茶饮料自动灌装线的系统

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1、江苏工程职业技术学院毕业设计基于PLC控制的茶饮料自动灌装线1概述1.1茶饮料生产情况背景分析近几年来，我国茶饮料结构发生了较大的变化。目前，茶饮料在我国饮料行业中占据着举足轻重的地位，作为饮料行业中巨头，茶饮料以其绿色、健康、方便、快捷、独特的口感等优点深受人们的喜爱。加之我国几千年的茶文化，不但给茶饮料的发展提供了空间，而且明确了茶饮料发展是一种潮流。随着生活节奏的加快，工作压力的增大，静坐品茶逐渐成为了一种奢侈的享受，而茶饮料的出现恰恰解决了这个问题。因此，在这种背景之下，人们对茶饮料的需求量

2、日益暴涨，如何提高茶饮料的产量就显得十分重要，对于传统的饮料灌装线来说，由于多数是由人力操作，不但生产效率比较低下，而且卫生条件得不到保障，因此，在这种环境下，部分企业为了追求效率，为了追求经济利益，就拿“茶”作秀，在生产茶饮料的过程中仅仅靠糖精、香精水等勾兑，导致茶饮料中的茶多酚不合格，像这种饮料喝多了只会影响消费者的健康。在茶饮料自动生产中，灌装线起着非常重要的地位。如何提高工厂的实际生产效率；如何解决茶饮料固体配方、液体配方的比例；如何快速精确的控制每一瓶茶饮料的量等问题有待解决。1.2茶饮料

3、自动灌装线的系统构成及控制要求1.2.1系统构成茶饮料自动灌装线由供料系统、反应器、储液罐、灌装系统等几部分组成，如图1-1所示。各系统灌装系统储液罐反应器供料系统图1-1茶饮料自动灌装线系统构成1.2.2工艺流程系统运行时，聚合物通过A阀进入到一号溶液，灌满后传感器SQ1发出信号，A阀关闭，启动D阀将水抽到二号溶液，当水抽到35%后，传感器SQ2发出信号，D阀关闭，F阀启动将水抽到反应器溶液中，当水抽完后，传感器SQ3发出信号，F阀关闭;延时一秒后开启B阀，使溶液进入到二号溶液，二号溶液灌满后传感

4、器SQ4发出信号，33江苏工程职业技术学院毕业设计基于PLC控制的茶饮料自动灌装线B阀关闭，启动E阀将水抽到三号溶液，当水抽到35%后，传感器SQ5发出信号，E阀关闭，G阀启动将水抽到反应器溶液中，当水抽完后，传感器SQ6发出信号，G阀关闭;延时一秒后开启C阀，使溶液进入到三号溶液，三号溶液灌满后传感器SQ7发出信号，C阀关闭，H阀启动将水抽到反应器溶液中，当水抽完后，传感器SQ8发出信号，H阀关闭;延时一秒后开启I阀，使溶液进入到反应器溶液中，反应器溶液灌满后传感器SQ9发出信号，I阀关闭，同时搅

5、拌器启动，搅拌时间可在画面中改变，当搅拌时间到，I阀开启将混合液抽走，直到反应器溶液空，传感器SQ10发出信号，I阀关闭这样完成一次生产循环。在任何时候按下停止按钮后，控制系统都要将当前的化学反应过程进行结束，才能停止动作，返回初始状态。1.3控制要求通过程序控制设备动作，进而实现完成灌装的过程。该茶饮料自动灌装线无需人工操作，需要以两个压力传感器控制固体配方的量（一个用于反馈放置茶饮料固体配方重量不足、另一个用于反馈单次所需茶饮料固体配方的重量）；以两个电磁流量计控制液体的流量（一个控制茶饮料液体

6、配方的流量；一个控制一瓶茶饮料所需的饮料成品液的流量）；以四个液位传感器作为反应器及储液罐的上下限位开关；以三相异步电机作为输送带传递的动力源。为了防止储缸憋压损坏储缸，采用微生物过滤器以及flowswith保护储缸。33江苏工程职业技术学院毕业设计基于PLC控制的茶饮料自动灌装线2茶饮料自动灌装线的硬件设计2.1PLC的选择及I/O分配2.1.1PLC的选择PLC是通过输入端子接受外部的输入信号，提供给PLC内部设计人员编写的程序，进而通过输出端输出信号给相应的硬件，执行对应的动作。三菱FX系列的

7、PLC不仅具有运算速度快、存储量大、编程功能强大、扩展功能模块多、灵活的输入/输出点数配置、丰富的功能指令集等特点，而且三菱PLC应用广泛，价格相对便宜。通过分析得知，该茶饮料自动灌装线大致需要21个输入点，15个输出点，考虑到将来系统的升级改造，预留20%以上的输入输出点，这里选择三菱FX2N-64MT型的PLC，该PLC有32个输入点，32个输出点，完全能满足系统要求。输入信号输出信号启动按钮X0启动指示灯Y0停止按钮X1停止指示灯Y1急停按钮X2急停指示灯Y2固体配方阀开关X3手动运行指示灯Y

8、3单次固体配方阀开关X4自动运行指示灯Y4液体配方阀开关X5固体配方阀Y5搅拌器开关X7单次固体配方控制阀Y6混合液阀开关X10液体配方阀Y7饮料成品液阀开关X11固体配方不足指示Y10反应器上限X12混合液阀Y11反应器下限X13液体成品阀Y12储液罐上限X14电磁流量计1指示灯Y13储液罐下限X15电磁流量计2指示灯Y14电磁流量计1X16电机运行Y15电磁流量计2X17搅拌器Y16电机启动X20光电传感器X21FlowswithX22表2-1茶饮料自动灌装线I/