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基于西门子PLC的饮料自动灌装控制系统设计

一、选题简介、意义

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。在饮料行业，自动化生产线的生产方式是推广的最普及的一种生产模式，它促使灌装的速度大幅提升，同时也使得灌装精度更高，给企业带来了不可小觑的生产力。鉴于此，设计者利用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。

本文所涉及的饮料灌装自动化生产线采用PLC控制，流量计计量，确保了灌装的速度和精度。本文详细论述了饮料灌装机控制系统的设计步骤，通过对灌装机系统的充分了解，以行业现状为出发点，结合其他行业自动控制技术的应用情况，提出了基于PLC的饮料灌装机控制系统的基本结构。本系统设计中完成了饮料灌装机控制系统的硬件的配置和软件方面的设计，实现了饮料灌装机控制系统的自动化。对劳动生产率的提高，对饮料的质量和产量的提高都具有深远的意义。利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题是以实践为设计依据，以PLC为基础开发饮料自动灌装机系统控制。

（二）拟解决的主要问题：

1.饮料自动灌装机系统的总体结构设计；

2.饮料自动灌装机系统的硬件构成及控制板电路扩展设计；

3.饮料自动灌装机系统的软件设计；

（三）预期目标：

本系统设计中完成了饮料灌装机控制系统的硬件的配置和软件方面的设计，实现了饮料灌装机控制系统的自动化。对劳动生产率的提高，对饮料的质量和产量的提高都具有深远的意义。利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。

（四）研究步骤

本课题的工作步骤分为四个阶段：

第一阶段：查阅文献，市场调研、收集资料、确定课题方案，完成开题报告；

第二阶段：完成系统构架，进行结构设计；

第三阶段：撰写论文；；

第四阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。

（五）工作方法及措施：

工作方法：本课题主要采用实验法。

措施：基于工作实习所获得的实践经验，在教师指导下，以PLC为基础，设计开发饮料自动灌装机系统

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

第一章 引言

1.1 研究背景

1.2  研究目标

1.3  研究意义

1.4  研究方法

1.5 国内外发展现状

第二章   系统的控制及组成

2.1 饮料自动灌装的装置组成 

2.2  饮料自动灌装的流程

2.3 PLC控制的时候所要遵循的要求

2.4系统总体结构图

第三章 系统硬件设计

3.1 电机的选择

3.1.1 丝杠电机的选择

3.1.2 传送带电机的选择

3.2 滚珠丝杠副的计算

3.2.1 最大工作载荷Fm的计算

3.2.2 额定动载荷Ca的校核

3.2.3刚度的验算

3.2.4 滚动轴承的选择

3.2.5 丝杠滚动轴承的选择

3.2.6 滚筒滚动轴承的选择

3.3 联轴器的选择

3.3.1 传送带电机联轴器的选择

3.3.2 丝杠电机联轴器的选择

3.3.3 灌装机储液箱的容积

3.4控制系统的I/O点及地址分配

3.4.1 输入信号I/O点地址分配

3.4.2 输出信号I/O点地址分配

3.5 电气元件选型

3.5.1 PLC的选型

3.5.2 断路器的选型

3.5.3 接触器的选型

3.5.4 行程开关的选型

3.5.5 光电传感器的选型

3.5.6 流量计的选型

3.5.7 电磁阀的选型

3.6 电气控制系统原理图

3.6.1 电气原理图总体设计

3.6.2 传送带电机接线图

3.6.3 丝杠电机接线图

3.6.4 电磁阀接线图

3.6.5 控制系统接线图

第四章 料罐装设备的PLC控制设计

4.1 电气控制系统流程图

4.2 传送带前进

4.3 光电传感器开始计瓶数

4.4 喷口开始下压

4.5 开始灌装

4.6 结束灌装

第五章 程序调试

5.1 调试思路

5.2 调试结果

结论

致谢

参考文献

附录

 

参考文献

[1]孔凡真.饮料无菌冷灌装生产线的应用是大势所趋［J］.饮料工业,2007，10(12).

[2]刘军.国外饮料灌装机现状为我国灌装机指明发展方向［J］. 中国包装工业,2009．9(10).

[3]袁任光.可编程序控制器(PLC)应用技术与实列[M].广州：华南理工大学出版社,2001:8-10.

[4]柯龙瑞.饮料灌装线设计应考虑的若干因素［M］.北京：轻工机械出版社 ，2000.

[5]杨旭东，王天杰，刘海生. PLC在饮料灌装机控制系统中的应用［J］. 机床与液压，2005:7-152.

[6]武少斌，殷际英，陈卫.自动化生产线中的饮料灌装技术［J］.中国科技博览,2006(15).

[7]陈昌伟，胡国清，张冬至.灌装阀及旋盖头测试实验装置设计［J］.包装工程 ,2009(3).

[8]黄睿峰．饮料生产线的自动加盏器［J］.燃气器轮试验与研究，2004（4）：8.

[9]辛蓦洪．饮料生产设备的使用与维护［M］. 北京：机槭工业出版社．2005.

[10]廖初常.FX系列PLC编程及应用 [M]. 北京：机械工业出版社,2005:15-19. 

[11]王兆义．可编程控制器教程［M］.北京：机械工业出版社，2005.

[12]阮友德.电气控制与PLC实训教程[M].北京：人民邮电出版社,2005.

[13]汪国梁.电机学[M].北京：机械工业出版社，2007.

[14]顾绳谷.电机及拖动基础[M]. 北京：机械工业出版社,2007.

[15]陈杰，黄洪.传感器与检测技术[M].北京：高等教育出版社，2008.

[16]巫莉，黄江峰.电气控制与PLC应用[M] .北京：中国电力出版社，2008.