基于PLC的多種液體混合灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于PLC的多種液體混合灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),基于,plc,多種,液體,混合,灌裝,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì) 河南科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告 題目名稱：基于PLC的多種液體混合灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 胡洪飛 專業(yè) 機(jī)電技術(shù)教育 學(xué)號(hào) 20040315022 指導(dǎo)教師姓名 王玉萍 所學(xué)專業(yè) 機(jī)電一體化 職稱 高級(jí)實(shí)驗(yàn)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(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)正在向縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)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(zhì), 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(diǎn), 這也是人工操作和半自動(dòng)化控制所難以實(shí)現(xiàn)的。所以為了幫助相關(guān)行業(yè), 特別是其中的中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)多種液體混合的自動(dòng)控制, 從而達(dá)到液體混合的目的，液體混合自動(dòng)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(jī)械大多數(shù)采用容積泵式、蠕動(dòng)泵式作為計(jì)量方式。它具有效率高、功能強(qiáng)、加工質(zhì)量高等特點(diǎn)，是當(dāng)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(jī)、繼電器等構(gòu)成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有良好的可移植性和可維護(hù)性。對(duì)提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動(dòng)水平有很大的幫助，同時(shí)又提高了生產(chǎn)線的效率、使用壽命和質(zhì)量，減少了企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)，因此具有廣闊的市場前景。液體混合自動(dòng)配料系統(tǒng)就此應(yīng)運(yùn)社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)的需要而誕生了。 如何使PLC在飲料灌裝中實(shí)現(xiàn)控制功能，在相關(guān)的研究文獻(xiàn)報(bào)道中用PLC對(duì)灌裝機(jī)進(jìn)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(jìn)行系統(tǒng)控制，也就難以滿足提高質(zhì)量和效率、降低成本的要求，本設(shè)計(jì)就是基于以上問題進(jìn)行的一些探索。 二、國內(nèi)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(dá)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(jià)格則不斷下降。這些設(shè)備呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨向。 1、多功能 同一臺(tái)設(shè)備，可以進(jìn)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(jìn)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(jī)的灌裝速度最高可達(dá)2000罐/分，德國HK公司、SEN公司、KRONES公司其灌裝機(jī)的灌裝閥可達(dá)165頭、144頭、178頭。非碳酸飲料灌裝機(jī)的灌裝閥可達(dá)50—100頭，灌裝速度最高達(dá)1500罐/分。 3、技術(shù)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(jì)量裝置配套完備，能自動(dòng)檢測各項(xiàng)參數(shù)，計(jì)量精確，集機(jī)、氣、光、磁為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。 4、編程語言多樣化 在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，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(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢。 容積量杯式計(jì)量方式更換灌裝規(guī)格時(shí)間長，難清洗，使用很不方便；蠕動(dòng)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(jì)量泵，采用不銹鋼／陶瓷材料，計(jì)量調(diào)整和拆洗都不是太方便。時(shí)間壓力法是更為先進(jìn)的灌裝計(jì)量方式，是在恒壓儲(chǔ)液罐中，被分裝液體的計(jì)量是通過時(shí)間和單位時(shí)間的流量來確定的。計(jì)量精度由可編程控制器自動(dòng)控制，可以保證液體流經(jīng)通道及閥體時(shí)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(shí)間壓力法是最好的一種計(jì)量方式，國外正在積極開發(fā)該類型的灌裝機(jī)。 三、主要研究內(nèi)容 1.使多種液體混合攪拌控制能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高效的運(yùn)行； 2.滿足多種液體混合攪拌的各項(xiàng)技術(shù)要求； 3.具體內(nèi)容包括混合攪拌控制方案的設(shè)計(jì)、軟硬件電路的設(shè)計(jì)、常見故障分析等等。 四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究方法或技術(shù)路線 1、查閱資料，選定設(shè)計(jì)方案； 2、確定設(shè)計(jì)方案； 3、硬件電路設(shè)計(jì)； 4、軟件電路設(shè)計(jì)； 5、實(shí)驗(yàn)室調(diào)試程序； 6、系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù)； 7、撰寫設(shè)計(jì)論文。 五、 主要參考文獻(xiàn)與資料 [1]朱旦.PLC在純凈水灌裝設(shè)備中的應(yīng)用[J].給水排水.2000 [2]王冬梅,李玉成等.PLC在啤酒灌裝壓蓋機(jī)上的應(yīng)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(yīng)用[J].泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院院報(bào). 2005 [4]陳士祥,王祥群,高精度灌裝生產(chǎn)線中的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用[J].?包裝與食品機(jī)械.2004 [5]羅芹芝.基于網(wǎng)絡(luò)的啤酒灌裝控制系統(tǒng)[J].啤酒科技 2001 [6]啤酒灌裝壓蓋機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉永波,趙軍等.本溪冶金高等專科學(xué)校學(xué)報(bào).2001 [7] 張文明.全自動(dòng)液體灌裝機(jī).機(jī)電一體化. 2003 [8] 楊旭東,王天杰,劉海等.PLC在飲料灌裝機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.唐山學(xué)院院報(bào)[J].2000 [9] 蔡詠德.西門子PLC在酸奶生產(chǎn)線自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].上海西門子工業(yè)自動(dòng)化有限公司 [10]張桂香,馬全廣.電器控制與PLC應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)出版社,2004 [11]李國厚.PLC原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005 [12]齊占慶主編. 機(jī)床電氣控制技術(shù)［Ｍ］，機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [13]廖常初.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)(M).重慶大學(xué)出版社,1999 [14]索軍才,閆繼宏.自動(dòng)灌裝線控制系統(tǒng)改造[J].石油化工自動(dòng)化, 2001 [15]熊光楞.機(jī)電一體化系統(tǒng)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1996 [16]田瑞庭.可編程控制器及其應(yīng)用技術(shù)［Ｍ］，機(jī)械工業(yè)出版社，1994 六、 指導(dǎo)教師審批意見 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　簽名： 年 月 日