基于PLC及組態(tài)的啤酒瓶清洗系統(tǒng)

1、LOGO指導(dǎo)教師：饒莉指導(dǎo)教師：饒莉基于基于PLC與組態(tài)與組態(tài)的的啤啤酒酒瓶清瓶清洗系洗系統(tǒng)統(tǒng)n班班級級：2010級級機機電電四班四班n學(xué)學(xué)生：熊生：熊楊楊n學(xué)號學(xué)號：312010080307417論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容u1.設(shè)計的目的與意義設(shè)計的目的與意義u2.總體方案設(shè)計與分析總體方案設(shè)計與分析u3.啤酒瓶清洗機械部分設(shè)計啤酒瓶清洗機械部分設(shè)計u4.啤酒瓶清洗硬件系統(tǒng)設(shè)計啤酒瓶清洗硬件系統(tǒng)設(shè)計u5.啤酒瓶清洗系統(tǒng)啤酒瓶清洗系統(tǒng)PLC程序設(shè)計程序設(shè)計u6.監(jiān)控組態(tài)的仿真監(jiān)控組態(tài)的仿真n 由于社會的不停發(fā)展由于社會的不停發(fā)展, ,人們的生活質(zhì)量也不斷的提高，在享人們的生活質(zhì)量

2、也不斷的提高，在享受飲食方面人們的要求也就更高，消費也更奢侈，啤酒便是人受飲食方面人們的要求也就更高，消費也更奢侈，啤酒便是人們在享受時不可或缺的東西。不單單只是在飲食方面，在這個們在享受時不可或缺的東西。不單單只是在飲食方面，在這個交際無處不在的社會，酒是非常重要的一部分。所以啤酒這個交際無處不在的社會，酒是非常重要的一部分。所以啤酒這個市場也越來越大，預(yù)要生產(chǎn)的啤酒瓶也隨之增漲市場也越來越大，預(yù)要生產(chǎn)的啤酒瓶也隨之增漲, ,因而對于啤酒因而對于啤酒瓶的回收清洗也是一次很大的市場。本設(shè)備便是針對啤酒瓶的瓶的回收清洗也是一次很大的市場。本設(shè)備便是針對啤酒瓶的清洗而設(shè)計。既然要投入應(yīng)用清洗而設(shè)計

3、。既然要投入應(yīng)用, ,同樣是清洗啤酒瓶的設(shè)備同樣是清洗啤酒瓶的設(shè)備, ,那就那就要考慮其效率。這就要求在保證其功能和質(zhì)量的前提下要有優(yōu)要考慮其效率。這就要求在保證其功能和質(zhì)量的前提下要有優(yōu)勢。本設(shè)計全程采用勢。本設(shè)計全程采用PLCPLC監(jiān)控控制，其工作過程包括啤酒瓶的浸監(jiān)控控制，其工作過程包括啤酒瓶的浸泡，啤酒瓶的刷洗，啤酒瓶的清洗，啤酒瓶的擦拭與啤酒瓶的泡，啤酒瓶的刷洗，啤酒瓶的清洗，啤酒瓶的擦拭與啤酒瓶的吹干這五道工序。操作簡便吹干這五道工序。操作簡便, ,效率高效率高, ,更易于大規(guī)模和單個用戶更易于大規(guī)模和單個用戶使用。使用。n PLC PLC技術(shù)對酒瓶的生產(chǎn)流程線進行控制，通過大規(guī)模

4、地自動技術(shù)對酒瓶的生產(chǎn)流程線進行控制，通過大規(guī)模地自動清洗以提高酒瓶的生產(chǎn)效率，進而提升企業(yè)的競爭力。而啤酒清洗以提高酒瓶的生產(chǎn)效率，進而提升企業(yè)的競爭力。而啤酒瓶整個清洗系統(tǒng)之所以運用瓶整個清洗系統(tǒng)之所以運用PLCPLC可編程控制器進行對生產(chǎn)線上的可編程控制器進行對生產(chǎn)線上的控制，主要原因是控制，主要原因是PLCPLC控制有以下優(yōu)點：控制有以下優(yōu)點：1 1）抗干擾能力強、可）抗干擾能力強、可靠性高；靠性高；2 2）設(shè)計簡便、安裝容易；）設(shè)計簡便、安裝容易；3 3）通用性好、功能強；）通用性好、功能強；4 4）成功率高而且開發(fā)周期短；成功率高而且開發(fā)周期短；5 5）重量輕、體積小，功耗低等優(yōu)點

5、。）重量輕、體積小，功耗低等優(yōu)點。1.設(shè)計的目的與意義設(shè)計的目的與意義2.總體方案設(shè)計與分析總體方案設(shè)計與分析 啤酒瓶的自動清洗主要包括浸泡、刷洗、清洗、擦拭、吹干這五個工啤酒瓶的自動清洗主要包括浸泡、刷洗、清洗、擦拭、吹干這五個工序。在整個自動清洗過程中，啤酒瓶每到達一個工位便停下來進行相應(yīng)的序。在整個自動清洗過程中，啤酒瓶每到達一個工位便停下來進行相應(yīng)的清洗操作，當此工位完成動作后，啤酒瓶便自動前往下一個工位，直至清清洗操作，當此工位完成動作后，啤酒瓶便自動前往下一個工位，直至清洗結(jié)束。洗結(jié)束。2.1工工藝過藝過程程 2.2啤啤酒酒瓶清瓶清洗系洗系統(tǒng)統(tǒng)控制流程控制流程 本系統(tǒng)總方案是將瓶子

6、倒置放在傳送帶的夾具上，通過傳送帶輸送。本系統(tǒng)總方案是將瓶子倒置放在傳送帶的夾具上，通過傳送帶輸送。系統(tǒng)啟動時先將長時間浸泡好的啤酒瓶放在夾具上。當啤酒瓶運行到刷洗系統(tǒng)啟動時先將長時間浸泡好的啤酒瓶放在夾具上。當啤酒瓶運行到刷洗裝置時，有電容傳感器接收到瓶子信號，傳送帶停止運輸，刷洗裝置對瓶裝置時，有電容傳感器接收到瓶子信號，傳送帶停止運輸，刷洗裝置對瓶子進行刷洗，當刷洗完后子進行刷洗，當刷洗完后，傳送帶繼續(xù)運行，將瓶子送往下一工序。2.總體方案設(shè)計與分析總體方案設(shè)計與分析 當瓶子到達清洗裝置時，瓶子停下，對瓶子進行清洗。清洗完后傳送接當瓶子到達清洗裝置時，瓶子停下，對瓶子進行清洗。清洗完后傳

7、送接著運行，將瓶子送往下一工序。當瓶子運行到擦拭裝置位置時，傳送帶著運行，將瓶子送往下一工序。當瓶子運行到擦拭裝置位置時，傳送帶停止運輸，瓶子停下，對瓶子進行擦拭，當擦拭完畢后瓶子繼續(xù)運行，停止運輸，瓶子停下，對瓶子進行擦拭，當擦拭完畢后瓶子繼續(xù)運行，被送往最后一道工序。當瓶子來到最后一道工序吹干裝置時，傳送帶停被送往最后一道工序。當瓶子來到最后一道工序吹干裝置時，傳送帶停下，對瓶子進行吹干。這樣啤酒瓶清洗便完成。下，對瓶子進行吹干。這樣啤酒瓶清洗便完成。 3.啤酒瓶清洗機械部分設(shè)計啤酒瓶清洗機械部分設(shè)計3.1啤酒瓶夾具設(shè)計啤酒瓶夾具設(shè)計 本設(shè)計的夾具裝置采用的時彈簧式夾具。夾持部位是啤酒瓶底

8、本設(shè)計的夾具裝置采用的時彈簧式夾具。夾持部位是啤酒瓶底部，初始時由于彈簧作用夾持口徑小于啤酒瓶底，當將啤酒瓶底壓部，初始時由于彈簧作用夾持口徑小于啤酒瓶底，當將啤酒瓶底壓入夾持工具內(nèi)后，彈簧受到壓縮，將啤酒瓶底部緊緊壓住，使其不入夾持工具內(nèi)后，彈簧受到壓縮，將啤酒瓶底部緊緊壓住，使其不掉落。為了增大啤酒瓶瓶壁與夾持裝置的摩擦力，可以使啤酒瓶更掉落。為了增大啤酒瓶瓶壁與夾持裝置的摩擦力，可以使啤酒瓶更牢固的裝在夾持裝置上不掉落，可以使夾持裝置與瓶壁接觸處設(shè)計牢固的裝在夾持裝置上不掉落，可以使夾持裝置與瓶壁接觸處設(shè)計成凹凸不平。成凹凸不平。3.啤酒瓶清洗機械部分設(shè)計啤酒瓶清洗機械部分設(shè)計3.2操作

9、裝置設(shè)計操作裝置設(shè)計 該裝置用來對啤酒瓶刷洗與擦拭。刷子是三爪式，刷子電機旋該裝置用來對啤酒瓶刷洗與擦拭。刷子是三爪式，刷子電機旋轉(zhuǎn)時，可以同時刷洗和擦拭啤酒瓶的外部與內(nèi)部。這樣可以提高了轉(zhuǎn)時，可以同時刷洗和擦拭啤酒瓶的外部與內(nèi)部。這樣可以提高了效率。效率。操作裝置左邊是裝在導(dǎo)桿的滑動裝置，里面設(shè)計有一個電磁鐵，操作裝置左邊是裝在導(dǎo)桿的滑動裝置，里面設(shè)計有一個電磁鐵，用于將裝置固定在導(dǎo)桿的某一位置上。同時還有行程開關(guān)，用于確用于將裝置固定在導(dǎo)桿的某一位置上。同時還有行程開關(guān)，用于確定裝置移動的位置。定裝置移動的位置。3.啤酒瓶清洗機械部分設(shè)計啤酒瓶清洗機械部分設(shè)計3.3傳動裝置設(shè)計傳動裝置設(shè)計

10、 傳動裝置是用來使操作裝置上下移動的裝置，當傳感器檢測到傳動裝置是用來使操作裝置上下移動的裝置，當傳感器檢測到瓶子的到來的時候，便可以使操作裝置向上移動進行刷洗或擦拭。瓶子的到來的時候，便可以使操作裝置向上移動進行刷洗或擦拭。 該裝置由凸輪，連桿，滑塊（操作裝置），導(dǎo)桿組成。凸輪可該裝置由凸輪，連桿，滑塊（操作裝置），導(dǎo)桿組成。凸輪可以正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，凸輪反轉(zhuǎn)時，操作裝置向下移動，凸輪正轉(zhuǎn)時，操以正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，凸輪反轉(zhuǎn)時，操作裝置向下移動，凸輪正轉(zhuǎn)時，操作裝置向上移動。作裝置向上移動。 4.啤酒瓶清洗硬件系統(tǒng)設(shè)計啤酒瓶清洗硬件系統(tǒng)設(shè)計4.14.1主電路設(shè)計主電路設(shè)計 該主電路是由傳送帶電機、啤酒瓶刷

11、洗泵、啤酒瓶清洗泵、凸該主電路是由傳送帶電機、啤酒瓶刷洗泵、啤酒瓶清洗泵、凸輪電機、酒瓶電動刷電機、吹干電機這些主電機和其與之對應(yīng)的斷輪電機、酒瓶電動刷電機、吹干電機這些主電機和其與之對應(yīng)的斷路器和熱繼電器保護電阻組成。路器和熱繼電器保護電阻組成。4.啤酒瓶清洗硬件系統(tǒng)設(shè)計啤酒瓶清洗硬件系統(tǒng)設(shè)計4.24.2液壓系統(tǒng)設(shè)計液壓系統(tǒng)設(shè)計在刷洗與清洗時需要用到液壓系在刷洗與清洗時需要用到液壓系統(tǒng)，此液壓系統(tǒng)由水箱，過濾器，液統(tǒng)，此液壓系統(tǒng)由水箱，過濾器，液壓泵，溢流閥，水壓表，電磁換向閥，壓泵，溢流閥，水壓表，電磁換向閥，節(jié)流閥，單向閥組成。初始時，電磁節(jié)流閥，單向閥組成。初始時，電磁閥在如圖位置。當

12、液壓泵啟動時，液閥在如圖位置。當液壓泵啟動時，液壓泵從水箱內(nèi)吸出液體，經(jīng)過過濾器，壓泵從水箱內(nèi)吸出液體，經(jīng)過過濾器，稍微過濾掉雜質(zhì)，電磁閥受電向右移稍微過濾掉雜質(zhì)，電磁閥受電向右移動接通整個回路將液體噴出。在噴出動接通整個回路將液體噴出。在噴出的位置前，裝一個單向閥和的位置前，裝一個單向閥和節(jié)流閥，單向閥可以使液體不回流，節(jié)流閥，單向閥可以使液體不回流，保持一個方向流出以免污染液體。節(jié)保持一個方向流出以免污染液體。節(jié)流閥可以控制液體噴出的水速。在液流閥可以控制液體噴出的水速。在液壓泵旁裝置溢流閥和水壓表可以控制壓泵旁裝置溢流閥和水壓表可以控制液體噴出的水壓。液體噴出的水壓。4.啤酒瓶清洗硬件系

13、統(tǒng)設(shè)計啤酒瓶清洗硬件系統(tǒng)設(shè)計4.34.3氣壓系統(tǒng)設(shè)計氣壓系統(tǒng)設(shè)計在吹干裝置需要用到氣壓系統(tǒng)。該回路由空壓機、冷卻器、油在吹干裝置需要用到氣壓系統(tǒng)。該回路由空壓機、冷卻器、油水分離器、溢流閥、儲氣罐、干燥器、電磁閥、節(jié)流閥組成。初始水分離器、溢流閥、儲氣罐、干燥器、電磁閥、節(jié)流閥組成。初始狀態(tài)時電磁閥閥芯如圖位置，當空壓機得電后，氣體經(jīng)過冷卻器，狀態(tài)時電磁閥閥芯如圖位置，當空壓機得電后，氣體經(jīng)過冷卻器，油水分離器，儲氣罐，干燥器到達電磁閥，電磁閥得電，閥體向上油水分離器，儲氣罐，干燥器到達電磁閥，電磁閥得電，閥體向上移動接通回路，然后經(jīng)過節(jié)流閥調(diào)節(jié)風速吹干啤酒瓶。其中還有溢移動接通回路，然后經(jīng)過

14、節(jié)流閥調(diào)節(jié)風速吹干啤酒瓶。其中還有溢流閥和單向閥用來控制氣體風壓和方向。流閥和單向閥用來控制氣體風壓和方向。5.啤酒瓶清洗系統(tǒng)啤酒瓶清洗系統(tǒng)PLC程序設(shè)計程序設(shè)計5.15.1總體程序流程設(shè)計總體程序流程設(shè)計整個系統(tǒng)分為自動和手動模式，自動模式下整整個系統(tǒng)分為自動和手動模式，自動模式下整個清洗系統(tǒng)自己檢測并運行：手動模式下全需手動個清洗系統(tǒng)自己檢測并運行：手動模式下全需手動控制，主要用來調(diào)試。按下總啟動按鈕后，再按下控制，主要用來調(diào)試。按下總啟動按鈕后，再按下自動按鈕進入自動模式。傳送帶便開始運行，將浸自動按鈕進入自動模式。傳送帶便開始運行，將浸泡好的啤酒瓶放在夾持工具上隨傳送帶一起運行。泡好的

15、啤酒瓶放在夾持工具上隨傳送帶一起運行。當啤酒瓶運行到刷洗裝置位置時，電容傳感器接收當啤酒瓶運行到刷洗裝置位置時，電容傳感器接收到瓶子信號，傳送帶停止運輸，對啤酒瓶進行刷洗。到瓶子信號，傳送帶停止運輸，對啤酒瓶進行刷洗。當刷洗完后，傳送帶繼續(xù)運行，將瓶子送往下一工當刷洗完后，傳送帶繼續(xù)運行，將瓶子送往下一工序。當瓶子到達清洗裝置位置時，瓶子停下，對瓶序。當瓶子到達清洗裝置位置時，瓶子停下，對瓶子進行清洗。清洗完后傳送接著運行，將瓶子送往子進行清洗。清洗完后傳送接著運行，將瓶子送往下一工序。當瓶子運行到擦拭裝置位置時，傳送帶下一工序。當瓶子運行到擦拭裝置位置時，傳送帶停止運輸，瓶子停下，對瓶子進行

16、擦拭，當擦拭完停止運輸，瓶子停下，對瓶子進行擦拭，當擦拭完畢后瓶子繼續(xù)運行，被送往最后一道工序。當瓶子畢后瓶子繼續(xù)運行，被送往最后一道工序。當瓶子來到最后一道工序吹干裝置時，傳送帶停下，對瓶來到最后一道工序吹干裝置時，傳送帶停下，對瓶子進行吹干。這樣便是一個啤酒瓶清洗完成所需的子進行吹干。這樣便是一個啤酒瓶清洗完成所需的所有總體程序流程。所有總體程序流程。 5.啤酒瓶清洗系統(tǒng)啤酒瓶清洗系統(tǒng)PLC程序設(shè)計程序設(shè)計5.25.2刷洗程序設(shè)計刷洗程序設(shè)計當刷洗傳感器接收到啤酒瓶到當刷洗傳感器接收到啤酒瓶到來信號時，進入狀態(tài)來信號時，進入狀態(tài)S0.1S0.1：傳送帶：傳送帶停止，凸輪正轉(zhuǎn)（操作手向上移停

17、止，凸輪正轉(zhuǎn)（操作手向上移動）。當移動到上限位置時，上限動）。當移動到上限位置時，上限開關(guān)閉合，進入狀態(tài)開關(guān)閉合，進入狀態(tài)S0.2S0.2：凸輪停：凸輪停止轉(zhuǎn)動，電磁鐵閉合固定操作手，止轉(zhuǎn)動，電磁鐵閉合固定操作手，液壓泵啟動，電磁閥打開，開始噴液壓泵啟動，電磁閥打開，開始噴清洗液，刷子轉(zhuǎn)動，同時定時器開清洗液，刷子轉(zhuǎn)動，同時定時器開始計時。當刷洗一段時間后，定時始計時。當刷洗一段時間后，定時器到達設(shè)定時間，進入狀態(tài)器到達設(shè)定時間，進入狀態(tài)S0.3S0.3：刷子停止轉(zhuǎn)動，液壓泵關(guān)閉，電磁刷子停止轉(zhuǎn)動，液壓泵關(guān)閉，電磁閥關(guān)閉停止噴清洗液，電磁鐵松開，閥關(guān)閉停止噴清洗液，電磁鐵松開，凸輪反轉(zhuǎn)，操作手

18、向下移動。當操凸輪反轉(zhuǎn)，操作手向下移動。當操作手移動到下限位置時，下限開關(guān)作手移動到下限位置時，下限開關(guān)閉合進入狀態(tài)閉合進入狀態(tài)S0.4S0.4：凸輪停止旋轉(zhuǎn)，：凸輪停止旋轉(zhuǎn)，電磁鐵吸合固定操作手，傳送帶繼電磁鐵吸合固定操作手，傳送帶繼續(xù)運行。續(xù)運行。5.啤酒瓶清洗系統(tǒng)啤酒瓶清洗系統(tǒng)PLC程序設(shè)計程序設(shè)計5.35.3清洗程序設(shè)計清洗程序設(shè)計當清洗傳感器接收到啤酒瓶到當清洗傳感器接收到啤酒瓶到來信號時，進入狀態(tài)來信號時，進入狀態(tài)S0.1S0.1：傳送帶：傳送帶停止，液壓泵啟動，電磁閥打開，停止，液壓泵啟動，電磁閥打開，開始對啤酒瓶進行噴淋，同時定時開始對啤酒瓶進行噴淋，同時定時器器T33T33開

19、始計時。當定時器計時到開始計時。當定時器計時到設(shè)定時間后，進入狀態(tài)設(shè)定時間后，進入狀態(tài)S0.2S0.2：液壓：液壓泵關(guān)閉，電磁閥關(guān)閉，定時器復(fù)位，泵關(guān)閉，電磁閥關(guān)閉，定時器復(fù)位，傳感器復(fù)位，傳送帶繼續(xù)運行。當傳感器復(fù)位，傳送帶繼續(xù)運行。當又有啤酒瓶到來時，傳感器又閉合，又有啤酒瓶到來時，傳感器又閉合，轉(zhuǎn)入狀態(tài)轉(zhuǎn)入狀態(tài)S0.1S0.1，如此循環(huán)完成啤酒，如此循環(huán)完成啤酒瓶的清洗。瓶的清洗。5.啤酒瓶清洗系統(tǒng)啤酒瓶清洗系統(tǒng)PLC程序設(shè)計程序設(shè)計5.45.4擦拭程序設(shè)計擦拭程序設(shè)計當擦拭傳感器接收到啤酒瓶到當擦拭傳感器接收到啤酒瓶到來信號時，進入狀態(tài)來信號時，進入狀態(tài)S0.1S0.1：傳送帶：傳送帶停止，凸輪正轉(zhuǎn)（操作手向上移停止，凸輪正轉(zhuǎn)（操作手向上移動）。當移動到上限位置時，上限動）。當移動到上限位置時，上限開關(guān)閉合，進入狀態(tài)開關(guān)閉合，進入狀態(tài)S0.2S0.2：凸輪停：凸輪停止轉(zhuǎn)動，電磁鐵閉合固定操作手，止轉(zhuǎn)動，電磁鐵閉合固定操作手，刷子轉(zhuǎn)動開始擦拭，同時定時器開刷子轉(zhuǎn)動開始擦拭，同時定時器開始計時。當擦拭一段時間后，定時始計時。當擦拭一段時間后，定時器到達設(shè)定時間，進入狀態(tài)器到達設(shè)定時間，進入狀態(tài)S0.3S0.3：刷子停止轉(zhuǎn)動，電磁鐵松開，凸輪刷子停止轉(zhuǎn)動，電磁鐵松開，凸輪反轉(zhuǎn)，操作手向下移動。當操作手反轉(zhuǎn)，操作手向下移動。當操作手移動到下限位置時，下