【正文】 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到普遍應(yīng)用。目前，飲料的灌裝伸長(zhǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，適應(yīng)產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)正向縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量等方面發(fā)展。具有整體技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 鑒于 PLC 可靠性高、耐惡劣環(huán)境能力強(qiáng)、使用極為方便三大特點(diǎn)，利用 PLC技術(shù)平臺(tái)自主開發(fā)創(chuàng)新，將機(jī)械、電氣和自動(dòng)化等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，將傳統(tǒng)的繼電器 接觸器控制功能用 PLC 代替，構(gòu)成實(shí)用、可靠的飲料灌裝生產(chǎn)線 PLC 控制系統(tǒng)。液面低于下線液位時(shí)恒壓儲(chǔ)液罐為空。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 . 飲料灌裝裝置主要包括兩部分：恒壓儲(chǔ)液罐灌液和計(jì)數(shù)部分。本系統(tǒng)采用的飲料分裝計(jì)量是通過時(shí)間和單位時(shí)間流量來(lái)確定的，計(jì)量精度由 PLC 控制確定。這些方法存在一些 缺點(diǎn)。提高包裝機(jī)械自動(dòng)化程度的目的：一是為了提高生產(chǎn)率；二是為了提高設(shè)備的柔性和靈活性；三是為了提高包裝機(jī)械完成復(fù)雜動(dòng)作的能力。 PLC 是以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起，近年來(lái)在工業(yè)自動(dòng)控制、機(jī)電一 體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到普遍應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)灌裝生產(chǎn)線全方位發(fā)展我國(guó)飲料灌裝設(shè)備基本是在引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，八十年代，引進(jìn)各種飲料灌裝生產(chǎn)線 300 多條，包括啤酒灌 河 北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 裝線達(dá) 500 多條。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?？梢赃M(jìn)行茶飲料、咖啡飲料、豆乳和果汁飲料等多種飲料的熱灌裝，國(guó)外熱灌裝飲料封口后不再進(jìn)行二次殺菌。目前碳酸飲料灌裝機(jī)灌裝速度最高已達(dá) 2020 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 0． 5ml以下 。 關(guān)鍵詞 S7300 可編程序控制器（ PLC） /自動(dòng)化 /智能化 河 北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 基于 PLC的飲料灌裝生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 1章 課題背景研究 飲料灌裝生產(chǎn)流水線的概述 近年來(lái)， 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(duì)設(shè)備市場(chǎng)的需求也呈牛市。 采用 PLC 控制飲料灌裝生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了飲料生產(chǎn)線的自動(dòng)化、智能化。 西門子 S7300 系列 PLC 在模塊控制、高速計(jì)數(shù)和計(jì)算方面的功能較強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)比較方便。其中電機(jī)用來(lái)控制運(yùn)送飲料瓶的傳送帶部分。其中飲料的灌裝就是飲料生產(chǎn)線上重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 河 北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 1 基于 PLC的飲料灌 裝生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 摘要 PLC 隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制和信息通訊提出了更高的要求。飲料生產(chǎn)線比較復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)節(jié)也很多。 控制系統(tǒng)主要由一臺(tái) PLC、交流異步電機(jī)、液罐、多個(gè)灌裝狀態(tài)檢測(cè)傳感器、故障報(bào)警蜂鳴器、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)顯示器等組成。 本控制系統(tǒng)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是輸入、輸出設(shè)備比較多；二是所需實(shí)現(xiàn)的控制是順序邏輯控制、模塊控制以及計(jì)算統(tǒng)計(jì)功能。因此本系統(tǒng)選用了 S7300 型號(hào)的 PLC 進(jìn)行控制，既滿足了控制系統(tǒng)所需的 I/O 點(diǎn)數(shù)，又滿足了被控對(duì)象的控制要求。對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，飲料質(zhì)量和產(chǎn)量的提高具有深遠(yuǎn)的意義。 國(guó)外灌裝與封口設(shè)備向高速發(fā)展世界灌裝機(jī)向高速、多用、高精度方向發(fā)展，目前部分灌裝生產(chǎn)線已可以在玻璃瓶與塑料容器（聚酯瓶）、碳酸飲料與非碳酸飲料、熱灌裝與冷灌裝等不同要求和環(huán)境下作用。 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。 碳酸飲料常溫灌裝已醞釀 20 多年，常溫碳酸化可以降低飲料成本，有利環(huán)保。 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(jiǎn)便式無(wú)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(wú)菌包裝技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)薄壁罐的無(wú)菌包裝。 隨著工業(yè)自動(dòng)化水平日益提高，眾多工業(yè)企業(yè)均面臨著傳統(tǒng)生產(chǎn)線的改造和重新設(shè)計(jì)問題。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(chǔ)邏輯的飛躍，在世界工業(yè)控制中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用 . 幾年前，自動(dòng)化技術(shù)只占包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的 30%，現(xiàn)在已占 50%以上，大量使用了微電腦設(shè)計(jì)和機(jī)電一體化控制。 飲料灌裝機(jī)用于灌裝各種各樣的瓶裝飲料，適合大中型飲料生產(chǎn)廠家，早期的灌裝機(jī)械大多數(shù)采用容積泵式、蠕動(dòng)泵式作為計(jì)量方法。例如：灌裝精度和穩(wěn)定性難以保證、更換灌裝規(guī)格困難等。PLC 控制具有編程簡(jiǎn)單、工作可靠、使用方便等特點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在恒壓儲(chǔ)液罐灌液不封，里面有上限液位和下線液位傳感器，它們淹沒時(shí)是 1 狀態(tài)。飲料通過進(jìn)液電磁閥流入恒壓儲(chǔ)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。該控制系統(tǒng)可節(jié)省大量電氣元件、導(dǎo)線與原材料 ,縮短設(shè)計(jì)周期 ,減少維修工作量 , 提高加工零件合格率 ,進(jìn)而提高生產(chǎn)率，而且程序調(diào)整修改方便靈活，提高了設(shè)備的柔性和靈活性。 隨著工業(yè)自動(dòng)化水平日益提高，眾多工業(yè)企業(yè)均面臨著傳統(tǒng) 生產(chǎn)線的改造和重新設(shè)計(jì)問題。因此，飲料廠的自動(dòng)化灌裝生產(chǎn)線中有越來(lái)越多的及其在使用先進(jìn)的灌裝技術(shù)來(lái)提高及其的自動(dòng)化電氣控制水平和生產(chǎn)效率。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(chǔ)邏輯的 飛躍，在世界工業(yè)控制中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。不過，隨著時(shí)代的發(fā)展，飲料灌裝生產(chǎn)線的控制過程正朝著智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。用戶在購(gòu)到所需的 PLC 后，只需按說(shuō)明書的提示，做少量的接線和簡(jiǎn)易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將 PLC 應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐 [512]。 生產(chǎn)流水線的形式及特點(diǎn) (1) 板鏈?zhǔn)窖b配流水線 特點(diǎn)：承載的產(chǎn)品比較重，和生產(chǎn)線同步運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的爬坡；生產(chǎn)的節(jié)拍不是很快；以鏈板面作為承載，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的平穩(wěn)輸送。 (3) 皮帶式流水線 河 北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 5 特點(diǎn)：承載的產(chǎn)品比較輕，形狀限制少；和生產(chǎn)線同步運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的爬坡轉(zhuǎn) 向；以皮帶作為載體和輸送，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的平穩(wěn)輸送，噪音??；可以實(shí)現(xiàn)輕型物料或產(chǎn)品較長(zhǎng)距離的輸送。還可以在線可設(shè)旋轉(zhuǎn)、專機(jī)、檢測(cè)設(shè)備、機(jī)械手等。其中硬件設(shè)計(jì)包括三菱 S7300 PLC 外部電路的設(shè)計(jì)與安裝；軟件部分包括程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試。設(shè)計(jì)好的飲料灌裝生產(chǎn)流水線能夠?qū)崿F(xiàn)以下目的： （ 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)作或待灌裝的飲料瓶被傳送至灌裝設(shè)備下時(shí)停止；瓶子裝滿飲料并上蓋后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到下一個(gè)待灌裝的飲料瓶被傳送至灌裝設(shè)備下或停止開關(guān)動(dòng)作； （ 2）當(dāng)瓶子定位在灌裝設(shè)備下時(shí)，停頓 1s，灌裝設(shè)備開始工作，對(duì)于大瓶灌裝 8 秒鐘，小瓶則灌裝 5 秒鐘，待灌裝過程完畢再對(duì)飲料瓶進(jìn)行上蓋，上蓋時(shí)間為 2 秒鐘。 河 北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 飲料灌裝生產(chǎn)流水線模型 飲料灌裝自動(dòng)化生產(chǎn)線示意圖如圖 11 所示。電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，傳送的瓶子依次通過空瓶、灌裝、滿瓶和終端 4 個(gè)工位?？刂泼姘?