基于 PLC 的自动饮料灌装机控制系统设计 马先生
我国的饮料包装设备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饮料灌装机的控制系统,弥补其不足成为可能。
目前进口一台全自动液体灌装生产线大概需要 400 万元人民币,这大大提高了成
本,根据这一状况,我们参照国外全自动液体灌装机的先进机型和技术结合国内液体
灌装的实际情况,独立开发设计并制造出新型全自动液体灌装生产线,并根据测算,
与国外同类产品相比价格仅是进口设备的 35%并完全可以代替进口同类产品,具有良
好的价格性能比,所以开发优质的灌装成套设备取代进口设备,在医药、饮料和酒类
等灌装也具有很深远的意义和广阔的前景。
1.2 设计任务
本设计主要完成以下任务:
(1)、深入了解自动饮料灌装机的工作原理,运行过程及控制要求。
(2)、控制系统设计:
包括 PLC 的选择,各种硬件模块的介绍,软件设计编程方法。
(3)、列出 I/O 地址分配表。
(4)、画出 PLC 外部硬件接线图。
(5)、绘制自动饮料灌装机工作流程图。
(6)、根据控制流程设计出顺序功能图、梯形图。
二、功能需求分析
2.1 技术背景与现状
近几年,由于 PET/HDPE 塑料瓶被越来越多地应用到液态食品包装领域,扩大了
其在液态食品包装领域中的应用范围,据不完全统计,全球每年用于饮料瓶的塑料容
器消费量为 1000 多万吨,并且其产销量正在以每年 10%~19%的速度增长。茶饮料、
果汁饮料以及功能性饮料经过几年的苦心经营,已经成为饮料市场上稳定、成熟的产
品,现在高速中温热灌装技术为众多饮料企业提供了最佳的解决方案,既满足了产品
的增长率和安全性,又降低了饮料企业的包材成本和运行成本。随着高速中温热灌装
机技术的日臻成熟,将为更多的国内大、中型饮料生产企业提供先进、稳定、可靠的
饮料灌装机设备,带来更为直接的成本效益。灌装机主要是包装机中的一小类产品,
随着我国酒业的快速发展,啤酒、葡萄酒、黄酒、白酒等酒类产量持续增长,我国饮
料酒(不含果露酒、发酵酒精)总产量已达 2878 万千升,同比增长 8.2%。有关专家指出,
我国饮料行业是高成长性的行业,成熟饮品增长稳定,新的热点和增长点不断涌现,
新兴饮品的增长更快。同时,中国包装机械已发展成世界液态食品行业中有重大影响
和极大市场占有率行业。因此,液体灌装机市场发展潜力巨大。
要把灌装机产品国产化,要走相当一段的路程,国内现状是“互仿”--互相仿造,在
国内仿造,也叫做“内仿”。水平大概一致,今天你有的,明天别人就仿去了。一个灌装
机行业也就那么几家有自己的机械设计能力来开发新产品。其他的制造商就跟进过来。
所以在互联网上我们查找灌装机会看到很多产品,但大多雷同。相比较而言,在国外
的一些灌装机械厂家,他们的产品不论是在外观还是的设计原理上都有比较大的区别。
这就是很多国内一些想创新的厂家努力去学习国外产品的原因,操作方法是到国外参
加展会,拍些设备图片或直接购买一个设备样品,拿来仿造就可以了。这就是“外仿”,
仿造国外的。不管是“内仿”还是“外仿” 都是在仿造。自己没有太多的创新和设计。产品
就会一直在跟进,跟着别人前进。
我国的饮料罐装自动化相对于西方发达国家来讲还有很大的差距。设备陈旧,技
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