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啤酒生产过程中PLC自动控制系统的设计毕业设计

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学科代码：080601

学号：061401010095

贵 州 师 范 大 学（本 科）

毕 业 设 计

题 目：啤酒生产过程中PLC自动控制系统的设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名：

日 期：

指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名： 日期： 年 月 日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名： 日期： 年 月 日

导师签名： 日期： 年 月 日

目录

摘要.............................................................. „..2

引言.............................................................. „..3

第1章 啤酒生产发展的状况.................................... .......

3

1.1 我国啤酒工业的现状..............................................3

1.2 啤酒生产控制的水平.............................................

4

1.3 啤酒生产自动控制的作用和意义....................................5

1.3.1啤酒生产自动控制的作用.....................................

6

1.3.2啤酒生产自动控制的意义.....................................

6

1.4国内啤酒生产自动控制存在的问题..................................

6

1.5本文主要研究的内容..............................................

7

第2章 PLC与啤酒生产过程工艺的简介..................................

7

2.1PLC的简介................................. ................... .7

2.1.1国内外的技术现状. .................................. ......

8

2.1.2 PLC 300的简介................................ ............. 8

2.2 啤酒生产工艺的简介.............................. ...............8

2.2.1原料的制备过

程................................. ............9

2.2.2糖化过程........................ ...........................9

2.2.3发酵过程................................. .................15

第3章 PLC在麦芽烘干过程中的应用...................................

16

3.1麦芽烘干的过程分析.............................................

16

3.2麦芽烘干机PLC控制系统的设计.....1..............................17

3.2.1 系统的硬件设计..........................................17

3.2.2 系统的软件设计.............................................18

3.3 系统的可行性分析............................. .................22

第4章 PLC在啤酒发酵过程中的应用................................ ..

23

4.1啤酒发酵过程分析.................................. ............

24

4.2啤酒发酵过程中PLC控制系统的设计...............................

25

4.2.1系统的硬件设计

26

4.2.2系统的软件设计............................................

28

4.3系统的可行性分析...............................................

30

第5章 总结与展望....................................................

30

参考文献.............................................................

32

致谢辞

啤酒生产过程中PLC自动控制系统的设计

牛法德

（贵州师范大学 机械与电气工程学院 贵阳 550014）

摘要：啤酒工业是我国食品工业中一个重要的产业部门，随着国民经济的发展和人民生活的改善，我国啤酒工业也得到空前发展。尽管如此，我国的啤酒生产工业目前还存在许多不尽如人意的地方。由于啤酒生产的工艺复杂，目前我国大多数啤酒生产企业技术装备落后，自动化程度低，产品质量不稳定。如何提高啤酒生产的综合自动化水平，增强我国啤酒产业的综合实力是一个很好的研究课题。为此，本通过对啤酒生产发酵过程的工艺及关键问题的分析，从硬件、软件两个方面采用西门子S7-300PLC对啤酒生产过程中麦芽烘干和啤酒发酵自动控制系统进行设计，整个系统采用分级结构。第一级为可编程逻辑控制器(PLC)，系统选用SIEMENS S7-300，直接与现场仪器、仪表连接，主要完成对现场数字、模拟信号进行采集和处理以及对执行元件进行实时控制的功能。第二级为工业控制计算机（IPC）,主要完成控制软件的界面和控制过程数据的监视、管理和记录功能。

关键词：麦芽烘干;啤酒发酵;PLC

Abstract：Beer industry is an important food industry in the industrial sector, along with the

development of national economy and the improvement of people's life in China, also get beer

industrial unprecedented development. Nevertheless, our beer production industry currently still

exist many unsatisfactory. Due to the complexity of the beer production process, the current most

beer production enterprise technical equipment backwardness, low automatization, product quality

is not stable. How to improve beer production integrated automation level, enhance the

comprehensive strength in beer industry is a very good study. Therefore, the production of beer

fermentation process through the process and the key problem analysis, from two aspects of

hardware and software by Siemens S7-300 PLC for beer production process malt beer

fermentation drying and automatic control system design, the entire system USES hierarchical

structure. Article 1 for the programmable logic controller (PLC), the system selects SIEMENS

S7-300, directly connected with the instrument and meter, the main field of digital simulation

signal and sampling and processing and real-time control of components of the function. 2 for

industrial control computer (IPC), the main control software interface and control process

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啤酒灌装生产线PLC控制设计

啤酒灌装生产线PLC控制设计

第３２卷第１３期　Ｖｏ１＿３２　Ｎｏ．１３　企业技术开发　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　ＯＦ　ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ　２０１３年５月　Ｍａｖ．２０１　３　啤酒灌装生产线ＰＬＣ控制设计　张义军，张明跃　（浙江东鹏船舶修造有限公司，浙江舟山３１６０２１）　摘要：文章在现有的啤酒灌装生产线控制系统的基础上，通过研究设计出一套基于ＰＬＣ控制的啤酒灌装生产线控制系　统。介绍了啤酒灌装生产线的控制要求，以及ＰＬＣ控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计ＰＬＣ控制系统的基本原　则和步骤。并根据监控要求设计了外部设备的电气控制与自动控制线路，主要包括设备的启停、状态信号、故障信号、和　信号采集等。　关键词：灌装；ＰＬＣ；信号　中图分类号：ＴＳ２６１．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—８９３７（２０１３）１３—００４８—０２　ＰＬＣ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｂｅｅｒ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ＺＨＡＮＧ　Ｙｉ－ｊｕｎ，Ｚｈａｎｇ　Ｍｉｎｇ－ｙｕｅ　（Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｄｏｎｇｐｅｎｇ　Ｓｈｉｐ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｐａｉｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ＺｈｏｕＳｈａｎ，ＺｈｅＪｉａｎｇ　３１６０２１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｂｅｅｒ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｉｎ　ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ａ　ｓｅｔ　ｏｆ　ＰＬＣ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｂｅｅｒ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ．Ｆｉｒｓｔ，ｉｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｅｅｒ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ，ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｓｔｅｐｓ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃ—　ｔｕｒｅ，ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＰＬＣ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｒｄｗａｒｅ．Ｔｈｅｎ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｉｔ　ａｌｓｏ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｏｆ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｓｔａｒｔ　ａｎｄ　ｓｔｏｐ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｓｉｇｎａｌ，ｆａｕｌｔ　ｓｉｇｎａｌ，ａｎｄ　ｓｉｇｎａｌ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｉｌｌｉｎｇ；ＰＬＣ；ｓｉｇｎａｌ　近年来，随着社会的发展和进步，对各行各业提出　了越来越高的要求。机械化加工企业为了提高产品质量　和市场竞争力，逐步采用了机械化的流水线作业加工。　因此，在饮料行业中，自动化的灌装生产线也是越来越　多的被应用于实际的生产。早期的晶体管逻辑控制系统，　由于其体积大，功能简单，逐步的被淘汰。　随着大规模集成电路和微处理器的发展，一种全新　的控制装置一可编程逻辑控制器（ＰＬＣ），开始出现于工　业自动化控制场合。此种自动化控制生产线是今后工业　自动化电气控制的主要发展方向。本文所设计的啤酒灌　装生产线就是符合这样的发展方向。　１灌装线的控制要求　①通过设置一个自动操作模式，当手自选择开关，置　于“自动”选项，则传送带在驱动电机的驱动下，开始运　行，并且一直保持到停止开关动作或者是传感器检测到　其中有瓶子出现停止状态，瓶子在装满啤酒之后，驱动　电机会自动启动，并且保持到另一个需要停止的状态，　如此循环。　②当定位开关检测到瓶子到达，则传送带停止１　ｓ，此　时，灌装设备开始工作，灌装在５　ｓ之内完成，如有错误情　收稿日期：２０１３—０３一Ｏ７　作者简介：张义军（１９６５一），男，浙江普陀人，高中，工程师，主要从事　电气控制工作。　况，则会报警显示，报警有声光报警模式。　③用２个传感器和若干加法器检测，并记录当前的空　瓶数和满瓶数，一旦整个系统开始运行，则立即进行计　数，计数的量程是１　００００００瓶。　④系统可以通过手动方式对系统进行复位，从而对　数据进行清零。　２电气控制电路设计　２．１　电控系统与原理图设计　整个系统的电路图，如图１所示。图中有５个断路器，　分别是Ｆ１、ＱＦ２、ＱＦ３、ＱＦ４、ＱＦ５，由这５个断路器将三相电　源引入，同时通过Ｆ１、ＱＦ２、ＱＦ３、ＱＦ４、ＱＦ５为电路提供良　好的短路保护。另外，图中还有３个热继电器，他们分别　对系统中的电动机进行过载保护。　

PLC自动控制灌装机毕业设计(论文)

PLC自动控制灌装机毕业设计(论文)

鞍山科技大学

毕业设计（论文）

题 目 PLC自动控制灌装机

系 （院） 自动化系

专 业 电气工程与自动化

班 级

学生姓名

学 号

指导教师

职 称

二〇〇〇 年 六 月 十 日 鞍山科技大学本科毕业设计（论文）

I

PLC控制的自动灌装机系统的设计

摘 要

近年来，社会的发展和进步对各行各业提出了越来越高的要求。机械化加工企业为了提高生产效率和市场竞争力，采用了机械化流水线作业的生产方式，对不同的产品分别组成了自动流水线。产品不断地更新换代，也同时要求相应的控制系统随之改，提高产品生产的效率。在这种情况下，硬连接方式的继电接触式控制系统就不能满足经常更新的要求了。这是因为，一是成本高，二是周期长。在早期还出现过矩阵式顺序控制器和晶体管逻辑控制系统，由于这些装置体积大，功能少，本身存在很多不足，虽然在能够提高控制系统的通用性和灵活性，但均未得到广泛应该。

PLC可编程序控制器具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，液体物体的灌装机发展很快，早已有人工手动灌装发展实现机械自动化灌装，且自动化水平日益提高。随着科学技术和生产的发展，现在越来越多的将PLC应用于灌装机系统中。

本设计综合可编程控制器和变频器控制的诸多优点，通过可编程控制器输出来控制变频器的多段速调速，让电动机转速跟随检测的反馈信号而变化，实现对灌装啤酒传送带速度的自动控制，使其与灌装机的速度相匹配，提高工业生产的效率。本次设计将可编程控制器和变频器控制进行了充分的结合运用，将可编程控制器的开关量输出端直接与变频器的开关输入端相连，体现了由新的控制器带来新的控制理念的思想。 鞍山科技大学本科毕业设计（论文）

啤酒发酵自动控制系统的设计

啤酒发酵自动控制系统的设计

大庆石油学院应用技术学院毕业论文

摘要

啤酒工业是我国食品工业中一个重要的产业部门，随着国民经济的发展和人民生活的改善，我国啤酒工业也得到了空前发展。尽管如此，我国的啤酒生产工业前存在许多不尽如人意的地方。由于啤酒生产的工艺复杂，目前我国大多数啤酒生产企业装备落后，自动化程度低，产品质量不稳定。如何提高啤酒生产的综合自动化水平，增强我国啤酒产业的综合实力是一个很好的研究课题。发酵过程是啤酒生产过程中的重要环节之一，本文针对实验室啤酒发酵装置技术装备落后、自动化程度低、产品质量不稳定以及啤酒发酵罐温度所具有的大时滞、强关联、时变、大时间常数和变量的特点，提出了AT89S52单片机为核心的数字化温度控制系统方案。在发酵罐中设置上、中和下三个测温点，控制系统对这三个测温点进行循环检测，然后检测到的温度信号送到单片机，由单片机通过具体程序对以上三个信号进行处理，通过本文设定的特殊控制算法决定每层控制阀的开度，从而实现了啤酒发酵罐内部麦汁三层温度的精确控制，进而解决了啤酒发酵罐内部温度控制精度不高的问题，提高了啤酒生产的综合自动化水平

本设计是利用毕业设计时间所学习的西门子PLC（S7-200）设计的啤酒发酵自动控制系统。本文针对啤酒发酵过程控制及其管理自动化的要求，提供了一整套的啤酒发酵过程集散控制系统的方案。文中介绍了系统的工艺流程、软件设计、PID回路设计。软件设计包括系统控制的梯形图、实现代码（指令表）及程序说明以及温度设定值的计算和PID回路计算。该设计编程容易，容易掌握。

关键词

PLC PID 啤酒发酵 自动控制 大庆石油学院应用技术学院毕业论文

目录

摘要..................................................................................................... 错误!未定义书签。

基于PLC的自动化生产线的设计毕业设计

基于PLC的自动化生产线的设计毕业设计

基于PLC的自动化生产线的设计毕业设计

基于PLC的自动化生产线的设计毕业设计

一、引言

随着工业自动化的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在自动化生产线中的应用越来越广泛。PLC作为一种通用的工业自动化控制设备，具有高可靠性、灵活性好、易于维护等特点，适用于各种工业控制领域。本文主要探讨基于PLC的自动化生产线的设计毕业设计。

二、背景

自动化生产线的发展经历了多个阶段，从最初的机械式生产线到如今的数字化生产线，其发展历程见证了工业自动化的巨大变革。PLC作为一种成熟的工业自动化控制技术，在数字化生产线中发挥着至关重要的作用。PLC通过接收输入信号，进行逻辑控制和计算，然后输出控制信号，驱动执行机构完成自动化生产过程。

三、设计方案

基于PLC的自动化生产线的设计方案包括硬件和软件两部分。硬件部分主要涉及PLC的选型、输入输出模块的选择、传感器和执行机构的设计等。软件部分则包括PLC控制程序的编写，如逻辑控制、顺序控制等。 1、PLC选型：根据自动化生产线的控制要求，选择合适的PLC品牌和型号。考虑因素包括I/O点数、处理速度、存储容量等。

2、输入输出模块选择：根据生产线所需检测和控制的信号类型，选择合适的输入输出模块。例如，选择模拟量输入模块、开关量输入模块等。

3、传感器设计：根据生产线的工艺要求，设计合适的传感器，如位置传感器、速度传感器等。

4、执行机构设计：根据生产线的工艺要求，设计合适的执行机构，如电机、气缸等。

5、软件设计：根据生产线的工艺流程，编写PLC控制程序。程序应包括逻辑控制、顺序控制、过程控制等部分。

四、实验结果

通过实验验证基于PLC的自动化生产线的性能。实验结果显示，基于PLC的自动化生产线在提高生产效率、保证生产质量、降低劳动成本等方面具有显著优势。具体数据如下：

1、生产效率提高：采用基于PLC的自动化生产线后，生产周期缩短了20%，大大提高了生产效率。