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啤酒生产过程分为麦芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤、包装等几道工序。啤酒灌装、压盖机部分属于包装工序。啤酒经膜过滤后由管路送入回转酒缸，再经酒阀进入瓶子中，压盖后获得瓶装啤酒。啤酒灌装、压盖机的工作效率和自动化程度的高低直接影响啤酒的日产量。 

为了满足我国啤酒行业日益扩大生产规模的需求和啤酒现代化灌装机械高速灌装的要求，国内各啤酒生产厂家都在积寻求或改造本单位的啤酒灌装生产设备，使其成为具有良好的使用性能，的技术水平及高生产效率、运行稳妥、维护的啤酒现代化灌装机。 

2 啤酒灌装、压盖机工作原理和控制部分构成 

液体灌装机按灌装原理可分为常压灌装机、压力灌装机和真空灌装机。啤酒灌装、压盖机采用压力灌装方法，是在大气压力下进行灌装，贮液缸内的压力瓶中的压力，啤酒液体靠压差流入瓶内。 

目前国内外实现灌装工艺路线基本上是:利用回转酒缸产生的旋动，使安放在酒缸槽位上的空瓶通过机械机构将固定在酒缸上部的欲抽真空阀打开，对已封好的瓶子进行抽真空处理，拨转外操作阀杆，打开气阀，对瓶内充填CO2气体，抽真空凸轮继续打开真空阀，将瓶内空气与CO2混合气体抽出，气阀再次打开，对瓶内充填CO2气体，灌装阀内的液阀在瓶内压力接近背压气体压力时打开，酒液顺瓶壁注入瓶内，通过气动或电动控制灌装阀实现啤酒的灌装。 

当今的啤酒灌装、压盖机的控制系统主要由光电开关位置检测部分、走瓶带、酒缸转速的变频调速部分、主控由可编程控制器、触摸屏等组成。灌装、压盖机的机械结构装置与PLC可编程控制、变频无级调速、人机界面等现代自动控制技术手段完整的结合，形成机电一体化。 

3 控制部分改造方案 

国内很多啤酒厂家现使用的灌装、压盖机的控制系统的自动化程度参差不齐;所有手动按钮和工艺开关都设置在一个操作箱的面板上，PLC控制器大都为日本OMRON公司或三菱公司的早期产品，设备连锁控制、保护设置少，加之啤酒灌装的现场环境恶劣，潮湿度大，使开关等接触触点锈蚀严重，系统的信号检测部分故障率较高，造成设备控制系统运行的性低，设备正常运行等现象。 

以实际改造的丹东鸭绿江啤酒有限公司的灌装、压盖机的控制系统为例，介绍改造方法，阐明改造这类设备的控制思想和思路;根据现场的实际工艺条件，重新编写了PLC的运行程序。针对啤酒灌装、压盖机控制系统的实际状况，并根据现场的实际工艺条件，重新设计了设备的PLC控制系统。这种改造方法和思路同样可以应用与其他液体介质灌装设备的改造。 

3.1系统硬件配置 

使用日本三菱公司的FX2N128MRPLC替换原系统使用的2台OMRON公司的C60P PLC，原系统的PLC由于是老型号产品，和计算机联机需要配置特殊的通讯转换器，系统需要增加外部I/O输入点时，扩展模块备件较难寻。FX2N128MRPLC是集成128点I/O的箱体式控制器，具有运算速度快，指令丰富、性能价格比高、联机编程简单、扩展方便等优点，是三菱FX系列中功能的小型控制器。 

(1) 采用三菱公司的900系列的970GOT人机触摸屏替换原系统使用的面板按钮并监控显示设备的运行工作参数。970GOT HMI为高亮度的16色显，通过汇流连接和FX2N128MRPLC的CPU直接连接，实现快速回应。具有许多维护功能，如列表式编辑功能、梯形图监控(故障查找)功能、系统监控功能等用来查找故障和维护PLC系统。 

(2) 灌装、压盖机的变频器在改造中没有换，现场检测信号的手段仍然采用开关式检测，因检测开关长期工作在湿度很大的场合，因此选择电容式的接近开关，根据PLC I/O端子的接线方式，选择PNP型的接近开关，控制系统结构见图1。

 
图1 控制系统结构框图

 
图2 破瓶检测和瓶位检测子程序流程图

 
图3 软件界面之一

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系统集成特点：



本工程的系统集成具有以下特点：



1、本DCS系统充分体现了集中管理、分散控制的原则；



2、本工程选用了美国Modicon Premium TSX 57系列PLC控制单元，组成实时工业控制系统，保了系统长期、稳定运行。



3、全厂自控系统由两级网络、三个层次构成：



两级网络：



● 厂区为开放式FIPWAY工业实时控制网络



● 中控室与泵站采用无线通讯方式



三个层次：



（A）现场设备 智能综合保护控制层



（B）工业控制 现场PLC控制层



* 全厂有5个PLC站，与控制室计算机组成通讯速率为1Mbps的FIPWAY网络；



* PLC对原水水质参数、过程水质参数、设备状态等进行采集和检测，实现对各工艺段设备运行的控制；



* 各PLC站对自己管辖范围内的工艺电气设备和仪表的实时工况，电流电压、功率、水位、PH值、溶解氧、温度等生产数据，完成实时和记录，并通过FIP网络，及时准确的传输给监控计算机；



* 每个PLC根据现场实况综合判断后，对自己管辖范围的各种泵机、电动阀门等自动完成开启或关闭控制，以及故障报警，实时故障保护；



* 每个PLC对自己所管辖的工艺段中的水质检测仪表进行实时采集，显示并进行分析和判断，做出各种预报警和限报警。



（C）生产监控层



* 生产监控层由两台工业控制计算机构成，与PLC组成FIPWAY网络



* 监控层计算机系统主要配置为2台工业控制计算机，配21”显示器2台以及打印机、不间断电源等外部设备；



* 两台计算机各自通过通讯卡挂上FIPWAY工业控制网，实现实时工业检测与控制；



* 2台监控层计算机配置一致，立工作，互为备用，完成中控室控制，显示报警、报表、管理等诸项功能；



* 监控计算机配有美国INbbbLUTION公司的IFIX组态软件及基于此开发运行的监控应用软件，系统可自动检测网络运行状况。



四、工程软件设计特点和功能：



鉴于椒江污水厂的集水系统和处理系统的控制分开的现象，外部泵站全自动运行，无人值守，厂区通过中控室计算机进行监控，所以对自控程序的编制需要较高的要求。在本工程中，我们根据运行经验和实际情况在程序编制方面做到了满足工艺的要求。下面主要介绍现场PLC站的控制功能：



1） 1#PLC控制站：南北线的生活污水通过7#、8#泵站送至厂区配水井到细格栅，此过程PLC检测进水的流量，根据细格栅前后液位差控制细格栅的开停，工业污水通过9#泵站送至厂区粗格栅和进水泵房，由于工业污水的流量不是很大，通过检测是否有流量来控制粗格栅，当进水泵房液位达到设定值后开泵，有效保证水泵的的利用率。工业污水在调节池中经过充分的曝气后由变频泵送至细格栅。沉砂池刮泥机的控制在程序中设定运行时间，值班人员可以根据季节性对时间进行调节。



2） 2#PLC控制站：通过检测一段曝气池的溶解氧调节电动阀门的开度，保证污水中溶解氧含量，通过污泥浓度控制污泥回流泵的开启，开启时间可以根据经验进行设定和调整。



3） 3#PLC控制站：本站主要是通过一二段曝气池的溶解氧量来控制鼓风机导叶和排气阀的开度。



4） 4#PLC控制站：通过检测二段曝气池的溶解氧调节电动阀门的开度和水下推进器的运行，通过污泥浓度控制污泥回流泵的开启，开启时间可以根据经验进行设定和调整。



5） 5#PLC控制站：根据吸水井的液位控制水泵的开停和数量，通过变频减少泵机的气动次数，保护泵机的正常运行。



6） 中控室控制站：监控层计算机系统的主要功能可简单归纳成四大类：



类是污水厂日常生产的监控管理功能，即生成三维图形化人机操作界面，其高度人性化感觉的图形和窗口提示，指导操作人员正确的操作控制污水厂的生产设备，也会及时处理生产中出现的非正常事件。



二类是对生产设备的控制功能，即在基于三维图形的中文窗口方式下，污水厂生产人员用鼠标或键盘，方便、快捷的开启或关停全厂的生产设备。



三类是通讯功能，即监控计算机与分布在现场的PLC进行实时通讯。



四类是数据协调处理功能，即监控计算机协调处理管理类数据和日常生产数据，协调处理历史数据和实时数据等等。



以上网络层次分明，管理和控制任务分工明确，便于系统管理、维护，确保各系统网络的运行！



五、运行情况：



椒江污水处理厂自投产自动运行以来，外部泵站全自动运行稳定，在满足工艺要求的基础上做到经济运行，厂区通过优化调试后运行稳定，各项指标达到了设计要求，保了出厂水指标符合。

一、食品包装机的工作原理

    目前的枕式自动包装机采用国内且为成熟的技术设计生产，汇集了包装机械领域多年经验的精华，该包装机能够采用各种复合包装膜卷材对块状食品进行包装，十分适合中国广大用户的需要。

    1)自动包装机的电气部分一般由以下组成：

    a)主控电路由变频器、可编程控制器（PLC）组成控制；

    b)温控电路由智能型温控表、固态继电器、热电偶元件等组成，控温，显示直观，设定方便；

    c)由光电开关、电磁接近传感器等实现多点追踪与检测；

    2)全自动枕式工作原理

    随着自动化程度的提高，包装机的操作、维护和日常保养加方便简单，降低了对操作人员的技能要求。产品包装质量的好坏，直接与温度系统、主机转速精度、追踪系统的稳定性能等息息相关。

    追踪系统是包装机的控制，采用正反向双向追踪，进一步提高了追踪精度。机器运行后，薄膜标记传感器不断的在检测薄膜标记（色标），同时机械部分的追踪微动开关检测机械的位置，上述两种信号送至PLC，经程序运算后，由PLC的输出Y6（正追）、Y12（反追）控制追踪电机的正反追踪，对包装材料在生产过程中出现的误差及时发现同时准确的给予补偿和纠正，避免了包装材料的浪费。检测若在追踪预定次数后仍不能达到技术要求，可自动停机待检，避免废品的产生；

    由于采用了变频调速，大幅减少了链条传动，提高了机器运转的稳定性和性，降低了机器运转的噪音。保了该包装机、低损耗、自动检测等多功能、全自动的高技术水平。使其既有美丽时尚的外表，又有健康机敏的头脑。

    食品包装机所用传动系统虽然应用功能比较简单，但对传动的动态性能有较高的要求，系统要求较快的动态跟随性能和高稳速精度。因此考虑变频器的动态技术指标，选用变频器才能满足要求。

    易能EDS1000-2S0022G无速度传感器矢量变频器，能满足包装机的要求，因为它具有如下特点：

    1)应用无速度传感器矢量控制技术，自动修正频率，以达到负载变动时电机转速稳定的效果；

    2)具有较高的稳速精度和快速动态响应，能满足场合的传动控制要求。减少了因传动系统故障导致的时间和经济损失。同时省去了速度传感器，具有较低的维护成本。

    3)具有功能丰富、性能稳定、小型化、低噪音运行等优点。

    二、应用易能变频调速设备的优点

    1)简化传动系统，大幅度降低故障率，减小企业维修费用。

    2)增加产量、降。可以提高生产技术，使产品产量和品质都得到提高，并能有效节约成本，实现利润大化。

    3)实现控制的软件化，提高功能。

    4)通过转矩补偿、防止失速和再启动等功能，实现不跳闸运行；使生产的产品质量稳定、效率提高