【正文】 021 罐 /分，德國(guó) H＆ K 公司灌裝機(jī)的灌裝閥多達(dá) 165 頭， SEN 公司 144 頭， Krones 公司 178 頭，灌裝機(jī)直徑大至 5 米，灌裝精度 以下。非碳酸飲料充氮系統(tǒng)采用加壓方式或液氮滴入方式向鋁罐或 PET 瓶?jī)?nèi)灌注液氮惰性氣體，可以保護(hù)內(nèi)容物，減少營(yíng)養(yǎng)素的損失。以外匯方式引進(jìn)的灌裝線(xiàn)包括西德 23 條、日本 3 條、美國(guó) 6 條、意大利 1 條。 1984 年廣東輕機(jī)廠引進(jìn)德國(guó) SEN 公司和 H＆ K 公司啤酒灌裝線(xiàn)制造技術(shù)，制造每小時(shí) 2 萬(wàn)瓶的瓶裝啤酒灌裝線(xiàn)，南京輕機(jī)廠和合肥輕機(jī)廠以日本三菱重工技術(shù)，制造每小時(shí) 1． 8 萬(wàn)瓶 /分的汽水灌裝線(xiàn)。灌裝能力為 150、 300、 400、 500 罐 /分，最高 575 罐 /分。主要設(shè)備廠家有美國(guó)邁耶和德國(guó) SEN 公司。美國(guó)屋頂形紙盒無(wú)菌包裝機(jī)，灌裝能力 4500盒 /時(shí)；法國(guó)百利包，灌裝能力 80 袋 /分；立袋飲料灌裝機(jī)，德國(guó) BOSCH、日本東洋、日本印刷等制造；德國(guó) zupack 紙盒成形 灌裝 封口飲料熱灌裝線(xiàn)；德國(guó) PKL，采用預(yù)成形紙盒，包括開(kāi)盒、灌裝、封口。 中小規(guī)模飲料灌裝生產(chǎn)線(xiàn)水平不高，成套能力差，制造廠較多，主要有廊坊張家港、靖江、上海奉賢、胡橋、海門(mén)、沈陽(yáng)、河南新鄉(xiāng)以及北京等地的灌 裝設(shè)備制造廠，大部分僅提供洗瓶（洗罐）、灌裝壓蓋（封罐）設(shè)備。其中灌裝速度低的果茶灌裝機(jī)是寶坻包裝廠的產(chǎn)品，近年來(lái)采用活塞式定量的灌裝機(jī)制造廠有銘瑞、樂(lè)惠和黃巖 飛云機(jī)械廠等。第一條國(guó)產(chǎn)果汁生產(chǎn)線(xiàn)誕生于 1994 年底，使用廠是山東平原寶原果汁飲品公司，當(dāng)時(shí)的主要設(shè)備是臥式螺旋沉降式離心機(jī)和降膜管式三效蒸發(fā)器，采用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)濃縮果汁。 擬解決問(wèn)題 ：分析控制要求，了解系統(tǒng)工作過(guò)程。 5 第 2 章 總體設(shè)計(jì)方案 飲料灌裝流水線(xiàn)的基本結(jié)構(gòu) 整個(gè)灌裝流水線(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)如圖 、圖 、圖 所示。 圖 灌裝流水線(xiàn)基本結(jié)構(gòu)圖（主視圖） 圖 灌裝流水線(xiàn)基本結(jié)構(gòu)圖（側(cè)視圖） 飲料灌裝流水線(xiàn)的工作過(guò)程 啟動(dòng)傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一直保持到灌裝設(shè)備下的光電傳感器檢測(cè)到一個(gè)瓶子時(shí)停止，飲料灌裝 設(shè)備開(kāi)始工作，瓶子裝滿(mǎn)飲料后主傳送帶驅(qū)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，到又檢測(cè)到一個(gè)瓶子時(shí)停止；灌裝后的瓶子經(jīng)微波傳感器檢測(cè)飲料是否灌滿(mǎn)；是則推動(dòng)裝置不工作；否則未灌滿(mǎn)飲料的瓶子被推動(dòng)裝置推到次品傳送帶上。通過(guò)輸入 PLC 軟件程序，直接控制電機(jī)及流水線(xiàn)的運(yùn)作。系統(tǒng)流程圖如下圖 。 7 圖 系統(tǒng)流程圖 8 第 3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 分析對(duì)象的控制要求，確定輸入 /輸出接口（ I/O）數(shù)量，選擇適合的 PLC 機(jī)型及外設(shè)，完成 PLC 硬件結(jié)構(gòu)配置，并繪制 PLC 控制電路硬件接線(xiàn)圖，編制 I/O 接口功能表。 電動(dòng)機(jī) M3 選與電動(dòng)機(jī) M2 一樣的型號(hào)即可。主要有電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置等組成。所以接觸器的額定電流為： 4IN=36A () 綜上所述，本系統(tǒng)選用 CJ1040 接觸器：額定電流為 40A,額定電壓為 380V。吹弧熄弧的原理 9 主要是冷卻電弧減弱熱游離，另一方面通過(guò)吹弧拉長(zhǎng)電弧加強(qiáng)帶電粒子的復(fù)合和擴(kuò)散，同時(shí)把弧隙中的帶電粒子吹散，迅速恢復(fù)介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度。并根據(jù) PLC 和變壓器選擇 QF4 和 QF5 的型號(hào)。熱繼電器在控制線(xiàn)路中起過(guò)載保護(hù)的功能。同理， FR2 可選用 JR1010 型熱繼電器，熱元件電流為 2A，電流整定范圍為 ～ 2A 工作時(shí)將額定電壓調(diào)整為 。接收天線(xiàn)接收到的微波功率將隨著被測(cè)液面的高低不同而異。 圖 微波液位儀原理圖 根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇：定位傳感器選擇光電傳感器，次品傳感器選擇微波測(cè)位儀（微波傳感器）。當(dāng)紅外發(fā)射頭與接收頭中間 沒(méi)有物品擋住時(shí)紅外接收到紅外線(xiàn)照射，呈現(xiàn)低電阻，發(fā)出一個(gè)高電平信號(hào)。 選擇 PLC PLC 的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) PLC 的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。 PLC 一經(jīng)出現(xiàn)，由于它的自動(dòng)化程度高、可靠性好，設(shè)計(jì)周期短、使用和維護(hù)簡(jiǎn)便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，備 受?chē)?guó)內(nèi)外工程技術(shù)人員和工商業(yè)界廠商的極大關(guān)注，生產(chǎn) PLC 的廠商孕起。在可編程控制器中有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它們是梯形圖語(yǔ)言、布爾助記符語(yǔ)言、功能表圖語(yǔ)言、功能模塊圖語(yǔ)言及結(jié)構(gòu)化語(yǔ)句描述語(yǔ)言等。這種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言采用因果關(guān)系來(lái)描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。它來(lái)源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。 FX2N 系列 PLC 編程元件的編號(hào)分為兩部分：第一部分是代表功能的字母。 根據(jù)所需的用戶(hù)輸入輸出設(shè)備及 I/O 點(diǎn)數(shù)，選擇 FX2N—16MR—001 型 PLC 就可以滿(mǎn)足控制系統(tǒng)的要求。 控制面板圖 自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的控制臺(tái)可以用普通的控制面板實(shí)現(xiàn)，也可以用 HMI（人機(jī)界面）設(shè)備實(shí)現(xiàn)。 本章小結(jié) 本章介紹了電器元件的選擇和 PLC 的選型。由熱繼電器 FR1 實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。由熱繼電器 FR3 實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。手動(dòng)模式用于設(shè)備的調(diào)試和計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)的復(fù)位。手動(dòng)模式可以用于自動(dòng)模式啟動(dòng)前的系統(tǒng)調(diào)整。當(dāng)物體過(guò)完之后又回到原來(lái)的狀態(tài)。這就是記錄滿(mǎn)瓶數(shù)和次品瓶數(shù)的技術(shù)原理。輸入電路的時(shí)間常數(shù)一般小于 10ms。輸出繼電器的線(xiàn)圈由程序控制，輸出繼電器的外部輸出主觸點(diǎn)接到 PLC 的輸出端子上供外部負(fù)載使用，其余常開(kāi) /常閉觸點(diǎn)供內(nèi)部程序使用。它們一般位于機(jī)器的下端。但是，這些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)必須通過(guò)輸出繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。定時(shí)器可以用用戶(hù)程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù) K 作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（ D）的內(nèi)容作為設(shè)定值。 當(dāng)定時(shí)器線(xiàn)圈 T200 的驅(qū)動(dòng)輸入 X000 接通時(shí)， T200 的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì) 10ms 的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)前值與設(shè)定值 K123 相等時(shí)，定時(shí)器的輸出接點(diǎn)動(dòng)作，即輸出觸點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈后的 秒（ 10*123ms=）時(shí)才動(dòng)作，當(dāng) T200 觸點(diǎn)吸合后，Y000 就有輸出。 定時(shí)器線(xiàn)圈 T250 的驅(qū)動(dòng)輸入 X001 接通時(shí)， T250 的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì) 100ms 的時(shí)鐘 18 脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值 K345 相等時(shí)，定時(shí)器的輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。每一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖上升沿使原來(lái)的數(shù)值減 1，當(dāng)現(xiàn)時(shí)值減到零時(shí)停止計(jì)數(shù)，同時(shí)觸點(diǎn)閉合。通用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)： C0～ C99，共 100 點(diǎn)。當(dāng)?shù)?10 次執(zhí)行線(xiàn)圈指令時(shí)，計(jì)數(shù)器 C0 的輸出觸點(diǎn)即動(dòng)作。設(shè)定值范圍均為 214783648～ +214783647（ 32 位）。在間接設(shè)定時(shí)，要用編號(hào)緊連在一起的兩個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器。數(shù)據(jù)寄存器有以下幾種類(lèi)型： （ D0～ D199） 共 200 點(diǎn)。 （ D8000～ D8255） 共 256 點(diǎn)。 （ V/Z） FX2N 系列 PLC 有 V0～ V7 和 Z0～ Z7 共 16 個(gè)變址寄存器，它們都是 16 位的寄存器。 了解 PLC 常用編程元件 ，并編寫(xiě) PLC 控制 系統(tǒng) 程序，繪制出梯形圖并寫(xiě)出指令表。 本系統(tǒng)基于 PLC 飲料灌裝生產(chǎn)流水線(xiàn)。以上程序可根據(jù)控制要求的改變很方便地做出調(diào)整與擴(kuò)充，能適應(yīng)控制要求的不斷更新變化，具有良好的應(yīng)用前景。 。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，指導(dǎo)老師劉財(cái)勇老師對(duì)我的幫助很大，雖然這段時(shí)間我的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程 “停滯不前 ”可老師沒(méi)有將我放棄，一直不厭其煩的督促我，還不是的指導(dǎo)我讓我很感動(dòng)。本設(shè)計(jì)中還用到了計(jì)數(shù)器、寄存器這大大減少了人的運(yùn)作。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。變址寄存器可以象其它數(shù)據(jù)寄存器一樣進(jìn)行讀寫(xiě)，需要進(jìn)行 32 位操作時(shí)，可將 V、 Z 串聯(lián)使用（ Z 為低位， V 為高位）。如掃描時(shí)間、電池電壓等。 19 （ D200～ D7999） 共 7800 點(diǎn)，其中 D200～ D511（共 12 點(diǎn)）有斷電保持功能，可以利用外部設(shè)備的參數(shù)設(shè)定改變通用數(shù)據(jù)寄存器與有斷電保持功能數(shù)據(jù) 寄存器的分配； D490～ D509供通信用； D512～ D7999 的斷電保持功能不能用軟件改變，但可用指令清除它們的內(nèi)容。數(shù)據(jù)寄存器為 16 位，最高位為符號(hào)位。對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器被置為 ON 時(shí)為減計(jì)數(shù)，置為 OFF 時(shí)為增計(jì)數(shù)。 （ 2） 32 位增 /減計(jì)數(shù)器（ C200～ C234）共有 35 點(diǎn) 32 位加 /減計(jì)數(shù)器，其中 C200～C219（共 20 點(diǎn)）為通用型， C220～ C234（共 15 點(diǎn)）為斷電保持型。通用與掉電保持用的計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)分配，可由參數(shù)設(shè)置而隨意更改