飲料灌裝生產(chǎn)流水線總體設(shè)計論文-資料下載頁
2025-06-20 12:54本頁面
【正文】 該設(shè)計選用PM2LF10型號。 表22 型號為PM2LF10的反射式光電傳感器性能參數(shù)性能參數(shù)檢測距離～8mm(中心：5mm)白色無光澤紙(1515mm)最小檢測物體φ (設(shè)定距離：5mm)應(yīng)差使用粗糙的白色紙張(15mm2)百分之二十以下的工作長度重復(fù)精度(垂直于檢測軸)電源電壓5～24V DC177。10% 脈動PP5%以下消耗電流平均：25mA以下，峰值：80mA以下輸出NPN開路集電極晶體管 最大流入電流：100mA外加電壓：30V DC以下(輸出和0V之間)剩余電壓：1V以下(流入電流為100mA時)(流入電流為16mA時)反應(yīng)時間 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 該設(shè)計系統(tǒng)組成部分：主電路、控制電路、輔助電路。 傳送帶：由電動機(jī)M1帶動電機(jī)的開始和中止：接觸器KM1來控制。而保障電路的正常不超載，是由熱繼電器完成。斷路器QFQFQF3會接入三相電，而且QFQFQF3還要防止電路出現(xiàn)短路現(xiàn)象。主控制電路控制的飲料灌裝生產(chǎn)線如圖31所示。圖31主控制電路圖 控制電路的設(shè)計 該系統(tǒng)的PLC控制有九個為開啟關(guān)閉行程進(jìn)行信號控制。這里面包括各種單獨(dú)操作的按鍵開關(guān)為六個，依次是SB0：啟動按鈕、SB1：停止按鈕、SB4：大包、SB5：中包、SB6：小包、SB7：散裝、SB10：手動復(fù)位按鈕。系統(tǒng)設(shè)置了開啟關(guān)閉量、傳感器開關(guān)各位1個。 十個該系統(tǒng)所擁有輸出信號之中，主傳動輸送帶電機(jī)的接觸器KM1擁有一個輸出信號，大的飲料瓶的加蓋有一個電磁閥，小的飲料瓶的加蓋有一個電磁閥，飲料灌裝也有一個電磁閥，生產(chǎn)線上的顯示有六個。圖32為外部接線圖。圖32 系統(tǒng)外部接線圖 操作面板的設(shè)計 操作面板的設(shè)計要建立在確實(shí)的實(shí)際基礎(chǔ)上，要體現(xiàn)操作方便，明了，能夠顯示灌裝生產(chǎn)線上每一個步驟，方便工作人員的操作。圖33為操作面板的示意圖。圖33 操作面板示意圖 控制要求以及控制過程的分析 系統(tǒng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，驅(qū)動電機(jī)將會帶動傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)，直到停止按鈕被按下或者是檢測到有下一個飲料瓶才會停止；瓶子灌滿后，驅(qū)動電動機(jī)能夠自行啟動。當(dāng)飲料罐被輸送帶傳送到飲料灌裝位置時，會有一秒鐘的停頓，然后機(jī)器才開始對其進(jìn)行裝填，容量小的飲料瓶灌裝需要五秒，而容量大的需要八秒，然后需要兩秒鐘對飲料瓶進(jìn)行密封，灌裝和封蓋進(jìn)行的時候設(shè)有警報裝置，封蓋結(jié)束之后將不再有警報；。同時，已灌裝滿的飲料瓶將由系統(tǒng)對其進(jìn)行打包與計數(shù)，小瓶：大包：中包：小包：20；大瓶：大包：中包：1小包：10。該系統(tǒng)在進(jìn)行生產(chǎn)中能夠人為操作使數(shù)據(jù)歸零，系統(tǒng)預(yù)設(shè)為每7h將所有記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，并在同一時間重置計算器?？紤]到安全因素，在進(jìn)行中止按鍵操作室，設(shè)備會立即中止運(yùn)轉(zhuǎn)，但是當(dāng)生產(chǎn)線進(jìn)行到飲料裝填和封蓋過程中時，進(jìn)行中止按鍵操作時，但是運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)并不會立刻終止，而是要等到封蓋結(jié)束之后，系統(tǒng)才會中止運(yùn)轉(zhuǎn)。 系統(tǒng)流程圖圖41 系統(tǒng)流程圖表42為飲料灌裝生產(chǎn)線的PLC控制系統(tǒng)的I/O分配表輸入輸出X0啟動Y0驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動X1停止Y1灌裝飲料X2行程開關(guān)Y2小瓶封蓋X3傳感器Y3大瓶封蓋X4選擇大包包裝Y4顯示大包包裝X5選擇中包包裝Y5顯示中包包裝X6選擇小包包裝Y6顯示小包包裝X7選擇散裝Y7顯示散裝X10手動復(fù)位Y10系統(tǒng)上點(diǎn)顯示Y11灌裝和封蓋過程顯示 初始化程序 系統(tǒng)啟動前，要對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，按下復(fù)位按鈕，并對計數(shù)器清零圖43為初始化程序圖 裝箱選擇程序 圖44為裝箱選擇程序圖 流水線主控程序圖45為流水線主控程序圖 閃爍報警程序圖46為閃爍報警程序 計數(shù)程序圖47計數(shù)程序圖 數(shù)據(jù)傳送程序圖48為數(shù)據(jù)傳送程序圖 裝箱選擇程序的仿真 不同的按鈕對應(yīng)相關(guān)的包裝。圖51為裝箱選擇程序仿真圖 主控制程序的仿真 在開始按鍵X0 Y0功率繼電器的線圈通電并且自動關(guān)閉，輸送帶傳送到行程開關(guān)電源，X2，y0停電，輸送帶，填充電磁閥Y1電，填充5S，Y1失電，停止灌裝，封蓋裝置Y2通電，封蓋時間為2s。圖52為主控制程序仿真圖 輸送帶的運(yùn)行，X2，X3（與光電傳感器一一對應(yīng)）一起得電，表明感應(yīng)到一個大瓶，填充時間八秒。圖53為主控程序仿真圖 當(dāng)輸送帶運(yùn)行過程中，進(jìn)行停止按鍵操作：X1，然后系統(tǒng)會停止工作。圖54為主控程序仿真圖 當(dāng)生產(chǎn)線正在進(jìn)行飲料裝填和封蓋時，停止按鍵操作后，生產(chǎn)線將不會立即終止，但等到裝填和封蓋做完之后，系統(tǒng)才能中止運(yùn)轉(zhuǎn)。圖55為主控程序仿真圖 閃爍報警程序的仿真 當(dāng)生產(chǎn)線正在進(jìn)行飲料添加（即Y1通電）和密封（Y2通電）時，所以報警器（即Y11）會閃爍報警。圖56為燈光報警系統(tǒng)仿真圖 計數(shù)程序的仿真 小瓶，大包：40，并且最后清點(diǎn)計數(shù)圖57為技術(shù)程序仿真結(jié)束語隨著日后經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，自動化生產(chǎn)將在工業(yè)生產(chǎn)中越來越重要，企業(yè)對設(shè)備自動化的需求也會逐漸提高，PLC也會得到更大的改善。 在這幾個月的設(shè)計中，我更深入地了解了PLC的工作原理，編程方法及其在自動控制方面應(yīng)用的優(yōu)越性能。本課題設(shè)計是在蔡大華老師的全心教導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，較好地做完了本次設(shè)計任務(wù)。同時，我的獨(dú)立思考、解決問題的能力也得到了大大的提高，這將會在我日后的工作和學(xué)習(xí)中起到很大程度的作用。在這里，非常感謝蔡大華老師以及能電院其他老師和同學(xué)們的關(guān)心和幫助。 參考資料[1] ［J］.飲料工業(yè),2007，10(12).250[2] ［J］. 中國包裝工業(yè),2009．9(10).3078[3] (PLC)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)列[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社,2001:[4] ［M］.北京：輕工機(jī)械出版社 ，[5] 楊旭東，王天杰，劉海生. PLC在飲料灌裝機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］. 機(jī)床與液壓，2005:[6] 武少斌，殷際英，［J］.中國科技博覽,2006(15).1043[7] 陳昌偉，胡國清，［J］.包裝工程 ,2009(3).2258[8] 黃睿峰．飲料生產(chǎn)線的自動加盞器［J］.燃?xì)馄鬏喸囼?yàn)與研究，2004（4）：[9] 辛驀洪．飲料生產(chǎn)設(shè)備的使用與維護(hù)［M］. 北京：機(jī)槭工業(yè)出版社．[10] [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005:1519. 1534[11] 王兆義．可編程控制器教程［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[12] [M].北京：人民郵電出版社,[13] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[14] [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,[15] 陳杰，[M].北京：高等教育出版社，[16] 巫莉，[M] .北京：中國電力出版社，共 頁 第 38 頁
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