参考文献： [1].杨晓青等.包装机械与设备.北京.国防工业出版社，2009年3月 [2].孙凤兰等.食品包装机械学.哈尔滨.黑龙江科学技术出版社，1990年2月 [3].唐志祥等.包装材料与实用包装技术.北京.化学工业出版社，1996年 [4].王章旺等.包装分类设计．啤酒 饮品类.北京.中国轻工业出版社，2001年
图 1 灌装流水线基本结构图
图 2 灌装流水线基本结构图
图 3 灌装流水线的基本结构图
2.微波液位仪 微波液位仪原理图如图 4 所示：相距为 S 的发射天线和接收天线，相互构成 一定角度。 波长为λ 的微波从被测液面反射后进入接受天线。接收天线接收到的 微波功率将随着被测液面的高低不同而异。接受天线接收到的功率 P0 为
2
图 4 微波液位仪原理图
式中， K1 为取决于发射功率、天线增益与波长的常数； K 2 为取决于天线安装方法和安装 距离的常数。由上式可知，只要测到接收功率 P0 ，就可得到被测液面的高度。
3、流水线灌装的工作原理 灌装流水线的运作是通过电磁阀和电动机来控制的。 4、系统流程图:
开始
自动 自动/手动
手动
按下起动按钮 SB1
按下起动按钮 SB2
传送带运行
传送带运行
否
检测到 饮料罐
到达灌 装处
否
是 延时 1.1 秒
是 Y 松开 SB2、按下 SB4
灌装饮料
灌装饮料
否 灌装时间到 饮料灌满
否
是 Y 按下停止按 钮 SB0
是 Y 松Байду номын сангаас SB4
结束 图 5 系统流程图
结束
流程图说明：系统分自动和手动两种模式，在手动模式下，由 SB2 按钮控制
罐装方式、罐装定量、时间计算
检测工序和流程如下：
1、饮料灌装流水线的基本结构 整个灌装流水线的基本结构如图 1、图 2、图 3 所示。整个流水线由主传送 带、次品传送带、灌装装置、次品推动装置、定位传感器、次品检测传感器等组 成。电动机的启动和停止，灌装装置向上、向下移动和灌装，次品的检测、推动 都是由 PLC 控制的。流水线由传感器实时监控，由 PLC 控制，控制准确，自动化 程度高[2]。
特殊问题：由于啤酒在灌装时容易引起泡沫，导致测液面时，即是定量时
容易出现误差， 同时也会导致泡沫已经灌满到瓶口，但啤酒的真正量还没达到标 准要求的量。 为了解决这个问题，我选择的是根据液体流动具有的附和力，灌装时采用， 啤酒沿瓶壁缓慢流入，同时灌装的管子深入到瓶底，从瓶底开始灌装，这样便可 以很好地解决啤酒灌装过程产生的泡沫。 组态王演视图如下：
Pt Gt G0 P0 2 4 S 4d
式中， Pt 为发射天线的发射功率； Gt 为发射天线的增益； G0 为接收天线 的增益；d 为两天线与被测表面间的垂直距离。 当发射功率、波长、增益均恒定时，上式可改写为
2
K1 4 Pt Gt G0 P0 2 4 S K2 d 2 4 2 d 4
启动主传送带电动机，到达灌装位置后，松开 SB2，再按下按钮 SB3，灌装装置 开始动作； 再自动模式下按下按钮 SB5 启动主传送带电动机，当定位传感器检测 到饮料瓶后，主传送带停止，灌装装置开始动作，定时时间到达以后，灌装装置 自动停止，住传送带再次运动。 （1）自动操作模式 一旦启动， 则传送带的驱动电机启动并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， 传送带驱动电机自动启动， 并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作[3]。 （2）手动操作模式 手动模式下，由 SB2 按钮控制启动主传送带电动机，到达灌装位置后，松开 SB2，再按下按钮 SB3，灌装装置开始动作，通过定时器控制灌装时间，灌装时 间到达后，整个流水线停止，直到再次按下启动按钮，流水线才运作。手动模式 可以用于自动模式启动前的系统调整。 （3）报警 当灌装装置开始灌装饮料时， 报警装置得到 PLC 输出信号， 此时， 报警灯亮， 开始报警，5 秒钟以后，灌装结束，同时报警结束。 （4）计数过程 计数过程需记录满瓶数和次品瓶数，主要是以红外发光二极管和微波液位计 作为传感器，记录所有瓶数的技术原理是当红外线接收管受到红外线的照射时， 其本身的电阻很小，呈低阻值，电路导通，当红外发射头与接收头中间没有物品 挡住时红外接收到红外线照射，呈现低电阻，发出一个高电平信号，计数装置计 一次数。当有物体经过红外发射与接收的中间时，由于红外线被挡住，红外接收 管呈现大的阻值，电路断开，这时红外接收管发出一个低电平信号[4]。当物体 过完之后又回到原来的状态。计数装置由 8 个十进制计数器组成，当计数到 99999999 时，再计数一次，计数器溢出。计数最多不超过 99999999。记录次品 瓶数的技术原理是当检测到有次品时，微波接受装置发出信号给 PLC，PLC 的寄 存器值加一，同时，所有瓶数减去次品瓶数便得出了可满瓶数，把满瓶数也放入 另一个寄存器中。这就是记录满瓶数和次品瓶数的技术原理。
控制系统综合课程设计
啤酒的罐装控制系统 概述 ： 近年来，我国的啤酒需求量日趋增长，为适应这一市场需求，国内各啤酒 生产厂家均在努力扩大生产规模，降低生产成本，提高产品质量。而现在国内一 些中小企业的啤酒生产状况仍较落后，自动化程度低，甚至大部或全部仍处于手 工操作。 为此，在学习《传感器与检测技术课程》之后，我开始啤酒自动化控制系 统的设计。该系统由自动化仪表技术、自动控制理论、微机控制技术、微机网络 技术、集散系统技术于一体，具有自动化程度化高、结构紧凑、操作简单方便、 可靠性高等特点。 一.设计对象 啤酒液体罐装控制系统 啤酒生产过程主要分为：制麦、糖化、发酵、罐装四个部分，而我主要是侧重对 罐装这一过程及其相关控制系统。 二.设计目标 精确的灌装量、 灌装过程的高速、 减少尽量小的液损， 了解生产线工艺流程， 实现现代灌装技术最优化控制目标：精确、高效、自动化。 三.设计内容 根据所选择的液体对象及包装容器，设计相应的检测与罐装工艺环节。 ： 1) 容器检测 检测内容 （1） 系统通过开关设定为自动操作模式、手动操作模式，一旦启动，则传 送带的驱动电机启动并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 1.1 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，5.1 秒后停止并不再显示报警[1]。 （3） 用两个传感器和若干个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 检测工序：(检测工具和方法) 中途主要利用到检测工具有：定位传感器、次品检测传感器、微波液位仪； 具体每个检测工作方法在下面“检测工序和流程”中有详细介绍。 灌装大致流程课分为：灌装流水线→啤酒的灌入→量的检测→包装成品 2) 罐装环节