基于PLC的多种液体混合灌装机控制系统设计开题报告

毕业论文（设计）开题报告题目名称：基 于 PLC 的 多 种 液 体 混 合 灌 装 机 控 制 系 统 设 计学生姓名 专业 学号指导教师姓名 所学专业 职称完成期限一、选题的目的意义为 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 在 向 缩 短 生 产 周 期 、降 低 成 本 、提 高 生 产 质 量 等 方 向 发 展 。在 炼 油 、化 工 、制 药 等 行 业 中 ,多 种 液 体 混 合 是 必 不 可 少 的 工 序 , 而 且 也 是 其 生 产 过 程 中 十 分 重要 的 组 成 部 分 。但 由 于 这 些 行 业 中 多 为 易 燃 易 爆 、有 毒 有 腐 蚀 性 的 介 质 , 以 致现 场 工 作 环 境 十 分 恶 劣 , 不 适 合 人 工 现 场 操 作 。另 外 , 生 产 要 求 该 系 统 要 具 有混 合 精 确 、控 制 可 靠 等 特 点 , 这 也 是 人 工 操 作 和 半 自 动 化 控 制 所 难 以 实 现 的 。所 以 为 了 帮 助 相 关 行 业 , 特 别 是 其 中 的 中 小 型 企 业 实 现 多 种 液 体 混 合 的 自 动 控制 , 从 而 达 到 液 体 混 合 的 目 的 ，液 体 混 合 自 动 配 料 势 必 就 是 摆 在 我 们 眼 前 的 一大 课 题 。多 种 液 体 混 合 搅 拌 用 于 灌 装 各 种 各 样 的 瓶 装 饮 料 , 适 用 于 大 中 型 饮 料 生 产厂 家 。早 期 的 灌 装 机 械 大 多 数 采 用 容 积 泵 式 、蠕 动 泵 式 作 为 计 量 方 式 。它 具 有 效率 高 、功 能 强 、加 工 质 量 高 等 特 点 ，是 当 今 世 界 的 前 沿 课 题 ，但 还 存 在 一 些 问 题 ，例 如 : 罐 装 精 度 和 稳 定 性 难 以 保 证 、更 换 灌 装 规 格 困 难 等 。该 液 体 混 合 系 统 采 用 基 于 PLC 的 控 制 系 统 来 取 代 原 来 由 单 片 机 、继 电 器 等构 成 的 控 制 系 统 ，采 用 模 块 化 结 构 ，具 有 良 好 的 可 移 植 性 和 可 维 护 性 。对 提 高 企业 生 产 和 管 理 自 动 水 平 有 很 大 的 帮 助 ，同 时 又 提 高 了 生 产 线 的 效 率 、使 用 寿 命和 质 量 ，减 少 了 企 业 产 品 质 量 的 波 动 ，因 此 具 有 广 阔 的 市 场 前 景 。液 体 混 合 自 动配 料 系 统 就 此 应 运 社 会 工 业 生 产 的 需 要 而 诞 生 了 。如 何 使 PLC 在 饮 料 灌 装 中 实 现 控 制 功 能 ，在 相 关 的 研 究 文 献 报 道 中 用 PLC对 灌 装 机 进 行 控 制 的 研 究 尚 不 多 见 ，以 致 人 们 难 以 根 据 它 的 具 体 情 况 ，正 确 选用 参 数 进 行 系 统 控 制 ，也 就 难 以 满 足 提 高 质 量 和 效 率 、降 低 成 本 的 要 求 ，本 设 计就 是 基 于 以 上 问 题 进 行 的 一 些 探 索 。二、国内外研究现状PLC 在 问 世 以 来 ，经 过 40 多 年 的 发 展 。在 美 、德 国 等 工 业 发 达 国 家 已 成 为重 要 的 产 业 之 一 ，世 界 总 销 售 额 不 断 上 升 ，生 产 厂 家 不 断 涌 现 ，品 种 不 断 翻 新 ，产 量 产 值 大 幅 度 上 升 而 价 格 则 不 断 下 降 。这 些 设 备 呈 现 出 新 的 发 展 趋 向 。1、多 功 能 同 一 台 设 备 ，可 以 进 行 茶 饮 料 、咖 啡 饮 料 、豆 乳 饮 料 和 果 汁 饮 料等 的 冷 热 灌 装 ，均 可 进 行 塑 料 瓶 和 玻 璃 瓶 的 灌 装 。2、高 速 度 高 产 量 碳 酸 饮 料 灌 装 机 的 灌 装 速 度 最 高 可 达 2000 罐 /分 ，德 国HK 公 司 、SEN 公 司 、KRONES 公 司 其 灌 装 机 的 灌 装 阀 可 达 165 头 、144 头 、178头 。非 碳 酸 饮 料 灌 装 机 的 灌 装 阀 可 达 50100 头 ，灌 装 速 度 最 高 达 1500 罐 /分 。3、技 术 含 量 高 可 靠 性 高 全 线 的 自 控 水 平 高 和 全 线 效 率 高 ，在 线 检 测 装 置 和计 量 装 置 配 套 完 备 ，能 自 动 检 测 各 项 参 数 ，计 量 精 确 ，集 机 、气 、光 、磁 为 一 体 的高 新 技 术 产 品 不 断 涌 现 。4、编 程 语 言 多 样 化 在 PLC 系 统 结 构 不 断 发 展 的 同 时 ，PLC 的 编 程 语 言 也 越 来 越 丰 富 ，功 能 也 不 断提 高 。除 了 大 多 数 PLC 使 用 的 梯 形 图 语 言 外 ，为 了 适 应 各 种 控 制 要 求 ，出 现 了面 向 顺 序 控 制 的 步 进 编 程 语 言 、面 向 过 程 控 制 的 流 程 图 语 言 、与 计 算 机 兼 容 的高 级 语 言 （BASIC、C 语 言 等 ）等 。多 种 编 程 语 言 的 并 存 、互 补 与 发 展 是 PLC 进步 的 一 种 趋 势 。容 积 量 杯 式 计 量 方 式 更 换 灌 装 规 格 时 间 长 ，难 清 洗 ，使 用 很 不 方 便 ；蠕 动 泵制 造 精 度 低 ，容 易 变 形 磨 损 ，其 分 装 精 度 和 稳 定 性 难 于 保 证 ，不 适 合 大 批 量 生 产 。金 属 陶 瓷 活 塞 计 量 泵 ，采 用 不 锈 钢 陶 瓷 材 料 ，计 量 调 整 和 拆 洗 都 不 是 太 方便 。时 间 压 力 法 是 更 为 先 进 的 灌 装 计 量 方 式 ，是 在 恒 压 储 液 罐 中 ，被 分 装 液 体 的计 量 是 通 过 时 间 和 单 位 时 间 的 流 量 来 确 定 的 。计 量 精 度 由 可 编 程 控 制 器 自 动 控制 ，可 以 保 证 液 体 流 经 通 道 及 阀 体 时 无 死 角 、无 残 留 、无 固 体 磨 损 、清 洗 消 毒 不拆 卸 任 何 零 件 、可 在 线 清 洗 等 。时 间 压 力 法 是 最 好 的 一 种 计 量 方 式 ，国 外 正 在 积极 开 发 该 类 型 的 灌 装 机 。三、主要研究内容1.使 多 种 液 体 混 合 搅 拌 控 制 能 够 实 现 安 全 、高 效 的 运 行 ；2.满 足 多 种 液 体 混 合 搅 拌 的 各 项 技 术 要 求 ； 3.具 体 内 容 包 括 混 合 搅 拌 控 制 方 案 的 设 计 、软 硬 件 电 路 的 设 计 、常 见 故 障 分析 等 等 。四、毕业论文（设计）的研究方法或技 术路线1、查 阅 资 料 ，选 定 设 计 方 案 ；2、确 定 设 计 方 案 ；3、硬 件 电 路 设 计 ；4、软 件 电 路 设 计 ；5、实 验 室 调 试 程 序 ；6、系 统 常 见 故 障 分 析 及 维 护 ；7、撰 写 设 计 论 文 。主要参考文献与资料1朱旦.PLC 在纯净水灌装设备中的应用J.给水排水.20002王冬梅,李玉成等.PLC 在啤酒灌装压盖机上的应用J.包装工程 20003赵安,唐娟等.PLC 在啤酒灌装流水线中的应用J.泰州职业 技术学院院报. 20054陈士祥,王祥群,高精度灌装生产线中的自动化技术应用 J. 包装与食品机械.20045罗芹芝.基于网络的啤酒灌装控制系统J. 啤酒科技 20016啤酒灌装压盖机 PLC 控制系统设计J. 刘永波,赵军等.本溪冶金高等专科学校学报.20017 张文明.全自动液体灌装机.机电一体化. 20038 杨旭东,王天杰,刘海等.PLC在饮料灌装机控制系统中的应用.唐山学院院报J.20009 蔡咏德.西门子 PLC 在酸奶生 产线自动化系统中的应 用J.上海西门子工业自动化有限公司10张桂香,马全广.电器控制与 PLC 应用.化学工业出版社,200411李国厚.PLC原理与应用设计M.北京:化学工业出版社,2005