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饮料灌装机详细解析

  饮料灌装机详细解析

  工艺过程分析和控制要求

  饮料灌装机用于罐装各种各样的瓶装饮料,适合大中型饮料生产厂家。早期的罐装机械大多数采用容积泵式、蠕动泵式作为计量方式。这些方式存在一些缺点。例如:罐装精度和稳定性难以保证、更换罐装规格困难等。本系统采用的饮料分装计量是通过时间和单位时间流量来确定的,计量精度由可编程控制器(PLC)控制确定。PLC控制具有编程简单、工作可靠、使用方便等特点,在工业自动化控制领域应用广泛。专为PLC应用而设计的触摸屏集主机、输入和输出设备于一体,适合在恶劣的工业环境中使用。

  饮料灌装装置主要包括两部分:恒压储液罐灌液和计数部分。在恒压储液罐灌液中,里面有上限液位和下限液位传感器,它们被淹没时是1状态。液面低于下限液位时恒压储液罐为空。饮料通过进液电磁阀流入恒压储液灌,液面到达上限位时进液电磁阀断电关闭,使液位保持稳定。

  恒压储液罐下面是罐装头部分,共有若干个灌装头。夹瓶装置由气缸1驱动下降,下降到位后,夹瓶装置由气缸2夹紧定位,下降及夹紧由行程开关控制位置。定位夹紧后,罐装头由气压缸3驱动下降,到位后灌装头电磁阀打开,开始灌液,延时后电磁阀关闭,通过电磁阀的开启达到罐装容量控制。

  由此饮料罐装机设计流程图1-1所示。

  传送带电动机启动1s后,进瓶气缸缩回、开始进瓶,3s后出瓶处气缸4伸出挡住空饮料瓶。进瓶出设置光电开关检测进瓶个数,当检测到24个是,出瓶处气缸5伸出不再进瓶,传送带电动机停止。这时,灌装头下降到瓶口,由通过触摸屏输入的时间使PLC控制灌装头的开启时间。罐装结束后,灌装头上升,夹瓶装置放松、上升。出瓶处气缸缩回,传送带电动机有开始启动,1s后进瓶处气缸5缩回,光电开关开始检测进瓶个数。

  工艺控制要求如下:

  (1)系统通过开关设定为自动操作模式,一旦启动,则传送带的驱动电机启动饼一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止;瓶子装满饮料后,传送带驱动电机必须自动启动,并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作

  (2)当瓶子定位在罐装设备下时,停顿1秒,罐装设备开始工作,罐装过程为5秒钟,罐装过程应有报警显示,5秒后停止并不再显示报警

  (3)用两个传感器和若干加法器检测并记录空瓶数和满瓶数,一旦系统启动,必须记录空瓶数和满瓶数,设最多不超过99999999瓶。

  (4)可以手动对计数值清零(复位)。

  饮料灌装机分配和设备选型

  根据对饮料灌装机的系统控制分析,系统采用自动工作方式,其输入信号有系统开启/停止按钮信号

  编程元件I/O端子符号电器元件作用

  输入继电器I0.0StartSB1启动按钮

  I0.1StopSB2停止按钮

  I0.2DWQK1定位器

  I0.3MPJSK2满瓶计数

  I0.4KPJSK3空瓶计数

  I0.5SDQLK4手动清零

  输出继电器Q0.0L-SNK8传送带电机

编程元件

I/O端子

符号

电器元件

作用

 

 

输入继电器

I0.0

Start

SB1

启动按钮

I0.1

Stop

SB2

停止按钮

I0.2

DWQ

K1

定位器

I0.3

MPJS

K2

满瓶计数

I0.4

KPJS

K3

空瓶计数

I0.5

SDQL

K4

手动清零

输出继电器

Q0.0

L-SN

K8

传送带电机

  表2-1 编程元件分析表

  饮料罐装机系统控制结构图

  系统控制结构图如图3-1所示。当按下启动开关正常工作时,通过PLC的控制下进行罐装、计数工作。当按下停止开关时,系统停止工作。

  图3-1 系统控制结构图

  饮料灌装机系统外围接线主电路

  系统外围接线主电路如图3-2所示。

  根据I/O地址的定义,PLC外部输入输出信号的接线如图3-2所示。按图完成接线。

  图3-2 系统外围接线图

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