大学毕业论文—基于s7200的啤酒自动包装线的设计.doc

1前言 自改革开放二十多年中国啤酒工业得到迅猛发展1987年到1994年国内啤酒年均增幅在20%以上，年产量增幅30%。1995年我国啤酒产量增长速度。2001年啤酒产量为227万吨，2002年啤酒产量达到238万吨，首次超过美国成为世界第一啤酒生产大国。—2011年，我国啤酒行业经济指标将会出现较好的回升势头[1]。 未来我国啤酒行业的发展将会呈现一个崭新的面貌。中国啤酒第一大国的地位将无人撼动，并将保持长期优势；啤酒整体增幅稳定，而不再是高速增长；行业格局将逐步清晰。未来中国啤酒行业会向集团化、规模化、多元化、信息化、高效化、绿色化、人性化1.1 国内外包装线的发展趋势 就我国的啤酒包装生产设备而言，其包装设备生产厂家在上世纪七十年代末只有几家，生产能力很差，多半是引进国外设备且加以仿制。如七十年代，广州轻工机械设计研究所消化吸收意大利、日本、美国等国的进口设备，开发出8000瓶/小时啤酒洗瓶、灌装、压盖、贴标的生产流水线。到八十年代，国内啤酒包装设备的生产厂家也只有几十个，其制造水平、设备性能与国外先进水平相差甚大。在八十年代末，我国从西欧、东欧、日本等国引进了200多条灌装线[2]。到九十年代啤酒饮料加工生产企业接近600多家。然而，这些生产企业的生产线很大一部分是靠引进国外的，并且在国内加以仿制，或者消化吸收意大利等国的先进技术开发国内的包装设备。现有的啤酒包装生产线大多采用单机操作，生产能力较差。根据我国食品工业对啤酒饮料加工业发展的预测，啤酒饮料加工的规模将向大型化发展，其加工设备也必须趋向大型化，以高速高产、高性能、低消耗、操作方便直观、便于调试为特点，以采用集散控制、全线自动化为方向发展。由于生产装备的落后，我国啤酒生产在水耗、电耗、能耗指标方面也远远落后于国外先进水平，平均能耗高3倍～5倍，水耗高1倍～8倍。 目前，我国啤酒装备虽然基本上能够满足啤酒生产的需求，但在自动控制水平、可靠性、质量方面与发达国家相比还有较大差距，在性能和水平上与国外仍有一定差距。而且，我国啤酒行业装备还面临着技术改造的艰巨任务，其单元装备自动化程度低；单元装备与整体工程化配套程度低。然而，在今后一段时期内，随着我国啤酒生产能力的不断提升，进口国外全套或部分啤酒装备仍是我国啤酒企业必然亦或是无奈的选择。提高国内啤酒装备技术水平是实现机械装备现代化的根本途径。无论是啤酒工业现在的发展，亦或是啤酒设备制造企业当前的需要，还是国家啤酒业发展技术长期的利益，都要求大力推进啤酒装备国产化的进程，这些已经成为当前我国啤酒机械装备现代化的战略任务和当务之急[1]。 相比而言，国外的啤酒包装设备发展较早，更为完善。机电一体化、管理与控制相结合是当前啤酒灌装生产发展的最重要的一个趋势。现代啤酒、饮料包装计算机化的发展方向是CIM。它是一个采集、管理和处理、发送各类数据的综合系统，它有效地将监视系统、自动操作系统、自动分叉技术、机器人技术和计算机协调中心等高尖端技术应用于整个啤酒包装的领域，国外啤酒计算机控制正走向成熟和完善的阶段。国外生产的啤酒、饮料灌装成套设备生产速度快、自动化程度高、可靠性好，主要体现在工艺流程的自动化、生产效率高，满足了交货期短和降低工艺流程成本的要求等方面。设备具有更高的柔性和灵活性，比如生产的灵活性、供货的灵活性和构造的灵活性，以适应产品更新换代的需要。利用计算机和仿真技术提供成套设备以降低故障，进行远程诊断服务。在噪音、粉尘和废弃物等方面对环境污染少。近几年来，国外不断开发啤酒生产新技术，以提高产品产量和质量，降低生产成本，节省能源及人力。而我国却处于机械化和自动化时期，计算机的应用只限于部分工艺和设备[1]。 1.2 本课题的提出与意义 教育要服务于社会，就必须跟上科技发展的步伐，不断满足高新技术推广应用的需求。本课题主要结合本校现有的实验设备，来模拟自动化流水线的整个过程。在这里，我们以啤酒包装为主要操作对象，对啤酒包装的主要环节（灌装、压盖、贴标、喷印、装箱）进行模拟，为以后同学们了解、使用和改进本设备打下一个良好的基础。 1.3 本章小结 本章主要依据有关统计数据，对啤酒包装工业的过去、现状和未来发展趋势进行了分析，同时分别对国内外啤酒包装的现有设备进行了对比，从而得出我国啤酒包装工业的不足、发展方向和改革措施。最后，就本课题的提出和意义进行了简单的阐述。 2 方案论证 为了考虑控制系统的控制目标，操作方便和经济性，在此使PLC和继电器、单片机、计算机进行比较，从而说明使用PLC的合理性。 2.1 PLC控制与继电器控制的比较 比较项目 继电器控制 PLC控制 外部电路 因连线多，线路复杂 线路简明，一目了然 工作方式 当电源接通时，继电器控制线路中各继电器都处于受约状态。 控制系统中，各继电器