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基于PLC的多种液体混合灌装机控制系统设计开题报告.doc

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1、本科生毕业论文（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机电技术教育学号指导教师姓名所学专业机电一体化职称高级实验师完成期限一、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

2、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、KRONE

3、S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

4、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。五、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,200512齐占庆主编. 机床电气控制技术，机械工业出版社，1999 13廖常初.可编程序控制器应用技术(M).重庆大学出版社,199914索军才,闫继宏.自动灌装线控制系统改造J.石油化工自动化, 200115熊光楞.机电一体化系统M.武汉:华中理工大学出版社,199616田瑞庭.可编程控制器及其应用技术，机械工业出版社，1994六、指导教师审批意见签名：年月日

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