PLC 可编程序控制器具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点， 已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工 业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为 今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一。由于 PLC 具有对使用 环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，液体物体的灌 装机发展很快，早已有人工手动灌装发展实现机械自动化灌装，且自动 化水平日益提高。随着科学技术和生产的发展，现在越来越多的将 PLC 应用于灌装机系统中。
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第二章 PLC 介绍
2.1 PLC 的发展
PLC 在 60 年代末到 70 年代中期出现，这时的 PLC 多少有点继电器控制装置的 替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制，定时等。从 70 年代中期到 80 年代中后期，微处理器的出现使 PLC 发生了巨大变化。美国，日本， 德国等一些厂家开始采用微处理器作为 PLC 的中央处理单元（CPU）。这样，使 PLC 的功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以 外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除 了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程 I/O 模块、各种特殊功 能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量 的数据寄存器，使 PLC 的应用范围得以扩大。从 80 年代后期至今，由于超大规模集 成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的 PLC 所 采用的微处理器的档次普遍提高。而且,为了进一步提高 PLC 的处理速度，各制造厂 商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得 PLC 软、硬件功能发生了巨大变 化，使 PLC 的功能更强大。 2.2 PLC 的应用领域
本设计综合可编程控制器和变频器控制的诸多优点，通过可编程控 制器输出来控制变频器的多段速调速，让电动机转速跟随检测的反馈信 号而变化，实现对灌装啤酒传送带速度的自动控制，使其与灌装机的速 度相匹配，提高工业生产的效率。本次设计将可编程控制器和变频器控 制进行了充分的结合运用，将可编程控制器的开关量输出端直接与变频 器的开关输入端相连，体现了由新的控制器带来新的控制理念的思想。 关键词：继电接触式控制系统。
要把灌装机产品国产化，要走相当一段的路程，国内现状是“互仿”--互相仿 造，在国内仿造，也叫做“内仿”。水平大概一致，今天你有的，明天别人就仿去 了。一个灌装机行业也就那么几家有自己的机械设计能力来开发新产品。其他的制 造商就跟进过来。所以在互联网上我们查找灌装机会看到很多产品，但大多雷同。 相比较而言，在国外我们考察一些灌装机械厂家，他们的产品不论是在外观还是的 设计原理上都有比较大的区别。这就是很多国内一些想创新的厂家努力去学习国外 产品的原因，操作方法是到国外参加展会，拍些设备图片或直接购买一个设备样品， 拿来仿造就可以了。这就是“外仿”，仿造国外的。不管是“内仿”还是“外仿” 都是在仿造。自己没有太多的创新和设计。产品就会一直在跟进，跟着别人前进。
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要想超越和创新就必须有自己的机械设计能力，机械设计和研发是灌装机最终能国 产化的根本前提。 1.3 解决方法
我国液体灌装机要满足包装行业快速发展的需求，并积极参与国际竞争，就必 须打破“小而散”的行业态势，在“高精尖”的方向上不断前进。业内人士认为， 未来液体灌装机将配合产标准化、模组化，控制智能化，结构高精度化等几个方向发展液体。因此灌装 机的发展为食品、药品的现代化加工和大批量生产提供了必要的保证。 本设计就是针对以上而设计的一种以 PLC 可编程控制系统为主导的灌装机系统。灌 装生产线有两条传送带，空桶传送带和灌装传送带。生产线分为四个工位，这四个 工位完成桶的清洗、吹干、灌装、和剔出没有正常完成各个工位操作的桶。生产线 启动后，空桶传送带送过来的空桶依次完成上述功能。并进一步通过可编程控制器 输出来控制变频器的多段速调速，让电动机转速跟随检测的反馈信号而变化，实现 对灌装啤酒传送带速度的自动控制，使其与灌装机的速度相匹配，提高工业生产的 效率。本次设计将可编程控制器和变频器控制进行了充分的结合运用，将可编程控 制器的开关量输出端直接与变频器的开关输入端相连，体现了由新的控制器带来新 的控制理念的思想。
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6.2 具体设计程序及注释··········································································· 15 6.3 灌装传送带调速监控系统软件······························································· 19 结 论···································································································22 参考文献································································································23 谢 辞···································································································24
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目录
第一章 绪 论··························································································1 1.1 研究背景及课题来源·············································································1 1.2 研究现状···························································································· 1 1.3 解决办法···························································································· 2 第二章 PLC 介绍······················································································· 3 2.1 PLC 的发展························································································· 3 2.2 PLC 的应用领域···················································································3 2.3 PLC 的特点························································································· 3 2.4 PLC 控制灌装机系统的优点····································································4 第三章 设计方案·······················································································5 3.1 自动灌装机系统方案设计·······································································5 第四章 罐装传送带调速系统分析································································· 9 4.1 罐装传送带调速系统工艺流程································································9 4.2 输入信息分析····················································································10 4.3 输出信息分析····················································································11 第五章 罐装传送带调速控制系统硬件设计··················································· 12 5.1 罐装传送带系统总图设计····································································· 12 5.2 电器元件的选型················································································· 13 第六章 罐装传送带调速控制系统硬件设计··················································· 14 6.1 编程平台介绍···················································································· 14
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第一章 绪 论
1.1 研究背景及课题来源
近几年，由于 PET/HDPE 塑料瓶被越来越多地应用到液态食品包装领域，扩大了 其在液态食品包装领域中的应用范围。据不完全统计，全球每年用于饮料瓶的塑料 容器消费量为 1000 多万吨，并且其产销量正在以每年 10%～19%的速度增长。茶饮 料、果汁饮料以及功能性饮料经过几年的苦心经营，已经成为饮料市场上稳定、成 熟的产品，现在高速中温热灌装技术为众多饮料企业提供了最佳的解决方案，既满 足了产品的增长率和安全性，又降低了饮料企业的包材成本和运行成本。随着高速 中温热灌装机技术的日臻成熟，将为更多的国内大、中型饮料生产企业提供先进、 稳定、可靠的饮料灌装机设备，带来更为直接的成本效益。灌装机主要是包装机中 的一小类产品， 随着我国酒业的快速发展，啤酒、葡萄酒、黄酒、白酒等酒类产 量持续增长，我国饮料酒(不含果露酒、发酵酒精)总产量已达 2878 万千升,同比增 长 8.2%。有关专家指出，我国饮料行业是高成长性的行业，成熟饮品增长稳定，新 的热点和增长点不断涌现，新兴饮品的增长更快。同时，中国包装机械已发展成世 界液态食品行业中有重大影响和极大市场占有率行业。因此，液体灌装机市场发展 潜力巨大。 1.2 研究现状