啤酒灌裝,壓蓋機PLC控制系統(tǒng)的介紹
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啤酒生產(chǎn)過程分為麥芽制造,麥芽汁制造,前發(fā)酵,后發(fā)酵,過濾滅菌,包裝等幾道工序.啤酒灌 裝,壓蓋機部分屬于包裝工序.啤酒經(jīng)膜過濾后由管路送入回轉(zhuǎn)酒缸,再經(jīng)酒閥進入瓶子中,壓蓋 后獲得瓶裝啤酒.啤酒灌裝,壓蓋機的工作效率和自動化程度的高低直接影響啤酒的日產(chǎn)量. 為了滿足我國啤酒行業(yè)日益擴大生產(chǎn)規(guī)模的需求和啤酒現(xiàn)代化灌裝機械高速灌裝的要求,國內(nèi)各啤酒生產(chǎn)廠家都在積極尋求或改造本單位的啤酒灌裝生產(chǎn)設(shè)備,使其成為具有良好的使用性能,*的技術(shù)水平及高生產(chǎn)效率,運行穩(wěn)妥可靠,維護成本低的啤酒現(xiàn)代化灌裝機.
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液體灌裝機按灌裝原理可分為常壓灌裝機,壓力灌裝機和真空灌裝機.啤酒灌裝,壓蓋機采用壓力 灌裝方法,是在高于大氣壓力下進行灌裝,貯液缸內(nèi)的壓力高于瓶中的壓力,啤酒液體靠壓差流入瓶內(nèi).
目前國內(nèi)外實現(xiàn)灌裝工藝路線基本上是:利用回轉(zhuǎn)酒缸產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動,使安放在酒缸槽位上的空 瓶通過機械機構(gòu)將固定在酒缸上部的欲抽真空閥打開,對已封好的瓶子進行抽真空處理,撥轉(zhuǎn)外操作閥桿,打開氣閥,對瓶內(nèi)充填CO2氣體,抽真空凸輪繼續(xù)打開真空閥,將瓶內(nèi)空氣與CO2混合氣體抽出,氣閥再次打開,對瓶內(nèi)充填CO2氣體,灌裝閥內(nèi)的液閥在瓶內(nèi)壓力接近背壓氣體壓力時打開,酒液順瓶壁注入瓶內(nèi),通過氣動或電動控制灌裝閥實現(xiàn)啤酒的灌裝. 當(dāng)今*的啤酒灌裝,壓蓋機的控制系統(tǒng)主要由光電開關(guān)位置檢測部分,走瓶帶,酒缸轉(zhuǎn)速的變頻調(diào)速部分,主控由可編程控制器,觸摸屏等組成.灌裝,壓蓋機的機械結(jié)構(gòu)裝置與PLC可編程控 制,變頻無級調(diào)速,人機界面等現(xiàn)代自動控制技術(shù)手段完整的結(jié)合,形成機電一體化.
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國內(nèi)很多啤酒廠家現(xiàn)使用的灌裝,壓蓋機的控制系統(tǒng)的自動化程度參差不齊;所有手動按鈕和工藝 開關(guān)都設(shè)置在一個操作箱的面板上,PLC控制器大都為日本OMRON公司或三菱公司的早期產(chǎn)品,設(shè)備連鎖控制,保護設(shè)置少,加之啤酒灌裝的現(xiàn)場環(huán)境惡劣,潮濕度大,使開關(guān)等接觸觸點銹蝕嚴(yán)重,系統(tǒng)的信號檢測部分故障率較高,造成設(shè)備控制系統(tǒng)運行的可靠性低,設(shè)備正常運行周期短等現(xiàn)象.
以實際改造的丹東鴨綠江啤酒有限公司的灌裝,壓蓋機的控制系統(tǒng)為例,介紹改造方法,闡明改造 這類設(shè)備的控制思想和思路;根據(jù)現(xiàn)場的實際工藝條件,重新編寫了PLC的運行程序.針對啤酒灌裝壓蓋機控制系統(tǒng)的實際狀況,并根據(jù)現(xiàn)場的實際工藝條件,重新設(shè)計了設(shè)備的PLC控制系統(tǒng).這種改造方法和思路同樣可以應(yīng)用與其他液體介質(zhì)灌裝設(shè)備的改造.
3.1
使用日本三菱公司的FX2N128MRPLC替換原系統(tǒng)使用的2臺OMRON公司的C60PPLC,原系統(tǒng)的PLC由于是老型號產(chǎn)品,和計算機聯(lián)機需要配置特殊的通訊轉(zhuǎn)換器,系統(tǒng)需要增加外部I/O輸入點時,擴展模塊備件較難尋.FX2N128MRPLC是集成128點I/O的箱體式控制器,具有運算速度快,指令富,性能價
格比高,聯(lián)機編程簡單,擴展方便等優(yōu)點,是三菱FX系列中功能zui強的小型控制器.
（1）采用三菱公司的900系列的970GOT人機觸摸屏替換原系統(tǒng)使用的面板按鈕并監(jiān)控顯示設(shè)備的運行工作參數(shù).970GOTHMI為高亮度的16色顯,通過匯流連接和FX2N128MRPLC的CPU直接連接,實現(xiàn)快速回應(yīng).具有許多維護功能,如列表式編輯功能,梯形圖監(jiān)控（故障查找）功能,系統(tǒng)監(jiān)控功能等用來查找故障和維護PLC系統(tǒng).
（2）灌裝,壓蓋機的變頻器在改造中沒有更換,現(xiàn)場檢測信號的手段仍然采用開關(guān)式檢測,因檢測開關(guān)長期工作在濕度很大的場合,因此選擇電容式的接近開關(guān),根據(jù)PLCI/O端子的接線方式,選擇PNP型的接近開關(guān).
3.2
PLC控制器的程序設(shè)計重點和核心是圍繞著酒缸的旋轉(zhuǎn)速度控制和酒缸上60個瓶位相關(guān)位置的檢測移位,破瓶,空瓶瓶位相關(guān)位置的檢測移位和相關(guān)灌裝閥等的控制.其中的瓶位移位檢測程序中,采用了三菱PLC位左移指令,驅(qū)動執(zhí)行條件輸入每一次由OFF-ON變時,執(zhí)行N2位移動,N2為移動的位數(shù).
