基于PLC伺服灌装流水线控制系统的设计
摘要：通过灌装可以省去人工，减少人力所带来的成本，同时自动化产品可以让经销商更认同你公司的实力；自动智能化灌装设备，最大的好处自然是全自动智能化灌装生产。采用PLC，变频器，人机界面控制系统。具有变频调速，有罐自动灌装，无罐不灌装等先进的控制技术。生产速度和生产数量可设定。具有主电机及其他电器的各种保护，如过载，过压等。同时在触摸屏上会自动显示出相应的各种故障，方便用户查找故障原因。随着灌装机械的逐步健全，液体灌装机可单机使用，可根据客户具体要求设计定制。这为使用智能化灌装设备的另一个好处。当然，使用智能化灌装设备处具有功能特点的好处外，还具有相当大的现实意义，像减少工位，节省生产成本等。
关键词：流水线；伺服灌装；PLC编程；变频器
Design of servo filling line control based on PLC.
Abstract： By filling can save labor, reduce the cost of manpower, and automation products can allow dealers to identify with the strength of your company; automatic intelligent filling equipment, The biggest benefit of course is the automatic intelligent filling production. PLC, frequency converter, man-machine interface control system. Advanced control technology such as automatic filling without irrigation. Production speed and quantity can be set. It has all kinds of protection of main motor and other electrical apparatus, such as overload, over pressure, etc. At the same time, all kinds of faults will be automatically displayed on the touch screen. Convenient for users to find out the cause of failure. Level control in cylinder, no Bottle without filling, no bottle without cap and other functions, using frequency converter endless speed control capacity digital display. Adjustment and convenience. And so on. With the filling machinery gradually sound, liquid filling machine can be used by a single machine, Can be customized according to specific customer requirements. This is another advantage of using intelligent filling equipment. Of course, the use of intelligent filling equipment has the advantages of functional characteristics, but also has considerable practical significance, such as reducing the number of places, Save production cost, etc.
目录
第一章 绪论 7
1.1课题的背景 7
1.2本次课程的目的与意义 8
1.3啤酒灌装核心 8
第二章 伺服灌装系统 8
2.1系统的运行说明 8
2.2系统的控制要求 9
第三章 PLC概述 13
3.1可编程控制器的主要发展趋势 13
3.2 PLC的定义与特点 14
3.3 PLC的硬件组成及各部分的作用 15
3.4 PLC的工作原理 16
第四章 基于伺服灌装的概述 17
4.1伺服活塞式灌装机的工作原理 17
4.2伺服灌装的相关作用 18
第五章 基于PLC伺服灌装流水线控制系统的设计 18
5.1课程的设计任务说明 18
5.2确定PLC的型号 18
5.3 触摸屏 21
5.5 PLC伺服灌装流水线控制电气原理图设计 21
5.6 PLC的I/O分配表 21
5.7 PLC的接线图 22
5.9 人机界面组态 23
第六章 设计小结 34
6.1总结 34
第七章 参考文献 36
第一章 绪论
1.1课题的背景
新时代的不断发展，机械行业也随之越发强大，从而人类对于包装品的需求也随之越来越大，而且包装的技术要求也向着高效、精确、节约的方向发展,使包装系统在技术和制造水平上都有了新的领先优势。
在市场上啤酒作为一种液体饮料已经受到了许多消费者的喜欢，就目前而言，大部分的厂家在效益灌装的能力水平方面各有不同产品包装质量和生产率也有着不同程度的限制，灌装指的是商品灌装。
近几年，许多啤酒厂家之间的竞争也越之激烈，在啤酒的灌装过程当中，二氧化碳尤为重要，在包装中，不能将气体溢出就会难以修复，还有就是灌装过程中必须让啤酒与空气隔绝，然后，酒瓶将进入一个类似于转架的机器，它可夹住十几个酒瓶，每个瓶子顺着转架转动一次。在转的过程中，会用到二氧化碳清洗瓶身，封盖之后还要再次清洗一下瓶身，最后当然就是把啤酒上贴标签了，这一步也是较为困难标签被送入到贴标签机上，里面有一个旋转装置将胶水涂到标签上，然后将标签贴到经过的酒瓶上。正常情况下，标签会准确且平滑牢固的贴在酒瓶上，酒瓶再经过喷墨打印机头时，会在标签上打上日期。还有推荐的截止日期。那么整个瓶装过程就完成了，在整个瓶装的过程中会有许多问题的出现，比如说液体的过高或者过低，瓶颈空气指标不标准等一些现象，都会造成损失，所以生产成本也相应增高。
啤酒在生产过程中都是需要好几道工序过程。啤酒最重要的也是最难的就是压盖这一道工序，都是可以直接影响到生产的产量的重要因素。想要使我国的啤酒产业日趋强大，需要我们创造出更加优秀的控制技术。
所以说希望灌装的设计技术不断的提高，更好的发挥使用性能，提高生产率，使生产损失降低，过程中也更加精确。
灌装指的是商品灌装，是商家之间要在竞争市场上互相交易的一种商品。
以目前的发展状况而言，用灌装啤酒的方式包装是最为普遍的现象，那么之所以灌装这种方式用到的这么普遍还是有它的优点之处的，它的优点就是运输方便，可以进行多个玻璃瓶灌装，在进行多个玻，璃瓶灌装的同时还不易使玻璃瓶破碎，这就是灌装的好处。啤酒的包装是最为复杂，对产品的质量起到了很大的作用，
啤酒包装的最后一道生产工序就是啤酒的灌装，他对啤酒的质量成本销售直接起到关键性的影响，而且现在的消费者把质量看得尤为重要，所以对于啤酒灌装质量要求也有所提高了，就是想要成本低质量好来吸引消费者的眼球，才能带动经济的收益，就为此要求要对啤酒灌装技术进行更高的发展。
1.2本次课程的目的与意义
在以前的啤酒灌装中，都是依据人力来进行包装，清洗，灌装，旋盖，贴标签，极大的浪费时间，生产效益还比较低，而且这种生产还不卫生，有很大的安全隐患，更不能给厂商带来盈利，本次课程引进的是Plc自动化的控制，彻底把这一系列难题得以解决，把一整套的啤酒灌装系统和Plc自动化相互结合起来， 把生产效率提高，很大程度化的改善了卫生，提高了生产的效益就提高了经济发展，降低人力，提高了生产率， 减少操作人员的劳动力，结合计算机使用能够很快速查处生产中的错误 ，减少生产中的错误信息，很有效的避免生产过程中所出现的错误信息，也便于查看破瓶率和酒损率，提高啤酒灌装的工艺和生产水平。
1.3啤酒灌装核心
啤酒灌装的核心就是一个阀－－灌装阀，在工作过程中每个阀的工作内容都是一样的，阀数量的增多就会把缸径增大，那么动力和传动力就会增大所需的动力和传动有些变化，灌装的技术上是没有太大的变化的。
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）
1）课题研究主要内容：
灌装流水线控制系统的设计。
2）解决的关键问题：
根据本课题设计的任务要求完成对PLC、电机、电磁阀、气缸和各种开关的选型；原理图的绘制；PLC软件程序的设计。
3）预期目标：
通过研究与设计能够初步达到本课题的基本要求与目标。
4）研究步骤：
查阅资料，设计灌装流水线控制系统设计图；控制电路设计，人机界面设计，编写程序；绘制电路图，程序流程图，翻译外文资料；
撰写设计论文，审核毕业设计论文并进行修改完善。
通过了几个月的当中需要独立完成能力高。我们需要端正态度充分利用所学知识，活学活用。
终究收获最大的还是自己，培养了自己的思维能力，创新能力，解决问题能力等等，收获颇多。努力，我最终把毕业设计做完了，回想这个过程还是遇到了比较多的困难，一遍又一遍的修改，一遍又一遍的设计方案，可以说我自己都快要对自己怀疑了，暴露了自己在这三年期间并没有为自己的学业打好基础，还缺乏许多的专业知识，在刚开始的时候对于控制系统的设计还没有一个大体的了解，比较难下手，不知道该从哪开始，后来又找了基础不错的同学交流讨论了一番，之后才完成了灌装系统图，然后就慢慢一点一点的入手，从课题设计的目的意义出发，在设计课程的过程当中，尽管过程比较艰难，但是我自己感觉收获还是颇多的，课程设计需要我们不断的思考，要有自己的想法，要有创新，我这次的课程设计主要就是利用机械控制方面的设计，让我觉得我在思维方面有很大的提升。
就单单那我这次毕业设计课程当中的伺服系统来说，从系统的设计，控制要求等一些方面来进行慢慢深入了解，通过毕业设计给我最深的感受就是我的设计思维得到了很大的锻炼与提高。而且，我们在设计过程
机械工业的发展也必将带动其他技术及行业的发展。我更就应为国家的发展做出自己的一份贡献。
