饮料灌装生产流水线的设计
饮料灌装生产线的设计
摘要
啤酒饮料灌装生产线的自动化程度在国外发达国家的发展水平已经较高，而在我国尚处于启动阶段。本设计系统地设计了一条生产能力为2万瓶/小时的啤酒灌装生产线，为了提高生产效率，保证灌装生产线畅通灌装生产，根据生产要求和生产能力选择单机型号以及对灌装工厂布局的设计，然后对输瓶系统和输箱系统设计，同时设计一段输瓶系统的电气控制，选用三菱PLC对输瓶链电动机进行调速控制，主要是对输瓶速度的自动调节。最后选择了对灌装压盖机传动系统的设计，根据其生产能力，为保证瓶装平稳进行灌装，选择适合的传动比，设计合理、可靠的传动系统，其中包括带轮、蜗轮传动以及，齿轮传动。
关键词：啤酒生产线；灌装压盖机；PLC；机械设计
Mechanical Design Of Beverage Filling
Production Line Design
ABSTRACT
Beer beverage filling production line automation in foreign developed country development level is higher, and in our country is still at the starting stage.This design system to design a production capacity of 20000 bottles / h beer filling production line, in order to improve production efficiency, ensure the filling production line smooth filling production, according to production requirements and production capacity selection of single models and for filling plant layout design, and then on the bottle conveying system and a transmission box system design, while design a bottle conveying system of electrical control, selects the Mitsubishi PLC on bottle conveying chain motor speed control, mainly on the bottle conveying speed automatic adjustment. Finally I chose to filling and capping machine drive system design, according to its production capacity, in order to ensure the smooth filling bottled, choose a suitable transmission ratio, reasonable design, reliable transmission system, which comprises a belt wheel, worm gear drive, gear drive.
Key words：Beer Production Line; Filling And CappingMachine;PLC;Machine Design
目录
1概论 (1)
1.1啤酒包装业的发展状况 (1)
1.1.1国内啤酒灌装的发展情况： (1)
1.1.2国外啤酒灌装的发展情况 (1)
1.1.3啤酒灌装的发展趋势： (2)
1.2课题研究背景和意义 (2)
1.2.1课题的背景 (2)
1.2.2课题的意义 (3)
1.3研究内容与章节安排 (3)
2 啤酒灌装线的布局及单机的选择 (4)
2.1啤酒包装车间的组成 (4)
2.2单机生产能力的选配 (5)
2.3单机型号的选择 (6)
2.5输送系统的设计 (6)
2.5.1储瓶能力 (7)
2.5.2输送速度 (7)
2.5.3输瓶带的设计 (8)
2.5.3输箱系统的设计 (10)
2.4生产线平面的布置设计 (11)
2.5本章小结 (13)
3 啤酒输送瓶的自动控制 (14)
3.1啤酒输瓶系统的连接与布置 (14)
3.2卸箱机至洗瓶机的自动控制 (15)
3.2.1 PIC与变频器的描述 (15)
3.2.2传送带自动调速设计要求 (16)
3.2.3传送带自动调速设计方案 (17)
3.2.4传送带自动调速系统流程图 (18)
3.2.5总图设计以及输入输出信息 (19)
3.2.6编程软件的介绍 (22)
3.2.7传送带自动调速系统程序设计 (23)
3.8 本章小结 (28)
4 灌装压盖机的传动系统设计 (29)
4.1 灌装压盖机的传动原理以及设计分析 (29)
4.2 传动系统的设计方案 (30)
4.2.1 灌装区的转盘 (30)
4.2.2 星型拔轮 (30)
4.2.3 送瓶螺杆 (32)
4.2.4 带传动的设计 (36)
4.2.5 涡轮蜗杆的设计 (38)
4.2.5 齿轮的设计 (39)
4.2.6 轴转速的计算 (41)
4.3 本章小结 (42)
5 总结与展望 (42)
参考文献 (44)
致谢 (45)
附录A (46)
饮料灌装生产线的设计
1概论
1.1啤酒包装业的发展状况
1.1.1国内啤酒灌装的发展情况
我国啤酒包装设备的生产厂家在60年代初到70年代末只有几家，其生产能力处于一种引进国外技术并加以仿制的阶段。如70年代，广州轻工机械设计研究所消化吸收西德、日本、美国、意大利等国的进口设备，开发出一条8000瓶/小时的洗瓶、灌装、压盖、贴标生产线[1]。进入20世纪80年代后，我国先后引进生产能力为2万-4万瓶/
h的生产技术，当时的生产厂家才十几家，仍然和国外的生产能力有很大的差距。到90年代起，中国的啤酒、饮料灌装设备制造水平、规模进入了一个崭新阶段，此时的啤酒加工设备厂家已达600多个，然而这些企业只要还是靠引进国外的生产线技术并在国内加以仿制。引进国外的技术需要很大的资金，而且还存着很多弊端。如设备元件不是标准件，万一发生故障，就需要到国外去购买而浪费金钱和时间。在啤酒生产旺季，损失时不可估量的，所以先进的啤酒灌装设备越来越受我国生产厂家的重视。
1.1.2国外啤酒灌装的发展情况
国外啤酒灌装设备较为完善，机电一体化、管理与自动控制一体是当前啤酒灌装发展的一大趋势[2]。
德国的包装机械在计量、制造、技术性能方面均属于世界一流。该国生产的啤酒、饮料灌装成套设备生产速度快、自动化程度高、可靠性好。只要体现在：工艺流程的自动化、生产效率高，满足交货短期和降低工艺流程成本的要求；设备具有更高的柔性化和灵活性。主要体现生产的灵活性、构造的灵活性和供货的灵活性，以适应产品更新替代的需要；利用计算机和仿真技术提供的成套设备，故障率低，可以进行远程诊断服务；对环境污染少，主要是包括噪音、粉尘和废弃物的污染。
意大利生产的包装机械中，40%是食品包装机械，如糖果包装机、茶叶包装机、灌装机等。产品的特点是外观考究、性能优良、价格便宜。意大利包装行业最大优势就在于可以按照用户的要求进行设计和生产，并保证很好地完成设计、生产、试验，实现监督、检验组装、调整和用户需求分析等。
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日本的食品包装机械，虽然以中小单机为主，但设备体积小、精度高、易于安装、操作方便、自动化程度高。
1.1.3啤酒灌装的发展趋势：
现在的啤酒生产大多都是用单机操作，生产能力较低。我国灌装机械将呈一下发展趋势：
（1）面向大型化发展为适应社会化大生产的发展的要求，取得规模的经济效益，灌装设备向大型化，高速化发展。
（2）设备结构处于简单合理目前，国内外灌装机械制造商致力于设备机构的简化、合理化，减少零部件数量，增加通用件的数量，降低设备成本，使操作、维修更加方便，特别体现在机械传动方面。
（3）设备想多功能化发展目前，国内外灌装机均具备多功能化，能适应多种瓶型，多种液体，产品的使用面广，具有一定的市场竞争能力。
（4）实现机电液气一体化 PLC可编程控制器普遍应用于灌装机的控制系统中，大型设备采用计算机智能化控制，具有故障自我诊断、信号报警等功能[3]。
1.2课题研究背景和意义
1.2.1课题的背景
2001年至2007年这七年中，中国啤酒一直呈现大幅度的增长率。2005年中国啤酒突破3000万千升的大关，达到3189万千升，同比增长5.2%。2007年全国啤酒产销量3931.3万千升，比上年增长11.84%，啤酒人均消费量达28.9升，达到人均消费水平。
近几年来，我国啤酒产业得到了迅速的发展，出现了年产80万吨的大型啤酒生产企业(燕京啤酒集团)。大型啤酒企业对啤酒灌装线的自动化程度和速度都提出了更高的要求。而经过为期几个月的调研，对我国啤酒饮料生产厂家—深圳金威啤酒厂及啤酒饮料设备的生产厂家—中航总公司西安远东公司远东食品机械厂，广东乐惠集团的情况进行了较深的了解。正如前面章节所述，我国的啤酒包装机械还存在自动化程度低、速度慢、破瓶率高、系统运行不稳定等缺陷。随着集散控制系统的日益完善，PLC在工业控制领域应用的日益广泛，使我们利用先进控制技术改进自动灌装
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饮料灌装生产线的设计
1.2.2课题的意义
啤酒包装是啤酒生产过程中重要的一环，随着啤酒工业的不断发展，啤酒包装越来越受到人们的重视。优质名牌啤酒的生产除了要有好的原料和先进的酿造工艺外，还必须具有技术先进的设备和引人注目的外包装。一条质量好、技术先进、设计合理的包装生产线，既可生产出优质的产品占领市场，又可节约成本、降低能耗，提高经济效益。一条好的啤酒生产线，应该具有最小的投资费用、最低的劳动强度、最高的经济效益。生产线设计得合理与否，是能否达到这个目标的主要因素之一。合理的布局对啤酒企业的建设有十分重要的意义，布局的合理、占地节省、流程顺畅、管线短截、将会带来投资少、效果好。
通过PLC可编程逻辑控制器对输瓶和输箱系统的自动控制，可以提高经济效益，可以实现大型灌装生产线的全自动化，提高生产效率。改善工作环境，通过自动控制自动调速，可以减少工作人员的工作量。
对于灌装压盖机的合理传动系统，能够包装其工作工程中的可靠性，平稳性。其次结构紧凑、布局合理、维修简单、装拆方便，力求传动链设计简单，结构易于调整，便于加工。
1.3研究内容与章节安排
本次设计主要研究生产能力为2万瓶/h的啤酒灌装生产流水的包装生产工艺、各单机的型号的选择，以及在工厂中的布局。然后对啤酒输瓶系统的自动控制，对电机的进行自动调速，选用PLC以及变频器对卸箱机至洗瓶机的输瓶系统，一共四台电动机进行自己调速，能减少碰瓶，保证生产能力，起到很重要的作用。最后对灌装压盖机的传动系统进行设计，设计合理的传动比，做到结构紧凑、简单的效果。
对于章节安排，第二章安排啤酒灌装线的布局及单机的选择；第三章安排啤酒输送瓶的自动控制；第四章安排灌装压盖机的传动系统设计。
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2 啤酒灌装线的布局及单机的选择
啤酒包装是啤酒生产过程中重要的一环，随着啤酒工业的不断发展，啤酒包装来越受到人们的重视。优质名牌啤酒的生产除了要有好的原料和先进的酿造工艺外，还必须具有技术先进的设备和引人注目的外包装。一条质量好、技术先进、设计合理的包装生产线，既可生产出优质的产品占领市场，又可节约成本、降低能耗，提高经济效益。
一条好的啤酒生产线，应该具有最小的投资费用、最低的劳动强度、最高的经济效益。生产线设计得合理与否，是能否达到这个目标的主要因素之一目前，上世纪80年代、90年代投入运行的包装线因使用年限已久，部分单机或输送系统已陆续淘汰，特别是大的啤酒集团并购的分公司、分厂众多，包装设备也同时进行优化整合，有的需要更换单机，有的则需要更换输送系统并重新进行平面布置，这些都涉及到生产线的设计问题。无论是单机更换或是整线的搬迁都会要求融入更多的新技术、新思路，设计及布置是否合理对生产线的使用状况及效率的高低都会产生重要的影响。下面就从几个主要方面来谈谈啤酒包装生产线的设计。
2.1啤酒包装车间的组成
啤酒包装机械是啤酒工厂的重要设备，是啤酒酿造过程的最后工序，它的好坏对啤酒的质量和外观有直接的影响，甚至关系到产品在市场上的竞争能力。[5]一个完整的包装车间应由下列设备(系统) 组成：码垛机、卸箱机、洗瓶机、验瓶装置、灌装压盖机、杀菌机、贴标机、装箱机等组成。其工艺流程图如图2-1:
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饮料灌装生产线的设计
图2-1 啤酒灌装工艺流程图
2.2单机生产能力的选配
在生产过程中，啤酒包装生产线中的各台设备可能因种种因素而产生故障，造成临时停机影响全线的生产效率。因此，在购买设备时，对停机频次较多的设备，其生产能力应选大些，以弥补停机造成的时间损失。我们通常以灌装压盖机的生产能力应逐级递增10％。为什么要以装瓶压盖机为基准呢?其主要意义在于：灌装压盖机前的各台设备保证提供足够的瓶子给灌装压盖机，使灌装压盖机以100％的能力运转，并保证灌装压盖机后各台设备发生短时间的停机都不会影响杀菌机的运行。从这个意义来说，装瓶压盖机的生产能力即是包装生产线的公称生产能力，其它设备的生产能力必须与它相匹配，包装生产线才能获得最大的效率[6]。
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图2-2 各单机之间的缓冲时间
2.3单机型号的选择
以灌装压盖机为标准，保证灌装压盖机之前的各台设备能够提供足够的瓶子给灌装压盖机，使其以100%的能力生产，也保证灌装压盖机之后的各台设备因为短时间的停机时而不影响灌装压盖机的运行。也就是说，灌装压盖机的生产能力就是整条生产的公称生产能力，其它设备的生产能力与它匹配，整个啤酒包装线才能获得最佳的生产效率。
整条啤酒灌装生产线的生产能力为2万瓶/h,则灌装压盖机的生产能力为2万瓶/h，其他生产线上的其他单机生产能力依次按5%至10%生产能力增长，然后根据其生产能力选出各种单机的型号，它们的生产生产能力以及型号，尺寸如表2-1
表2-1 各单机的技术参数
单机名称型号生产能力（B/h）尺寸（mm）
卸箱机WSD-XXD 26000 2920×2480×4230
洗箱机BX-10 24000 6230×1860×3500
洗瓶机XP-30 22000 11700×5200×3100
灌装压盖机VVF60-12 20000 -
杀菌机SRW38S 20000 15000×2742×2340
贴标机PZR18 24000 2000×1500×1260
装箱机WSP-2X 27000 5656×2875×4320
装箱机WSP-2X 27000 5656×2875×4320
2.5输送系统的设计
据记载，国外瓶装生产线的效率大多都超过80％，而我国国标规定的70％。虽然6
造成这一结果的因素很多，但输送系统设计得合理与否却是其中的重要因素[9]。在现实生活中，输送系统就好象是高速公路：“车好，路好，车才能跑得快”。同样，一条好的包装生产线只有在好的输送系统配合下才能发挥出最大的效率。
2.5.1储瓶能力
各台设备之间输瓶带能力的设计除满足生产线所要求的输送能力外，还应具有一定的储瓶量，缓冲时间就是这一储瓶量在前一台机器停运时，后一台机尚能运行的时间。实践经验表明，在设备性能良好的情况下缓冲时间一般为1．5—3分钟。由于各机组间的设备功能作用不同，重要程度亦不同。所以，缓冲时间时间亦不完全相同。[9]改生产能力为2万瓶/h中个机组间的缓冲时间如表2-2：
表2-2 两台设备之间的缓冲时间
设备名称卸箱至洗瓶洗瓶至灌装压盖装瓶压盖杀菌杀菌至贴标贴标至装箱
最佳 2 3 2.5 2.5 2
一般 1.5±0.2 1.2±0.2 1±0.2 1.2±0.2 1.5±0.2 不适宜<0.2 <0.2 <0.5 <1.5 <1
2.5.2输送速度
图2-3 输送速度与缓冲时间的关系
为了确定输瓶带的最小输送速度，有人曾做了一个实验，得出(图2-3)所示的曲线—输送速度与缓冲时间的关系图。从图中可看出，输瓶带的缓冲时间在输送速度低于
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0.2m/s的范围内急剧下降，仅仅用增加输送带的排数补偿，故输瓶线速度应高于0.2m/s。
在探讨输瓶带的最大速度值时，德国KHS公司曾用不同瓶子的撞击做了一个实验,得出(图2-4)所示的曲线—瓶子撞击噪音与输送链速度的关系图。图中数据是各种瓶子在实验输送带上运行的速度介于0.3 m/s至1.4 m/s时，其撞击噪音在距离l米处测定的。由图中可知，噪音随着输送速度的增加而呈曲线增加，根据瓶子对人及环境的影响，瓶子输送速度应不高于0.5 m/s为宜。当然，输送速度过高还会影响瓶子运行的稳定性，增加瓶内压力，容易引起倒瓶、破瓶现像发生。
根据以上分析，输瓶带速度最好在0.2-0.5 m/s之间。对于多列变少列的输瓶带，为了防止瓶子堵塞，各列带的过渡应有个合理的速差，一般相邻之间输送带速度差为0.3-0.4m/s。
图2-4 瓶子输送速度与噪音关系
2.5.3输瓶带的设计
输瓶系统一般由不锈钢的平顶链组成输送啤酒瓶的数量由输送链的宽度、护栏的宽度、输送链的运转速度以及啤酒瓶瓶身最大直径决定。生产线的整线生产速度由线上速度最低的设备决定，即灌装压盖机的速度就是生产线的整线生产速度
由GB 4544—1996得知640 mL啤酒瓶规格尺寸如表2-3[10]：
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表2-3 啤酒瓶的参数
满口容量，ml
67±10 瓶身外径，mm
75±1.4 75±1.6 75±1.8 垂直轴偏差，mm
≤3.2 ≤3.6 ≤4.0 瓶高，mm
289±1.5 289±1.8 289±1.8 瓶身厚度，mm ≥2.0
根据啤酒瓶的直径大小，选用型号为C16S 的黄山牌平顶链如2-4，由GB/T 4140-2003
可以得到c16s 的基本参数
图2-4 平顶链
表2-4 平顶链的参数
型号 链号 链板凹槽宽 销轴长度 链板宽度 单铰链 C16S 42.1mm 42.6mm 102.6mm
输瓶系统除了灌装机和贴标机进出入口采用单列平顶链，以及杀菌机双端输入输出
采用两列平顶链，其他都是采用四列平顶链输送。在一条啤酒包装生产线中，各台单机
之间的缓冲时间不同，初选速度为0.3m/s ，可以算出各个单机之间的最短距离。因为在
四列平顶链上按标准聚焦所能容纳最多的瓶子时的列数:
630cos 6.10240≈⨯⨯=D n (2-1)
卸箱机至洗瓶机短的最短距离：
D 3600V L t 1111⨯⨯+
⨯≥n Q L ）（洗 (2-2)
10 洗瓶机至灌装压盖机的最短距离： D 3600V L t 2222⨯⨯+
⨯≥n Q L ）（灌 (2-3)
灌装压盖机至杀菌机短的最短距离： D 3600V L t 4444⨯⨯+
⨯≥n Q L ）（贴 (2-4)
杀菌机至贴标机短的最短距离： D 3600V L t 5555⨯⨯+
⨯≥n Q L ）（装 (2-5)
D 为啤酒瓶子的直径（mm ）；
t 1-t 5是各段的缓冲时间(s)；
V 1-V 5为各段的速度（m/s ）；
L 1-L 5为各段的最短距离（m ）
因此可以算得各段的最短距离如下表
表2-5 两台设备之间的最短距离
设备名称 卸箱至洗瓶 洗瓶至灌装压盖 装瓶压盖杀菌 杀菌至贴标
贴标至装箱 最短距离 12.3m 16.27m 13.55m 11.61m 17.3m
2.5.3输箱系统的设计
输箱系统作为卸垛机、卸箱机、洗箱机、装箱机、码垛机等设的中间连接，与输瓶
系统相比相对简单些，设计生产能力为20000瓶/h 的输箱传送带选择为单列滚筒式输送
如图2-5，
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图2-5 滚筒输送链
当采用滚筒输送时，为保证箱子输送平稳，滚筒的节距应小于被输送箱体长度的1
／3，即被输送物体任何时候至少都要压在3支滚筒上输送箱子的尺寸为530mm ×350mm
×325mm ，根据经验，输箱线的缓冲能力设计为：卸垛机（50s ）—卸箱机（50s ）—洗
箱机（50s ）—装箱机（50s ）—码垛机卸箱机到洗箱机的最短距离为：
m B V L Q L 6.93600)t (666=⨯+
⨯≥洗 (2-6)
t 6卸箱机到洗箱机的缓冲时间；
V 为输箱速度（m/s ）；
B 为箱子的宽度（mm ）；
同理卸箱机到洗箱机的最短距离m L 2.107≥。
2.4生产线平面的布置设计
啤酒瓶装车间的平面布置反映了车间设备布置尺寸及其相互间的关系。以前，瓶装
车间的平面布置往往被大家所忽略，认为只要把几台主要的设备用链板连起来就行了，
其实这是非常错误的。因为在啤酒生产过程中，设备布置的合理与否直接关系到能否合
理利用厂房、能否节约资源、能否提高劳动生产率及整线效率、能否减少污染等问题。
不合理的布置除了会增加投资费用外，还会造成劳动效率及整线生产效率的降低，增加
生产损耗，增加产品成本或引起成品、半成品的亏染以及降低车间卫生条件等。因此对
车间设备的平面布置必须给予重视.合理的平面布置必须具备平面布置设计的条件。即
需要用户必须提供以下资料：
1)车间建筑平面图；
2)生产线规模及生产工艺流程要求；
3)设备项目配套情况和它们的相关资料；
4)用户要求等。
在设计时，合理的平面布置须遵从下列原则：
1)保证生产工艺流程的流水性，设备间隔合理，布置紧凑，合理使用场地，节省投资费用；
2)各台设备操作人员应尽量集中在一个公共的操作场地，既便于操作人员之间互相照应，又可达到一个人操作两台机而减少操作人员的目的；
3)操作人员应有较宽敞的操作空间，通道顺畅，具有良好的通风采光及安全设施，即具有一个安全而又舒适的工作环境；
4)输送系统应具有较大的缓冲时间和储存能力，瓶、箱运行顺畅；
5)应有一定的周转箱堆积场地及足够的维修空间；
6)如果条件允许，最好预留扩大生产的余地。
选择合适的平面布置形式。啤酒包装生产线的平面布置设计因生产、设备、场地等条件及用户的实际使用情况不同而不同，并没有固定的形式。不过归纳起来，基本上可分为两类：[8]
1)一字形布置。车间建筑一般为长方形，空瓶从车间的一端输入，经卸垛、卸箱、洗瓶、装瓶压盖、杀菌、贴标、装箱(或纸箱包装机)和码垛机后，成品从车间的另一端输出。塑料箱则从卸箱机输出，经洗箱机(或翻箱机)进入装箱机装箱。包装线设备布置基本成一字形，称为一字形布置或直线布置。此种布置形式的优点是：a．亏瓶区与成品区分开，成品酒不会受到尘埃的污染；b．潮湿区与干燥区分开，成品酒不易受潮，标纸干燥较快。缺点是卸垛机与码垛机各在一端，垛板输送路线长，投资费用较大。
2)U形布置。车间建筑近似方形或长方形，空瓶输入和成品酒输出在车间的同一端或同一侧。包装设备流程布置呈U字形状，称为U形布置。此种布置形式的优点有：a．卸垛机与码垛机之间的木板输送路线短，可节省投资；b．卸垛机与码垛机在同一端，铲车可交替使用；c．可在两台设备中间设置公用的维修场地，车间利用率高。缺点是污瓶区与成品区在车间同一端(或一侧)，成品酒会受到尘埃污染。
综上所述，生产一条2万瓶/h的啤酒生产线以及工厂车间的面积等考虑，选择U 型布置方案.布局图如2-6：
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图2-6 工厂布局图
2.5本章小结
啤酒灌装生产流水线的设计，主要是包括对其灌装工艺的分析，然后根据整条生产
能力，选择各设备的型号，保证能满足生产能力的前提下，根据工厂面积，对各单机进
行布局。
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3 啤酒输送瓶的自动控制
3.1啤酒输瓶系统的连接与布置
在一条啤酒包装生产线中，由于各个单机的输入输出的带数和高度不完成相同，输瓶系统就存在多列变少，分流、合流的情况，或者受工厂局面影响，或者单机的结构，流水线中存在转弯。这些衔接如果没合理布置，会出现倒瓶和堵瓶。因此要合理设计：
1)同列数平行段之间的过渡。如(图3-1)所示，当输送链长度过长时，由于驱动电机的功率限制，同时为了减少瓶子之间的挤压，直接降低噪音等不利因素，通常6到10米之间的长度为一台电动机驱动，所以出现同列数，平行过渡的连接。此种过渡方式，不用过渡板，瓶流可以顺畅平稳低前进。
图3-1同列数平行段之间的过渡
2)多列变少列平行段之间的过渡。如(图3.2)所示，由于某种需要(如验瓶，单机需单列输入时)。此形式由于瓶流通道变窄，容易发生卡瓶为解决卡瓶故障，需在导向栏杆锥口位置设置搓瓶器，在搓瓶器的作用下，瓶子会产生切向滚动，使卡住的瓶子自动释放。同时，输送速度V2必须大于V1，在速差作用下，瓶子不容易发生堵塞。
图3-2多列变少列平行段之间的过渡
3)分路过渡段。如(图3-3)所示，当分路验瓶 (酒)或杀菌机输入端为上、下层时，需要使用分路过渡段。这种从一路分为两路的过渡段，分支点应设置在过渡段中间的位置，分支导向栏杆的端部应为圆弧形，以避免发生卡瓶及降低撞击应力和噪音。
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图3-3分路过渡段
4)900转弯的衔接。
Ⅰ型：可自动排除除玻璃碎片，一般采用此种联接。
Ⅱ型：玻璃片会继续往下游输送，或者输送到主机的入口而造成故障，最好不要采用。
Ⅲ型：多列带变为少列带，必须上游多列缩小为与下游列数相同，同时在锥口位置
必须加搓瓶器，此种联接常用于杀菌机出口。
Ⅳ型：90°转弯输送链。此种联接无过渡板，输送顺畅且无滞留瓶，是目前最流行
的衔接方式。但输送较脏的回收瓶时，在卸箱机至洗瓶机段尽量不要采用此种衔接，以
免引起链带翻起造成停机甚至伤人。
图3.4 900转弯的衔接
3.2卸箱机至洗瓶机的自动控制
要求PLC根据瓶流通过变频器调整输送带的速度，即PLC根据瓶流情况选择多段速
控制，做到输送带速度与洗瓶机速度很好的匹配
3.2.1 PIC与变频器的描述
随着大规模集成电路和微处理器的发展和应用，在上世纪60年代出现了能够以软
件手段来实现各种控制功能的革命性控制装置—可编程逻辑控制器（PLC）。它把计算机
的功能完备、通用性和灵活性好等优点和继电接触式控制系统的操作方便、简单易懂、
价格低廉等优点结合起来了，因此它是一种能够完全适应于工业环境的通用控制装置。PLC和原来的控制系统相比，增加了算术运算、数据转换、过程控制、数据通信等功能，
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能够很方便的完成大型而复杂的任务。可编程序控制器作为工业自动化的支柱之一，在工业自动控制领域占有十分重要的地位。
众所周知，变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。在工业生产领域中，变频调速是异步电动机控制的一种比较合理和理想的调速方法，它通过改变定子供电频率来改变同步转速实现对异步电动机的调速，在调速过程中从高速到低速都能可以保持有限的转差率，因而具有高效率、宽范围和高精度的调速性能，能够很好地提高工业生产的效率。在许多工业控制中，由于对生产效率的需要，要求电动机能够调速。过去由于交流电动机调速困难，调速性能要求高的场合一般都采用直流调速，而直流电冬季结构复杂，体积大，维修困难，因此随着变频调速技术的成熟，交流调速正逐步取代直流调速，往往需要进行矢量控制和直接转矩控制，来满足各种生产工艺的要求。利用变频器拖动电动机，起动电流小，可以实现软起动、多段速调速和无级调速，方便的进行加减速控制，是电动机获得高性能，大幅度地节约电能，因而变频器在工业生产和生活中得到了越来越广泛的应用[11]。
随着电力电子元件的迅速发展，变频调速的应用己越来越广泛，而且中、小功率的变频器都有定型产品，无需用户进行主回路参数计算，即可以按机械设备的工艺要求直接选用变频器。如能正确使用，其寿命可达10年以上,消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量，应用变频器节电率为20%～50%，效益显著。
综合上述可编程控制器和变频器控制的诸多优点，我们将二者结合起来，通过可编程控制器输出来控制变频器的多段速调速，让电动机转速跟随检测的反馈信号而变化，实现对灌装啤酒传送带速度的自动控制，使其与灌装机的速度相匹配，提高工业生产的效率。本次设计将可编程控制器和变频器控制进行了充分的结合运用，将可编程控制器的开关量输出端直接与变频器的开关输入端相连，体现了由新的控制器带来新的控制理念的思想。
3.2.2传送带自动调速设计要求
通过压力开关F1和F2控制电动机的转速，当压力开关F2和F1都没有受到压力时，电动机M1以高速运转；当F2开始受压是，M1以慢速转动；当F1和F2都受压时，M1以低速运转。这样通过压力开关自动调速，有利于减少瓶子的破瓶，堵塞，减少噪音的产生。
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饮料灌装生产流水线的设计
饮料灌装生产线的设计 摘要 啤酒饮料灌装生产线的自动化程度在国外发达国家的发展水平已经较高，而在我国尚处于启动阶段。本设计系统地设计了一条生产能力为2万瓶/小时的啤酒灌装生产线，为了提高生产效率，保证灌装生产线畅通灌装生产，根据生产要求和生产能力选择单机型号以及对灌装工厂布局的设计，然后对输瓶系统和输箱系统设计，同时设计一段输瓶系统的电气控制，选用三菱PLC对输瓶链电动机进行调速控制，主要是对输瓶速度的自动调节。最后选择了对灌装压盖机传动系统的设计，根据其生产能力，为保证瓶装平稳进行灌装，选择适合的传动比，设计合理、可靠的传动系统，其中包括带轮、蜗轮传动以及，齿轮传动。 关键词：啤酒生产线；灌装压盖机；PLC；机械设计
Mechanical Design Of Beverage Filling Production Line Design ABSTRACT Beer beverage filling production line automation in foreign developed country development level is higher, and in our country is still at the starting stage.This design system to design a production capacity of 20000 bottles / h beer filling production line, in order to improve production efficiency, ensure the filling production line smooth filling production, according to production requirements and production capacity selection of single models and for filling plant layout design, and then on the bottle conveying system and a transmission box system design, while design a bottle conveying system of electrical control, selects the Mitsubishi PLC on bottle conveying chain motor speed control, mainly on the bottle conveying speed automatic adjustment. Finally I chose to filling and capping machine drive system design, according to its production capacity, in order to ensure the smooth filling bottled, choose a suitable transmission ratio, reasonable design, reliable transmission system, which comprises a belt wheel, worm gear drive, gear drive. Key words：Beer Production Line; Filling And CappingMachine;PLC;Machine Design
饮料罐装生产流水线1
饮料罐装生产流水线的PLC控制 摘要 随着计算机和网络通讯技术的发展，企业对生产过程的自动控制和信息通讯提出了更高的要求。饮料生产线比较复杂，生产环节也很多。其中饮料的灌装就是饮料生产线上重要的生产环节。 控制系统主要由一台PLC、交流异步电机、液罐、多个灌装状态检测传感器、故障报警蜂鸣器、产量统计显示器等组成。其中电机用来控制运送饮料瓶的传送带部分。 本控制系统有两个特点：一是输入、输出设备比较多；二是所需实现的控制是顺序逻辑控制、模块控制以及计算统计功能。 西门子S7-300系列PLC在模块控制、高速计数和计算方面的功能较强，实现比较方便。因此本系统选用了S7-300型号的PLC进行控制，既满足了控制系统所需的I/O点数，又满足了被控对象的控制要求。 采用PLC控制饮料灌装生产线，实现了饮料生产线的自动化、智能化。对劳动生产率的提高，饮料质量和产量的提高具有深远的意义。 关键词 S7-300可编程序控制器（PLC）/自动化/智能化
Beverage cans production line of the PLC control Abstract With the computer and network communication technology, business-to-production process automation and information and communication put forward higher requirements. Beverage production line more complex production processes are also numerous. One drink is a beverage filling production line's most important production areas. Control system mainly by a single PLC, AC asynchronous motor, tank, multiple filling state detection sensor, fault alarm buzzer, the output statistics displays so on. One motor is used to control the delivery of beverage bottles conveyor belt parts. The control system has two characteristics: First, input and output devices are more; second is required in order to achieve control is logic control, module control, and computing statistical functions. Siemens S7-300 series PLC in the module control, high-speed counting and computing functions of a stronger and achieve more convenient. Therefore, this system adopts the S7-300 type of PLC control ,not only the control system to meet the required I / O points, but also to meet the control requirements of the controlled object. Use of PLC control beverage filling production line, to achieve the soft drink production line automation and intelligence. On labor productivity gains, improve beverage quality and yield far-reaching significance. KEY WORDS S7-300 PLC ，Automation ，Intelligence
饮料灌装流水线PLC设计 (课程设计)
课程设计任务书 学生姓名： xxx 专业班级：xxx 指导教师：xxx 工作单位： xxx 题目:饮料灌装流水线PLC控制 初始条件： 1)PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300 2)编程环境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本 3)根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL编程，还可以采用组合方式编程。 4)编写的需要输入PLC，调试通过。 要求完成的主要任务: (1)系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。 （2）当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警。 （3）用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过99999999瓶。 （4）可以手动对计数值清零（复位）
*由于本题第二步灌装时报警方式并未给出，在这里我设置器报警方式为：红灯以0.5秒的时间间隔闪烁，持续5秒，即亮5次灭5次。 饮料灌装流水线PLC控制 摘要:随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。鉴于此，我利用PLC的功能和特点设计出了一款饮料灌装生产流水线控制系统。 关键词:饮料灌装流水线PLC控制、PLC、传感器、定时器，计数器
(完整版)机电自动化专业饮料罐装生产流水线的PLC控制毕业设计论文
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 饮料罐装生产流水线的PLC控制 摘要 随着计算机和网络通讯技术的发展，企业对生产过程的自动控制和信息通讯提出了更高的要求。饮料生产线比较复杂，生产环节也很多。其中饮料的灌装就是饮料生产线上重要的生产环节。 控制系统主要由一台PLC、交流异步电机、液罐、多个灌装状态检测传感器、故障报警蜂鸣器、产量统计显示器等组成。其中电机用来控制运送饮料瓶的传送带部分。 本控制系统有两个特点：一是输入、输出设备比较多；二是所需实现的控制是顺序逻辑控制、模块控制以及计算统计功能。 西门子S7-300系列PLC在模块控制、高速计数和计算方面的功能较强，实现比较方便。因此本系统选用了S7-300型号的PLC进行控制，既满足了控制系统所需的IO点数，又满足了被控对象的控制要求。 采用PLC控制饮料灌装生产线，实现了饮料生产线的自动化、智能化。对劳动生产率的提高，饮料质量和产量的提高具有深远的意义。
关键词 S7-300可编程序控制器（PLC）自动化智能化
Beverage cans production line of the PLC control Abstract With the computer and network communication technology, business-to-production process automation and information and communication put forward line more complex production processes are also numerous. One drink is a beverage filling production line's most important production areas. Control system mainly by a single PLC, AC asynchronous motor, tank, multiple filling state detection sensor, fault alarm buzzer, the output statistics displays so on. One motor is used to control the delivery of beverage bottles conveyor belt parts. The control system order to achieve control is logic control, module control, and computing statistical functions. Siemens S7-300 series PLC in the module control, line, to achieve the soft drink production line automation and intelligence. On labor productivity gains, improve beverage quality and yield far-reaching significance.
饮料灌装生产流水线.
长春大学 课程设计说明书 题目名称饮料灌装生产流水线 院（系）电子信息工程学院 专业（班级）自动化13403 学生姓名张华挺 指导教师初伟（教授） 起止日期2016.10.24——2016.11.04
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 饮料灌装生产流水线 摘要：在饮料罐装生产线上用PLC控制罐装，同时做统计工作，可大大提高工厂的自动化水平。该系统主要运用了PLC、传感器、继电器、加法器、行程开关等器件，利用PLC良好的自动控制性能，提高生产效率，能够实现饮料罐装生产过程的无人控制。该控制系统可节省大量电气元件、导线与原材料,缩短设计周期,减少维修工作量, 提高加工零件合格率,进而提高生产率，而且程序调整修改方便灵活，提高了设备的柔性和灵活性。具有整体技术经济效益。 关键词：PCL；自动控制；传感器
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ Design of cascade control system for liquid level of double tank Abstract: PLC control can be used in the beverage bottling production line, at the same time to do statistical work, can greatly improve the level of automation of the factory. This system mainly uses PLC, sensors, relays, adder, switches and so on, automatically controlled by the good performance of PLC, improve the production efficiency, can realize the production process of canned drinks no control. The control system can save a lot of electrical components, wires and raw materials, shorten the design cycle, reduce maintenance workload, improve the qualified rate of processing parts, so as to improve the productivity, and adjusting the program is convenient and flexible, improve the equipment flexibility and flexibility. With the overall technical and economic benefits. Keywords: PCL; Auto-Control ; sensor
PLC课程设计 饮料罐装生产流水线
8 9 94 ．5 指令表 10 第五章运行调试结果在电脑上安装 GX-Developer软件，程序编号后，将程序输入GX-Developer 软件中，在电脑上进行初步仿真调试。 （1）先将PLC程序传入程序控制器中。 （2）对各个输入I/O口给信号处理，看各个输出口是否有相应的输出，如 果没有按照设计要求输出，对程序进行更改，直到各输出口有相应的输出。 （3）如果条件允许的话，用编程软件将程序输入PLC中，在确认PLC的 电源、外部接线和程序输入无误的情况下，接通电源，按照流程图的顺序进行调 试，最终使整个系统能准确、可靠的工作。 第六章设计小结课程设计是培养学生综合能力的重要环节，是对学生实践能力的考验，作为 当代大学生掌握开发技术十分必要。 在本次为期两周的PLC课程设计里，我们做的是饮料灌装生产流水线的设 计课题。在老师的指导之下，首先通过对题目进行分析，了解大体的课题要求并 进行简单的设计构思，接着与同学进行探讨，深入解析课题设计要求，补充之前 简单构思的不足之处，之后通过互联网查找课题相关资料并进行分类整理，最后
11 编写 PLC程序。 通过本次课程设计，使我认识到了自主动手能力的不足之处，仅仅有理论知 识是不够的，只有理论把理论知识应用到实践之中才能算真正的掌握知识。不断的思考和反思帮助我对FX2N系列PLC的特点有了更深入的了解。 利用FX2N系列PLC的特点，对按钮、开关等输入/输出进行控制，实现了 自动化控制。在实践环节中也更深刻的理解和掌握了电器控制及可编程控制器（PLC）的理论知识和动手技能。在解决设计过程中遇的问题的同时也锻炼了我们的思考能力、团队合作能力以及沟通能力，为将来的学习及工作打下良好的基础。参考文献[ 1] 范永胜王珉《电气控制与PLC应用》 北京：中国电力出版社，2007 [2] 张万忠《可编程控制器入门与应用实例》 北京：中国电力出版社，2004 [3] 廖常初《可编程序控制器应用技术》 重庆：重庆大学出版社，2005 [4] 许建国《电机与拖动技术》 北京：高等教育出版社，2004 [5] 易泓可《电气控制系统实际基础与范例》 北京：机械工业出版社，2005 [6] 史国生《电气控制与可编程控制其技术》第二版 北京：化学工业出版社，2005 [7] 李道霖《电气控制与PLC原理及应用》[M]． 北京：电子工业出版社，2004 [8] 张万忠《可编程控制器应用技术》[M]． 北京：化学工业出版社，2001
年产1万吨柑橘汁(混浊型)饮料生产线设计
课程设计说明书 年产1万吨柑橘汁（混浊型）饮料生产线设计 学院：轻工与食品工程学院 专业：食品科学与工程 班级： 学号： 姓名： 指导老师：
橘子汁（混浊型）生产线设计 第一章前言 柑橘主要分布在热带和亚热带地区,我国分布范围较广,主要分布在湖南、四川、广东、广西、福建、浙江、江西以及台湾等。中国柑橘产量仅次于苹果，为我国第二大水果。 据统计，中国柑橘栽培面积144万hm2，占世界的20%居世界首位。但中国柑橘单产仅为世界水平的一半，因此我国柑橘生产潜力巨大，柑橘深加工同样具有巨大的发展潜力。柑橘经榨汁后，其果汁含有水分、糖类、酸类以及含量很少的芳香物质、香精油、维生素、酶类、氨基酸、脂类和柠檬苦素等。柑橘汁风味独特，具有适口的甜、酸、微苦的综合性风味，气味芳香，色泽柔和，深受广大消费者喜爱。 经过大学四年的专业学习，我对食品生产过程的工艺要求、质量控制等等有了一定的了解。在查阅了柑橘加工的相关文献后，我对柑橘饮料的加工有了进一步的了解，从配方的设计、工艺流程设计到设备选型等都进行了学习。我利用所学的专业知识着手设计了以下年产1万吨的柑橘饮料生产线，由于知识水平有限难免有不足之处，也渴望在以后的学习和实践中不断提高自己。 第二章工艺流程论证 一、柑橘汁饮料生产工艺流程 本设计以柑橘为原料进行生产，保持3%-5%的果肉含量，是果汁具有良好的色泽、浊度和风味。其工艺如下：
二、工艺流程说明 1、原料选择 原料的选择是果汁生产的重要环节，原料的好坏直接影响到最终产品的质量。原料进厂后对原料进行挑选，弃除病虫害、机械损伤、未成熟果、过熟果等不符合加工要求的果实。 柑橘对原料的质量要求如下： （1）、原料应具有良好的风味和芳香、色泽稳定、酸度适中、出汁率高，在贮藏和加工过程中仍能原有的风味。 （2）原料新鲜，无烂果、无农药残留。 2、原料清洗 原料表面会附着尘土、泥沙、残留农药、微生物等，在加工前应进行清洗，原料经过流水输送至清洗设备中，在含有0.1%高锰酸钾溶液的水中浸泡几分钟，用浮洗机清洗，利用水力输送方式输送原果，清洗彻底，洁净且不伤物料。在输送流槽水的冲力作用下，物料随水流到达下道工序，带喷淋清洗装置，使砂石沉淀到底层排走。喷淋的水用含氯10-30mg/kg的清洗水喷淋后经清洁水冲洗。再弃除上个程序挑选过程中漏的的不合格果实，经输送带送往榨汁机榨汁 3、榨汁 柑橘榨汁过程中通常会变味，这是由于白衣层、囊衣、种子的破碎，苦味成分、果香精油等混入引起的。通常不采用破碎的压榨方法，而采用逐个榨汁的方法，这样就可以避免上述物质大量的混入果汁中。可采用螺旋式榨汁机榨汁，加料后，物料就在螺旋推动力作用下沿轴向出料口移动，由于螺距渐小，螺旋内径增大，对物料产生预压力，从而使汁液流出。 果汁出汁率受果实的质地、品种成熟度、榨汁方法等因素的影响，通常出汁率为40%-50%。不同品种的柑橘采用的压榨方法也不同。 几种柑橘出汁率
基于PLC的饮料灌装生产流水线控制系统的设计论文
-----WORD格式--可编辑--专业资料----- 基于PLC的饮料灌装生产流水线控制系统的设 计 摘要 PLC 随着计算机和网络通讯技术的发展，企业对生产过程的自动控制和信息通讯提出了更高的要求。饮料生产线比较复杂，生产环节也很多。其中饮料的灌装就是饮料生产线上重要的生产环节。 控制系统主要由一台PLC、交流异步电机、液罐、多个灌装状态检测传感器、故障报警蜂鸣器、产量统计显示器等组成。其中电机用来控制运送饮料瓶的传送带部分。 本控制系统有两个特点：一是输入、输出设备比较多；二是所需实现的控制是顺序逻辑控制、模块控制以及计算统计功能。 西门子S7-300系列PLC在模块控制、高速计数和计算方面的功能较强，实现比较方便。因此本系统选用了S7-300型号的PLC进行控制，既满足了控制系统所需的I/O 点数，又满足了被控对象的控制要求。 采用PLC控制饮料灌装生产线，实现了饮料生产线的自动化、智能化。对劳动生产率的提高，饮料质量和产量的提高具有深远的意义。 关键词S7-300可编程序控制器（PLC）/自动化/智能化
-----WORD格式--可编辑--专业资料----- 基于PLC的饮料灌装生产流水线控制系统的设 计 第1章课题背景研究 1.1饮料灌装生产流水线的概述 近年来，饮料工业发展迅猛，碳酸饮料、果汁饮料、蔬菜汁饮料、含乳饮料、瓶装饮用水、茶饮料等品种不断丰富，产量上的飘红，使得对设备市场的需求也呈牛市。国外灌装与封口设备向高速发展世界灌装机向高速、多用、高精度方向发展，目前部分灌装生产线已可以在玻璃瓶与塑料容器（聚酯瓶）、碳酸饮料与非碳酸饮料、热灌装与冷灌装等不同要求和环境下作用。目前碳酸饮料灌装机灌装速度最高已达2000罐／分，德国H＆K公司灌装机的灌装阀多达165头，SEN公司144头，Krones公司178头，灌装机直径大至5米，灌装精度0．5ml以下。 非碳酸饮料灌装机灌装阀50～100头，灌装速度最高达1500罐／分，灌装机料槽转速20～25转／分，速度提高1倍。可以进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳和果汁饮料等多种饮料的热灌装，国外热灌装饮料封口后不再进行二次杀菌。 碳酸饮料常温灌装已酝酿20多年，常温碳酸化可以降低饮料成本，有利环保。非碳酸饮料充氮系统采用加压方式或液氮滴入方式向铝罐或PET瓶灌注液氮惰性气体，可以保护容物，减少营养素的损失。 目前PET瓶装茶饮料通常采用热灌装方法，为了降低灌装温度，提高茶饮料风味，确保产品卫生安全，已开发PET树脂成型使用130℃蒸汽杀菌和特殊灌装头灌装的简便式无菌包装机，同时正在开发冰咖啡等低酸性饮料两片薄壁罐的无菌包装技术，以实现薄壁罐的无菌包装。 国灌装生产线全方位发展我国饮料灌装设备基本是在引进设备和技术的基础上发展起来的，八十年代，引进各种饮料灌装生产线300多条，包括啤酒灌装线达500多条。 随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。PLC是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到
plc课程设计饮料罐装生产流水线plc梯形图控制程序设计与调试
福 课程设计 课程名称：《可编程控制器原理与应用教程》 题目：饮料罐装生产流水线PLC梯形图控制程序设计与调试 ##电力职业技术学院1 课程设计1 引言2 1.设计任务2 1.1课题内容2 1.2控制要求2 1.3 课题要求3 2. 总体设计方案3 2.1饮料灌装流水线的根本结构3 2.2灌装流水线的工作原理4 3. 硬件控制设计4 3.1 PLC的选择4 3.2传感器的选择.5 3.3硬件电路的设计5 4. 软件控制设计6 4.1系统流程图6 4.2 I/O接线图7 4.3 I/O分配表8 4.4梯形图8 4.5指令表10 5. 调试说明12 6．设计小结12 参考文献13
引言 目前，饮料的灌装生产已经实现自动化，为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正向缩短生产周期、降低本钱、提高生产质量等方面开展。因此，饮料厂的自动化灌装生产线中有越来越多的机器在使用先进的灌装技术来提高机器的自动化控制水平和生产效率。而应用PLC完成电气局部的控制是工业自动化电气控制的主要开展方向。本次课设主要介绍全自动灌装生产线的根本概念。全自动灌装生产线是由数台自动灌装机械经控制系统进展集中控制，并按照各自功能完成一定任务进展顺序、连续生产的一系列机器组合。通过对饮料罐装自动控制的介绍，使我们对灌装这个行业有了更深的了解，也对自动化这个名词有了进一步的了解。我国的饮料罐装自动化相对于西方兴旺国家来讲还有很大的差距。设备陈旧，技术落后，成为阻碍我们灌装行业开展的一个严重问题。鉴于这些问题，我国企业不断开展自身的实力，逐步朝着生产高速化、设备结构合理化、设备的多功能化、设备的绿色化、控制的智能化等方向开展。推出适合自己需求的产品来。本次课设就是朝着这个方向进展研究和设计。 1.设计任务 1.1课题内容 饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制程序设计和调试 1.2控制要求 〔1〕统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，那么传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。 〔2〕当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警〔报警方式为红灯以0.3S时间间隔闪烁〕。 〔3〕灌装完一瓶须进展称重比拟：假设大于或等于700克为正品，并计数
饮料灌装生产流水线的plc控制毕业设计[管理资料]
摘要 通过编写可编程控制器程序实现对饮料罐的自动灌装和手动灌装流程。随时通过检测信号的导入控制传送带的运行（其中包括主传送带电机和次品传送带的运行），同时实现对灌瓶的计数，并区分出合格产品的数量。 其中在灌装过程中要准确的对空的饮料罐进行定位，灌装结束后，系统设备液位检测仪器对液位进行检测，生成的检测信号输入PLC，进行运行分析。 瓶子停顿时间为1秒，灌装时间为5秒，同时随时能手动对计数器进行复位操作，随时控制灌装流水线的运行。并在此基础上，灌装结束后给饮料瓶贴上标签。 PLC选用日本三菱公司的FX2N系列。 关键词：三菱FX2NPL；MC,MCR主控指令；饮料灌装；液位检测
Abstract Programmable controller by writing programs to achieve the automatic filling of beverage cans and manual filling process. At any time by detecting the signal into control of the operation of conveyor belt (including the main conveyor belt motor and defective operation), while achieving a count of filling bottles, and to distinguish the number of qualified products. In the filling process in which the right to accurately locate the empty beverage cans, filling the end, the system equipment, liquid level instrumentation for liquid level detection, the generated test signal input PLC, to run the analysis. Pause time is 1 second bottle, filling time of 5 seconds, while the counter at any time can be reset manually at any time control the filling line operation. PLC selected Japan's Mitsubishi Corp. FX2N series. Key words: Mitsubishi FX2NPL; MC, MCR master directives; beverage filling; level detection.
课程设计 饮料罐装生产流水线的PLC控制
第一章工艺过程分析和控制要求 饮料灌装机用于罐装各种各样的瓶装饮料，适合大中型饮料生产厂家。早期的罐装机械大多数采用容积泵式、蠕动泵式作为计量方式。这些方式存在一些缺点。例如：罐装精度和稳定性难以保证、更换罐装规格困难等。本系统采用的饮料分装计量是通过时间和单位时间流量来确定的，计量精度由可编程控制器（PLC）控制确定。PLC控制具有编程简单、工作可靠、使用方便等特点，在工业自动化控制领域应用广泛。专为PLC应用而设计的触摸屏集主机、输入和输出设备于一体，适合在恶劣的工业环境中使用。 饮料灌装装置主要包括两部分：恒压储液罐灌液和计数部分。在恒压储液罐灌液中，里面有上限液位和下限液位传感器，它们被淹没时是1状态。液面低于下限液位时恒压储液罐为空。饮料通过进液电磁阀流入恒压储液灌，液面到达上限位时进液电磁阀断电关闭，使液位保持稳定。 恒压储液罐下面是罐装头部分，共有若干个灌装头。夹瓶装置由气缸1驱动下降，下降到位后，夹瓶装置由气缸2夹紧定位，下降及夹紧由行程开关控制位置。定位夹紧后，罐装头由气压缸3驱动下降，到位后灌装头电磁阀打开，开始灌液，延时后电磁阀关闭，通过电磁阀的开启达到罐装容量控制。 由此饮料罐装设计流程图1-1所示。 图1-1 饮料罐装设计流程图 传送带电动机启动1s后，进瓶气缸缩回、开始进瓶，3s后出瓶处气缸4伸出挡住空饮料瓶。进瓶出设置光电开关检测进瓶个数，当检测到24个是，出瓶处气缸5伸出不再进瓶，传送带电动机停止。这时，灌装头下降到瓶口，由通过触摸屏输入的时间使PLC控制灌装头的开启时间。罐装结束后，灌装头上升，夹瓶装置放
松、上升。出瓶处气缸缩回，传送带电动机有开始启动，1s后进瓶处气缸5缩回，光电开关开始检测进瓶个数。 工艺控制要求如下： (1)系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动饼 一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作 (2)当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5 秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警 (3)用两个传感器和若干加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必 须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过99999999瓶。 (4)可以手动对计数值清零（复位）。
饮料灌装生产流水线总体设计(1)
毕业设计(论文)报告题目名称：饮料灌装生产流水线总体设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
果蔬汁饮料生产线设计
果蔬汁饮料生产线设计 随着人们对健康饮食的关注度不断提高，果蔬汁饮料在市场上越来越受欢迎。作为一种新兴的饮料，果蔬汁饮料的生产线设计是至关重要的。本文将介绍果蔬汁饮料生产线设计的意义、主要流程以及如何确保生产线的质量与安全。 一、果蔬汁饮料生产线设计的意义 果蔬汁饮料的生产线设计是保证产品质量的重要保障。果蔬汁饮料生产需要经过原材料的消毒、洗涤、切割、浸泡、压榨、过滤等环节，所以一条合理的生产线设计能够避免受到微生物、细菌等物质的污染，有效确保产品的卫生安全。 二、主要流程 1、清洗消毒 果蔬汁的原料入口必须经过充分的清洗与消毒，以确保原材料的干净，有效去除细菌、微生物等有害物质。 2、分离 将原材料分离，去除坏掉的、烂掉的、有虫眼的等不合格的部分。 3、切割 对清洗消毒后的原材料进行切割，切成小块，以方便压榨之后更好地去除汁液。
4、浸泡 将切好的原材料放入浸泡罐中，浸泡时要用清洁的水，保持水质量干净，以确保产品卫生安全。 5、压榨 将浸泡过的原材料压榨出汁液，压榨要充分、彻底，确保原材料中的汁液完全被提取。 6、过滤 将压榨出来的果蔬汁液经过过滤机进行初步过滤，去除其中的残渣、杂质等。 7、杀菌、灌装 对经过初步过滤的果蔬汁液进行杀菌处理，并进行灌装，确保产品卫生安全。 三、如何确保生产线的质量与安全 1、全面消毒：保持生产环节、生产厂房的卫生干净，制定相应的清洁消毒计划。 2、严格把关：对原材料进行严格的把关，去除不符合要求的部分。 3、自动化设备：采用自动化流程和设备，能够降低操作工作人员的干预，从而降低污染源。 4、质检体系：建立完善的质检体系，确保产品的质量安全。
饮料灌装线的设计plc课程设计的另外一种方式
饮料灌装线的设计plc课程设计的另外一种方式 饮料灌装线的设计是一个既有挑战性又有创造性的过程，需要综合考虑制造工艺、设备选型及自动化控制等多个方面。在饮料灌装线的设计中，PLC（可编程逻辑控制器）起着至关重要的作用，它是实现饮料灌装线自动化控制的核心部件。PLC的设计既要考虑设备运行的稳定性和效率，也要注重操作的人性化和安全性。 本文将从以下几个方面来探讨饮料灌装线的设计以及PLC课程设计的另外一种方式。 一、饮料灌装线的设计基本原则 1. 流程设计：饮料灌装线的设计应遵循流程顺畅、动作准确、节省能源等基本原则。通过合理规划设备的排布和流程的优化，可以提高生产效率，降低生产成本。 2. 设备选型：饮料灌装线的设计应根据产品性质和生产要求选择合适的设备。对于易氧化的饮料，需要选择密闭性好的灌装设备，以保证产品质量和口感。 3. 自动化控制：自动化控制是饮料灌装线设计的关键，PLC在其中起到重要作用。通过PLC的编程控制，可以实现自动化的操作和监控，提高生产效率和减少人工操作的风险。
二、PLC课程设计的另外一种方式 传统的PLC课程设计往往以理论知识和编程实践为主，学生通常通过编写简单的逻辑程序来掌握PLC的基本原理和应用。然而，对于饮料灌装线等复杂系统的设计，传统的PLC课程设计方式存在一定的局限性。 一种更为综合和创新的PLC课程设计方式是以项目为导向，模拟真实的饮料灌装线设计任务，通过学生团队合作完成一整套灌装线的设计和实施。这种方式可以更好地培养学生的项目管理能力和综合应用能力，让他们在实践中学习理论知识，并培养解决问题的能力。 这种基于项目的PLC课程设计可以采用以下步骤： 1. 需求分析：学生团队首先需要对饮料灌装线设计的需求进行分析，包括生产规模、工艺要求、人机界面等各个方面的要求。 2. 设备选型：学生团队需要根据需求分析的结果选择合适的设备，包括灌装设备、输送设备、封口设备等，并进行设备的布局规划。 3. PLC编程：学生团队根据设备选型和需求分析的结果，进行PLC编程设计，实现饮料灌装线的自动化控制。在编程设计中，需要考虑设备之间的协调工作、操作界面的友好性、故障处理等方面的要求。 4. 实施与调试：学生团队将编写好的PLC程序上传到实际的饮料灌装线设备上，并进行调试和优化。在实施过程中，学生团队需要解决实际环境中可能出现的问题，并进行相应的调整和改进。 5. 总结回顾：学生团队在完成项目后进行总结回顾，包括项目的优点
饮料罐装生产流水线课程设计
自动生产线控制系统设计训练说明书 设计题目：饮料灌装生产流水线 系部：机电工程系 *名：*** 学号：********** 班级：2班 专业：机电一体化技术 指导教师：马宝秋职称讲师 完成时间：
摘要 随着计算机和网络通讯技术的发展，企业对生产过程的自控制和信息通讯提出了更高的要求。饮料生产线比较复杂，生产环节也很多。其中饮料的灌装就是饮料生产线上重要的生产环节。控制系统主要由一台PLC、交流异步电机、液罐、多个灌装状态检测传感器、故障报警蜂鸣器、产量统计显示器等组成。其中电机用来控制运送饮料瓶的传送带部分。本控制系统有两个特点：一是输入、输出设备比较多；二是所需实现的控制是顺序逻辑控制、模块控制以及计算统计功能。西门子S7-200系列PLC在模块控制、高速计数和计算方面的功能较强，实现比较方便。因此本系统选用了S7-200型号的PLC进行控制，既满足了控制系统所需的I/O点数，又满足了被控对象的控制要求。采用PLC控制饮料灌装生产线，实现了饮料生产线的自动化、智能化。对劳动生产率的提高，饮料质量和产量的提高具有深远的意义。文章探讨了如何利用德国西门子S7-200 进行饮料灌装生产流水线的控制，重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图PLC 控制I/O 端口分配表以及整体程序流程图等，实现了饮料灌装的自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。 关键词：PLC；自动化饮料灌装生产线；生产线控制系统
目录 1总体方案介绍 1.1 设计课题任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2 功能要求说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.3 总体方案分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2 硬件系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 2.1 PLC型号选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 2.1.1 PLC类型特点分析与确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 2.1.2 I/O口分析与确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 2.2 I/O口分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.2.1 I/O口分配表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.2.2 I/O口接线图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3 传感器的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3 软件系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 3.1 软件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3.2 系统工作流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 3.3软件系统设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.4梯形图程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 4 调试运行过程及设计体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 4.1 调试运行过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 4.2 设计结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 4.3 设计体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 5 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14