基于PLC的多種液體混合灌裝機控制系統(tǒng)設計

基于PLC的多種液體混合灌裝機控制系統(tǒng)設計,基于,plc,多種,液體,混合,灌裝,控制系統(tǒng),設計 河南科技學院本科生畢業(yè)論文（設計）開題報告 題目名稱：基于PLC的多種液體混合灌裝機控制系統(tǒng)設計 學生姓名 胡洪飛 專業(yè) 機電技術教育 學號 20040315022 指導教師姓名 王玉萍 所學專業(yè) 機電一體化 職稱 高級實驗師 完成期限 2008年12月12日 至 2009年6月15日 一、選題的目的意義 為了提高產(chǎn)品質量，縮短生產(chǎn)周期，適應產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)正在向縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高生產(chǎn)質量等方向發(fā)展。在煉油、化工、制藥等行業(yè)中,多種液體混合是必不可少的工序, 而且也是其生產(chǎn)過程中十分重要的組成部分。但由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質, 以致現(xiàn)場工作環(huán)境十分惡劣, 不適合人工現(xiàn)場操作。另外, 生產(chǎn)要求該系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠等特點, 這也是人工操作和半自動化控制所難以實現(xiàn)的。所以為了幫助相關行業(yè), 特別是其中的中小型企業(yè)實現(xiàn)多種液體混合的自動控制, 從而達到液體混合的目的，液體混合自動配料勢必就是擺在我們眼前的一大課題。 多種液體混合攪拌用于灌裝各種各樣的瓶裝飲料, 適用于大中型飲料生產(chǎn)廠家。早期的灌裝機械大多數(shù)采用容積泵式、蠕動泵式作為計量方式。它具有效率高、功能強、加工質量高等特點，是當今世界的前沿課題，但還存在一些問題，例如: 罐裝精度和穩(wěn)定性難以保證、更換灌裝規(guī)格困難等。 該液體混合系統(tǒng)采用基于PLC的控制系統(tǒng)來取代原來由單片機、繼電器等構成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結構，具有良好的可移植性和可維護性。對提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產(chǎn)線的效率、使用壽命和質量，減少了企業(yè)產(chǎn)品質量的波動，因此具有廣闊的市場前景。液體混合自動配料系統(tǒng)就此應運社會工業(yè)生產(chǎn)的需要而誕生了。 如何使PLC在飲料灌裝中實現(xiàn)控制功能，在相關的研究文獻報道中用PLC對灌裝機進行控制的研究尚不多見，以致人們難以根據(jù)它的具體情況，正確選用參數(shù)進行系統(tǒng)控制，也就難以滿足提高質量和效率、降低成本的要求，本設計就是基于以上問題進行的一些探索。 二、國內外研究現(xiàn)狀 PLC在問世以來，經(jīng)過40多年的發(fā)展。在美、德國等工業(yè)發(fā)達國家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一，世界總銷售額不斷上升，生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)，品種不斷翻新，產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價格則不斷下降。這些設備呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨向。 1、多功能 同一臺設備，可以進行茶飲料、咖啡飲料、豆乳飲料和果汁飲料等的冷熱灌裝，均可進行塑料瓶和玻璃瓶的灌裝。 2、高速度高產(chǎn)量 碳酸飲料灌裝機的灌裝速度最高可達2000罐/分，德國HK公司、SEN公司、KRONES公司其灌裝機的灌裝閥可達165頭、144頭、178頭。非碳酸飲料灌裝機的灌裝閥可達50—100頭，灌裝速度最高達1500罐/分。 3、技術含量高可靠性高 全線的自控水平高和全線效率高，在線檢測裝置和計量裝置配套完備，能自動檢測各項參數(shù)，計量精確，集機、氣、光、磁為一體的高新技術產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。 4、編程語言多樣化 在PLC系統(tǒng)結構不斷發(fā)展的同時，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補與發(fā)展是PLC進步的一種趨勢。 容積量杯式計量方式更換灌裝規(guī)格時間長，難清洗，使用很不方便；蠕動泵制造精度低，容易變形磨損，其分裝精度和穩(wěn)定性難于保證，不適合大批量生產(chǎn)。金屬／陶瓷活塞計量泵，采用不銹鋼／陶瓷材料，計量調整和拆洗都不是太方便。時間壓力法是更為先進的灌裝計量方式，是在恒壓儲液罐中，被分裝液體的計量是通過時間和單位時間的流量來確定的。計量精度由可編程控制器自動控制，可以保證液體流經(jīng)通道及閥體時無死角、無殘留、無固體磨損、清洗消毒不拆卸任何零件、可在線清洗等。時間壓力法是最好的一種計量方式，國外正在積極開發(fā)該類型的灌裝機。 三、主要研究內容 1.使多種液體混合攪拌控制能夠實現(xiàn)安全、高效的運行； 2.滿足多種液體混合攪拌的各項技術要求； 3.具體內容包括混合攪拌控制方案的設計、軟硬件電路的設計、常見故障分析等等。 四、畢業(yè)論文（設計）的研究方法或技術路線 1、查閱資料，選定設計方案； 2、確定設計方案； 3、硬件電路設計； 4、軟件電路設計； 5、實驗室調試程序； 6、系統(tǒng)常見故障分析及維護； 7、撰寫設計論文。 五、 主要參考文獻與資料 [1]朱旦.PLC在純凈水灌裝設備中的應用[J].給水排水.2000 [2]王冬梅,李玉成等.PLC在啤酒灌裝壓蓋機上的應用[J].包裝工程 2000 [3]趙安,唐娟等.PLC在啤酒灌裝流水線中的應用[J].泰州職業(yè)技術學院院報. 2005 [4]陳士祥,王祥群,高精度灌裝生產(chǎn)線中的自動化技術應用[J].?包裝與食品機械.2004 [5]羅芹芝.基于網(wǎng)絡的啤酒灌裝控制系統(tǒng)[J].啤酒科技 2001 [6]啤酒灌裝壓蓋機PLC控制系統(tǒng)設計[J]. 劉永波,趙軍等.本溪冶金高等?？茖W校學報.2001 [7] 張文明.全自動液體灌裝機.機電一體化. 2003 [8] 楊旭東,王天杰,劉海等.PLC在飲料灌裝機控制系統(tǒng)中的應用.唐山學院院報[J].2000 [9] 蔡詠德.西門子PLC在酸奶生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)中的應用[J].上海西門子工業(yè)自動化有限公司 [10]張桂香,馬全廣.電器控制與PLC應用.化學工業(yè)出版社,2004 [11]李國厚.PLC原理與應用設計[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005 [12]齊占慶主編. 機床電氣控制技術［Ｍ］，機械工業(yè)出版社，1999 [13]廖常初.可編程序控制器應用技術(M).重慶大學出版社,1999 [14]索軍才,閆繼宏.自動灌裝線控制系統(tǒng)改造[J].石油化工自動化, 2001 [15]熊光楞.機電一體化系統(tǒng)[M].武漢:華中理工大學出版社,1996 [16]田瑞庭.可編程控制器及其應用技術［Ｍ］，機械工業(yè)出版社，1994 六、 指導教師審批意見 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　簽名： 年 月 日