控制系统结构框图驱动执行条件输入每一次由OFF-ON变化时,执行N2位移动,N2为移动的位数。
(1) 瓶位移位子程序413 LD X055;机器计数脉冲测量检测输入点414 PLS M49;主电机转速测量检测输入点取上升沿微分后的位M49416 PLF M301;主电机转速测量检测输入点取下降沿微分后的位M301418 LDI M590;进瓶个数检测419 ANI X005;连锁保护点420 ANI X006;紧急停车保护421 OUT M50;进瓶瓶位是否有瓶检测422 LD M49;主电机转速测量检测输入点423 SFTL M50 M500 K60 K1; 瓶位移位检测,采用PLC位左移指令,这条指令是整个子控制程序的核心之一,主电机和瓶位检测开关同步检测移动的酒瓶,主电机每转一周,正好对应酒缸转过一个瓶位,PLC内部单元内对应这60个瓶位的单元为M500~M559,单元个数用第一个字母K设置为K60,每次变化一位用第二个字母K设置为K1,M50反应了瓶位的空、缺位置,并将检测到的这个位置以电机转速的频率移位下去,在内部相应的单元内置"1"或"0",控制相应的阀门和搅拌瓶盖的电机的开与停。
系统在连续检测90个空瓶位后,停止搅拌瓶盖的电机的运行,检测瓶位的个数可以根据用户的要求任意设定。
432 LD X052; 出瓶位检测回转酒缸通过压力往瓶内背压装酒的过程中,空瓶在背压后,可能由于瓶子本身裂纹等原因导致突然爆瓶,这就需要检测出爆瓶瓶子的位置,在这个瓶位的位置进行打开吹扫电磁阀,喷出压缩空气,将瓶位上的碎瓶片吹离位置,在连续吹扫几个瓶位后,在打开喷射电磁阀,喷射出高压水注,在对破瓶位置周围瓶位连续喷射几个瓶位。
2) 实现爆瓶检测、控制的步进控制482 LD X055;机器计数脉冲测量检测输入点483 PLS M49;主电机转速测量检测输入点取上升沿微分后的位M49485 PLF M309;主电机转速测量检测输入点取下降沿微分后的位M309486 LDI M70;破瓶位置检测487 ANI M071;连续破瓶位置检测488 ANI X052;进瓶位置489 SFTL M52 M600 K20 K1破瓶检测和瓶位检测开关同步检测移动的破瓶,主电机每转一周,正好对应酒缸转过一个瓶位,PLC内部单元内对应这20个破瓶位的单元为M600~M619,单元个数用第一个字母K设置为K20,每次变化一位用第二个字母K设置为K1,M52反应了破瓶的位置,并将检测到的这个位置以电机转速的频率移位下去,在内部相应的单元内置"1"或"0",控制相应的喷射和吹扫电磁阀开与停。
连续喷射和吹扫电磁阀的开听、停时间可以根据工艺要求任意设定。
破瓶检测和瓶位检测的程序流程图如图2所示:图2 破瓶检测和瓶位检测子程序流程图系统自动化运行可靠的保障就是控制进出瓶盖的同步跟踪,既准确检测电机转速检测开关、破瓶检测开关和进瓶检测开关三个条件。
(3) 970GOT人机触摸屏操作终端机的软件采用三菱公司的GT WORKS软件包,其中GT Designer是一个用与整个GOT9000系列的绘图套装软件。
该软件包操作简单,事先可在个人计算机上组态并仿真调试,完毕后下载至人机操作终端机。
同时,因为人机界面又具有触摸屏的作用,将常用的开关设在显示屏上,方便操作。
还可并以增加一些功能,如设置报警信息等。
4 改造后控制系统功能系统正常运行时,机器为自动控制,根据进出瓶带上瓶的满缺,按设定速度或慢速运行,进瓶档瓶,无瓶不下盖,爆瓶自动冲洗,灌装位置自动背压,下盖输盖系统的自动开停和安全保护等动作的协调联锁。
原来所有按钮的操作改造后都在触摸屏上进行。
5 控制系统检测状态的监控功能进瓶检测开关和破瓶检测开关通过检测每个压瓶部分上面的小铁片的位置,产生光电脉冲输出,再有PLC采集,由于每个压瓶部分上面的小铁片的位置是活动的,在机器运行一段时间后,压瓶部分上面的小铁片和检测开关的位置发生位移,造成检测开关误判断,如没瓶判断为有瓶,爆瓶漏检、误检等造成输出失误,使PLC产生误动作,造成如背压、爆瓶吹、洗、瓶盖搅拌系统控制失灵等故障现象。
在改造前的日常生产过程中,碰到这种现象时,操作工只能将各个功能开关或按扭打到手动控制档位,使机器设备工作在无监控状态下,机器失去自动控制功能。
造成了很大的生产原料如气、水、酒的浪费。
只能在生产的间歇,才能由维修钳工和电工根据检测开关上的小发光二极管的亮和灭通过调整位移距离只有5~8mm的检测开关的安装位置,来修正检测开关和小铁片的间隙。
这种检测手段非常落后,调整后的效果反应致后,不能及时反应调整结果。
针对这种检测状况,结合改造后的灌装、压盖机控制系统的配置,新增了这部分检测功能,并集成在人机触摸屏中,完成瓶位检测。
在人机触摸屏的界面分页显示屏上,可以分别时关、搅拌电机等电磁阀的开关状态都以不同颜色来显示,非常直观。
时动态显示60个瓶位的状态和爆瓶时的瓶位状态,有瓶、无瓶、爆瓶、背压开关等检测开关、搅拌电机等电磁阀的开关状态都以不同颜色来显示,非常直观。
在需要修正检测开关和小铁片的位置时,可以在正常生产的条件下,不停机,由维修人员只要根据显示屏上的瓶位状态,就可以在线调整,并马上看到调整后的效果。
在日常维修中,也可以用它作为状态监控设备,观察输出设备的运转状况。
增加这套系统功能的是为保证灌状压盖机的自动化控制系统正常运行而专门设计的。
软件界面见图3。
图3 软件界面之一6 结束语改造后的控制系统大大地简化了复杂的机械结构,经现场运行情况和控制效果检验,系统的自动化程度达到了设计要求,大大减少了操作人员的劳动强度,使啤酒灌状的日产量比过去提高30%以上,故障率大大减低。
体现了现代设备的自动控制技术。
是在消化、吸收当今工业控制的先进技术的基础上加以创新、研制而成的目前国内技术最先进的灌装控制系统。