【正文】 2 第一 章 緒論 課題研究的背景和意義 罐裝生產(chǎn)流水線的背景 經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們消費(fèi)水平的提高，對各種飲制品的需求量也越來越大。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型 的機(jī)械或生產(chǎn)過程。作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲邏輯的飛躍，在世界工業(yè)控制中發(fā)揮著越來越重要的作用。這些方法存在一些缺點(diǎn)。專為 PLC 應(yīng)用而實(shí)際的觸摸屏集主機(jī)、輸入和輸出設(shè)備于一體，適合在惡略的工業(yè)環(huán)境中使用。飲料通過進(jìn)液電磁閥流入恒壓儲液罐，液面達(dá)到上限位時(shí)進(jìn)液電磁閥斷電關(guān)閉，使液位保持恒定。 灌裝生產(chǎn)流水線的現(xiàn)狀和發(fā)展 生產(chǎn)流水線發(fā)展是從 20 世紀(jì)后半頁隨著社會(huì)的發(fā)著進(jìn)步 ,對各行各業(yè)提出了越來越高的要求 .企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率和競爭力 ,采取了從傳統(tǒng)手工工作方法到自動(dòng)化流水線工作方法 ,采用流水線的作業(yè) 方法是具有翻天覆地革命性的變化的 ,隨著可編程控制器的出現(xiàn) ,是流水線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制 ,是人類社會(huì)向前邁出一大步 . 4 近年來，飲料工業(yè)發(fā)展迅猛，碳酸飲料、果汁飲料、蔬菜汁飲料、含 乳飲料 、瓶裝飲用水、茶飲料等品種不斷豐富，產(chǎn)量上的 “ 飄紅 ” 使得對設(shè)備市場的需求也呈 “ 牛市 ” 。 非碳酸飲料灌裝機(jī)灌裝閥 50～ 100 頭，灌裝速度最高達(dá) 1500 罐／分，灌裝機(jī)料槽轉(zhuǎn)速 20～ 25 轉(zhuǎn)／分，速度提高 1 倍。 目前 PET 瓶裝茶飲料通常采用熱灌裝方法，為了降低灌裝溫度，提高茶飲料風(fēng)味，確保產(chǎn)品衛(wèi)生安全，已開發(fā) PET 樹脂成型使用 130℃ 蒸汽殺菌和特殊灌裝頭灌裝的簡便式無菌 包裝 機(jī)，同時(shí)正在開發(fā)冰咖啡等低酸性飲料兩片薄壁罐的無菌包裝技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)薄壁罐的無菌包裝。在線檢測設(shè)備有真空檢測儀、液面檢測儀、灌裝能力 150、 200、 300～ 400 瓶／分。 易拉罐飲料灌裝線 “ 八五 ” 期間，我國引進(jìn)易拉罐飲料灌裝線 15 條，同時(shí)引進(jìn)易拉罐啤酒灌裝線 14 條。 聚酯瓶灌裝生產(chǎn)線 引進(jìn)的聚酯瓶飲料灌裝線 6～ 7 條，包括卸箱機(jī)、洗瓶機(jī)、灌裝機(jī)、旋蓋機(jī)、溫瓶機(jī)、裝箱機(jī)等。 軟包裝飲料灌裝線 我國先后從瑞典、美國、德國、法國等國家引進(jìn)軟包裝飲料灌裝線，其中包括：瑞典利樂包無菌包裝 機(jī) “ 八五 ” 期間引進(jìn) 40 多條，現(xiàn)全國有 160多條，并在我國北京、廣東佛山、江蘇昆山設(shè)有復(fù)合紙板制造線；美國屋頂形紙盒無菌 6 包裝機(jī) (灌裝能力 4500 盒／小時(shí) )，法國百利包 (灌裝能力 80 袋／分 )，德國 BOSCH、日本東洋、日本印刷等制造的立袋飲料灌裝機(jī)，德國 zupack 紙盒成形 灌裝 封口飲料熱灌裝線，德國 PKL，采用預(yù)成形紙盒，包括開盒、灌裝、封口 (灌裝能力 6300 盒／小時(shí) )。 中小規(guī)模飲料灌裝生產(chǎn)線水平不高，成套能力差，制造廠主要分布在廊坊、張家港、靖江、上海奉賢、胡橋、海門、沈陽、河南新鄉(xiāng)以及北京等地，大部分僅提供洗瓶 (洗罐 )、灌裝壓蓋 (封罐 )設(shè)備。 果汁飲料灌裝生產(chǎn)線 中小規(guī)模的非充氣飲料灌裝線包括玻璃瓶灌裝生產(chǎn)線和易拉罐灌裝生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力 40～ 200 瓶 (罐 )／分。第一條國產(chǎn)果汁生產(chǎn)線誕生于 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。整個(gè)流水線由主傳送帶、次品傳送帶、灌裝裝置、次品推動(dòng)裝置、定位傳感器、次品檢測傳感器等組成。通過電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)流水線的工作。自動(dòng)化程度高。 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 便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，備受國內(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。對 PLC 的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和 I/O 點(diǎn)數(shù)的多少等進(jìn)行大致分類。整體式 PLC 由不同 I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元 (又稱主機(jī) )和擴(kuò)展單元組成。整體式 PLC 一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單 元等，使其功能得以擴(kuò)展。這種模塊式 PLC 的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可以做的體積小巧。 （ 2）中檔 PLC 除具有低檔 PLC 的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量 I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn) 程 I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。 13 3. 按 I/O 點(diǎn)數(shù)分類 根據(jù) PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)的多少，可將 PLC 分為小型、中型和大型三類。模擬量簡單，主要用于高精密設(shè)備。 松 下的產(chǎn)品一貫的中規(guī)中矩的，但是在 PLC 方面感覺沒有歐姆龍專業(yè)， PLC 型號也不是很全，適合于簡單控制。如輸入繼電器用“ X” 表示，輸出繼電器用” Y” 表示。主要用到光電壓力傳感器和光電液位傳感器等。 不同的傳感器有不同的工作原理，例如，光電傳感器，光電傳感器是采用光電 元件作為檢測元件的傳感器。 光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕钠骷? 近年來，新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是 CCD 圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁；再如，液面?zhèn)鞲衅鳎o壓液位計(jì) /液位變送器 /液位傳感器 /水位傳感器是一種測量液位的傳感器。 電磁閥的選擇 一、 據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的：通徑規(guī)格（即 DN）、接口方式 按照現(xiàn)場管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來確定通徑（ DN）尺寸。 流體狀態(tài)：大至有氣態(tài)，液態(tài)或混合狀態(tài)，特別是口徑大于 DN25 訂貨時(shí)一定要區(qū)分開來。 四、電氣選擇：電壓規(guī)格應(yīng)盡量優(yōu)先選用 AC220V、 DC24 較為方便。 六、根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能：防爆、止回、手動(dòng)、防水霧、水淋、潛水 爆炸性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等級的電磁閥。用于噴泉或水下管道則必須采用潛水電磁閥（防護(hù)等級在 IP68 以上）。還有一種自持式按鈕，按下后即可自動(dòng)保持閉合位置，斷電后才能打開。 安全可靠 采用先進(jìn)的光學(xué)軟件和優(yōu)化的結(jié)構(gòu)密封設(shè)計(jì)，外殼選用進(jìn)口的工程塑料，經(jīng)受強(qiáng)力的碰撞和沖擊，確保燈具可在惡劣的環(huán)境中長期穩(wěn)定可靠的工作。通常，這類 開關(guān) 被用來限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置或行程，使運(yùn)動(dòng)機(jī)械按一定位置或行程自動(dòng)停止、反向運(yùn)動(dòng)、 變速運(yùn)動(dòng) 或自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)等。 在實(shí)際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。 行程開關(guān)可以安裝在相對靜止的物體（如固定架、門框等，簡稱靜物）上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車、門等，簡稱動(dòng)物）上。根據(jù)計(jì)數(shù)器中各觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖引入方式，可分為同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器。 因?yàn)楸敬嗡浀臄?shù)位筆較高，因此此次采用的是 32 為加 / 減計(jì)數(shù)器。如果指定的是 D0，則設(shè)定值存放在 D1 和 D0 中。自動(dòng)操作方式又分為單步、單周期和連續(xù)操作方 式。當(dāng)選擇夾緊／放松運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手夾緊；按下停止按鈕，機(jī)械手放松。重新啟動(dòng)時(shí)需用手動(dòng)操作方 式將機(jī)械手移回到原點(diǎn)，然后按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手又開始重新單周期操作。在工作中若按下復(fù)位按鈕，則機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原點(diǎn)自動(dòng)停止。另外，對右工作臺有工件的特 殊情況進(jìn)行了處理。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也 用液晶屏與熒光屏。 防 紫外線 LED 護(hù)欄管由于要求混光防雨，外面都會(huì)有外罩，外罩的材料選擇是很多不規(guī)范公司降低成本的又一個(gè)手段，質(zhì)量好的產(chǎn)品都會(huì)使用增加了抗紫外線的材料?，F(xiàn)在通用的恒流芯片都有功耗要求，電壓高功耗就大，如果功耗太大，熱量散不出去就會(huì)導(dǎo)致芯片燒毀。實(shí)力強(qiáng)的 LED 護(hù)欄管公司肯定會(huì)有熱設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)護(hù)欄管外罩時(shí)就會(huì)想法把 LED 的熱量和恒流芯片的熱量有效的傳導(dǎo)到大氣中去。 220V 直接供電是一種危險(xiǎn)而又不經(jīng)濟(jì)的方式，低壓的做法是用 電容 或電阻降壓后供給。 （ 1）自動(dòng)操作模式 一旦啟動(dòng)，則傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)動(dòng)作或罐裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝 滿飲料后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到又檢測到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動(dòng)作。當(dāng)物體過完之后又回到原來的狀態(tài)。這就是記錄滿瓶數(shù)和次品瓶數(shù)的技術(shù)原理。液面低于下限液位時(shí)恒壓儲液罐為空。定位夾緊后，罐裝頭由氣壓缸 3 驅(qū)動(dòng)下降，到位后灌裝 頭電磁閥打開，開始灌液，延時(shí) 5S 后電磁閥關(guān)閉，通過電磁閥的開啟達(dá)到罐裝容量控制。該旋蓋機(jī)是為目前多數(shù)生產(chǎn)聚酯瓶，飲料而專門配置的，該機(jī)具有旋蓋質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)緊湊、嗓音低、 26 維修方便等特點(diǎn)。 壓蓋機(jī)的工作原理：利用電機(jī)帶動(dòng)推桿下降壓緊瓶蓋頂端，使鎖口裝置自動(dòng)能夠鎖緊鎖蓋。然后封口頭繼續(xù)上升、下降，在另一個(gè)最低點(diǎn)處去瓶蓋，繼續(xù)這一個(gè)過程。瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到又檢測到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動(dòng)作。 在電動(dòng)機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)按下停止按鈕，系統(tǒng)會(huì)馬上停止工作；而在系統(tǒng)進(jìn)行灌裝和加蓋時(shí)，按下停止按鈕，系統(tǒng)不會(huì)馬上停止工作，而是待加蓋工作完成后，系統(tǒng)最終停下工作 。通過輸入 PLC 軟件程序，直接控制電機(jī)及流水線的運(yùn)作 .。 （ 2）先將 PLC 程序傳入程序控制器中。通過努力把課本上的知識變得 更為簡單，對實(shí)驗(yàn)原理也有了更深的理解。在調(diào)試時(shí)應(yīng)該很仔細(xì)，一步一步調(diào)試下來，做到準(zhǔn)確無誤。編程不僅要求有良好的基礎(chǔ)，而且要求對各種程序有深刻的了解，同時(shí)深切感受到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，尤其是在查資料的過程中，人多力量大，大家一起努力，查找資料的效率就提高了許多，大家在一起探討，相互學(xué)習(xí)，分工細(xì)化， 互相提高 ，解決問題的速度就快多了。 37 參考文獻(xiàn) [1]臺方，可編程序控制器應(yīng)用教程 . 北京：中國水利水電出版社， 2021 [2]張萬忠 ， 可編程控制器應(yīng)用技術(shù) [M]．北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社， 2021． [3]廖常初，可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) .重慶：重慶大學(xué)出版社， 2021. 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[7]、《流行 PLC 實(shí)用程序及設(shè)計(jì)》 西安電子科技大學(xué)出版社 38 39 40 西安科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 站名 姓名 專業(yè) 機(jī)電一體化 年級 09 級 7 班 設(shè)計(jì)（或論文）題目： 飲料罐裝生產(chǎn)流水線系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試 完成日期： 2021 年 5 月 12 日 控制要求 （ 1） 系統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動(dòng)操作模式，一旦啟動(dòng)，則傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)動(dòng)作或罐裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到又檢測到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動(dòng)作 （ 2） 當(dāng)瓶子定位在罐裝設(shè)備下時(shí)，停頓 1 秒，罐裝設(shè)備開始工作，罐裝過程為 5 秒鐘，罐裝過程應(yīng)有報(bào)警顯示， 5 秒后停止并不再顯示報(bào)警 （ 3） 用兩個(gè)傳感器和若干個(gè)加法器檢測并記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù)，一旦系統(tǒng)啟動(dòng)，必須記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù)，設(shè)最多不超過 99999999 瓶 （ 4） 可以手動(dòng)對計(jì)數(shù)值清零（復(fù)位） 指導(dǎo)老師： 職稱：高講 2021 年 5 月 12 日 1 為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料，請您刪除以下內(nèi)容， O(∩ _∩ )O 謝謝！??！ A large group of tea merchants on camels and horses from Northwest China39。t help but sing the folk songs, Nasun says. The vastness of Inner Mongolia and the lack of entertainment options for people living there, made their lives lonely. The nomadic people were very excited about our visits, Nasun recalls. We didn39。s villages and entertain nomadic families, but their fame has spread around the world. On May 16 and 17, nearly 100 singers and dancers from the troupe performed at Beijing39