基于單片機(jī)的小型灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

基于單片機(jī)的小型灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘要】基于單片機(jī)控制小型灌裝機(jī)控制系統(tǒng)是具有一定可行性的，它主要結(jié)合灌裝生產(chǎn)線自動(dòng)化控制技術(shù)流程形成小型灌裝機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并從抽真空到灌裝吹氣結(jié)束完成每一步操作。所以本文中就簡(jiǎn)單探討了小型灌裝生產(chǎn)線的基本工作流程，對(duì)其基本工作原理進(jìn)行分析，最后闡釋了基于單片機(jī)的小型灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程。

【關(guān)鍵詞】小型灌裝機(jī)控制系統(tǒng);基本工作流程;原理;系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

傳統(tǒng)灌裝過程中控制系統(tǒng)采用繼電器進(jìn)行控制，但其問題在于響應(yīng)速度較慢且容易出現(xiàn)故障問題，無法滿足較高的生產(chǎn)應(yīng)用要求。就目前看來，需要利用具有高級(jí)程度、快響應(yīng)速度、可控性強(qiáng)且穩(wěn)定安全、體積偏小的單片機(jī)。同時(shí)在使用單片機(jī)有效控制小型灌裝生產(chǎn)線過程中也降低了生產(chǎn)控制成本，它已經(jīng)成為了控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域中的必然發(fā)展趨勢(shì)。

一、小型灌裝生產(chǎn)線的基本工作流程

小型灌裝生產(chǎn)線的基本工作流程主要結(jié)合空瓶展開，在進(jìn)入洗瓶機(jī)清理過程中，需要確保清洗干凈后從傳送帶傳送到螺桿分瓶裝置中，將空瓶劃分為單個(gè)撥輪進(jìn)瓶優(yōu)化調(diào)整托瓶機(jī)構(gòu)。再配合啟動(dòng)裝置升降灌裝閥底部位置，保證凸輪與執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠有效控制抽真空過程，并合理充入二氧化碳，做到有效吸氣，配合CIP清洗過程自由啟動(dòng)、關(guān)閉灌裝生產(chǎn)過程。在灌裝結(jié)束后，要分析小型灌裝生產(chǎn)線的基本工作原理[1]。

二、小型灌裝生產(chǎn)線的基本工作原理

小型灌裝生產(chǎn)線需要進(jìn)行檢測(cè)、控制等工作，結(jié)合空瓶清洗過程對(duì)瓶子質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，配合清洗過程分瓶優(yōu)化玻璃瓶卡瓶，同時(shí)分析卡瓶、爆瓶、倒瓶檢測(cè)與響應(yīng)優(yōu)化灌裝機(jī)灌裝過程，確保生產(chǎn)線中對(duì)壓蓋機(jī)進(jìn)行有效控制，同時(shí)研究灌裝機(jī)控制機(jī)制，如圖1。

三、基于單片機(jī)的小型灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

基于單片機(jī)的小型灌裝機(jī)中的主要部件為灌裝缸以及灌裝閥，其中灌裝缸專門環(huán)繞灌裝機(jī)頂部進(jìn)行設(shè)置，其材質(zhì)形狀為不銹鋼環(huán)形罐，主要在裝瓶過程中用于存放啤酒以及二氧化碳。在灌裝機(jī)控制過程中，主要要結(jié)合預(yù)抽空氣、二氧化碳備壓充入等等來控制預(yù)抽真空機(jī)制，即形成凸輪控制機(jī)制，確保撥輪機(jī)構(gòu)能夠正常進(jìn)入灌裝機(jī)下，確保托盤位置升降機(jī)構(gòu)有效作用。在灌裝機(jī)旋轉(zhuǎn)到?jīng)_洗啟動(dòng)設(shè)備位置后，需要結(jié)合該位置傳感器傳輸信號(hào)，為單片機(jī)控制到位奠定技術(shù)條件基礎(chǔ)。在這一過程中，需要對(duì)灌裝機(jī)進(jìn)行充氣清洗，確保二氧化碳閥開啟，保證二氧化碳流入到瓶中并接受8個(gè)階段的凈化過程，同時(shí)清洗吊瓶內(nèi)殘留氧氣部分。在備壓過程中，需要配合灌裝階段分析感應(yīng)啟動(dòng)器所處位置，有效控制灌裝開始時(shí)機(jī)。當(dāng)灌裝結(jié)束指令出現(xiàn)以后需要配合單片機(jī)內(nèi)部中斷指令控制閉閥位置，確保灌裝結(jié)束后有效延時(shí)液體沉淀過程。當(dāng)沉淀結(jié)束以后需要通過觸發(fā)吸氣閥吸取閥門中的內(nèi)部殘留液體，最后配合回氣口吹氣吹掉瓶頸泡沫，保證灌裝機(jī)控制流程與工作過程有效優(yōu)化。在整個(gè)過程中，需要結(jié)合預(yù)抽真空建立沖洗機(jī)制，保證第二次抽真空到位，同時(shí)做好備壓處理，保證灌裝沉淀完畢后閥門正常閉合，為吸氣過程做好準(zhǔn)備，建立回風(fēng)管吹氣分析機(jī)制。

在系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)，需要至少分析6個(gè)啟動(dòng)器的控制過程，建立時(shí)間延時(shí)控制機(jī)制，形成中斷控制，保證控制抽真空、沖洗、灌裝、備壓、吸氣等諸多技術(shù)過程實(shí)施到位。在每個(gè)操作過程中都需要結(jié)合開關(guān)按鈕狀態(tài)分析開關(guān)量信號(hào)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)儀表傳感器測(cè)量位置信號(hào)，確保為單片機(jī)處理傳遞機(jī)制，主要配合單片機(jī)控制閥門開合過程，進(jìn)而達(dá)到控制灌裝機(jī)灌裝過程的最終目的。

結(jié)合系列單片機(jī)分析STC生產(chǎn)單時(shí)鐘、機(jī)器周期過程中需要體現(xiàn)其高速性、高可靠性、低功耗性以及超強(qiáng)干擾性。其中一共要設(shè)置40個(gè)引腳，配合單片機(jī)加密技術(shù)優(yōu)化其加密屬性，確保系統(tǒng)代碼完全兼容，同時(shí)設(shè)置5MHz～35MHz寬范圍機(jī)制，建立高速10位A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)體系，如此可有效處理電機(jī)控制強(qiáng)干擾問題。在控制系統(tǒng)中主要需要對(duì)單片機(jī)主控模塊與開關(guān)量采集模塊進(jìn)行分析，確保位置傳感器檢測(cè)模塊建立背壓過程中的二氧化碳閥，優(yōu)化壓力傳感器反饋信號(hào)反饋機(jī)制。就灌裝過程而言，還需要結(jié)合單片機(jī)統(tǒng)計(jì)流經(jīng)電磁量，確保達(dá)到預(yù)設(shè)值，同時(shí)關(guān)閉電磁流量計(jì)，做到對(duì)液閥的有效反饋，優(yōu)化灌裝沉淀過程。主要是通過延時(shí)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)有效配置[2]。

總結(jié)：

綜上所述，本文中簡(jiǎn)單探討了灌裝生產(chǎn)線在單片機(jī)技術(shù)支持下的生產(chǎn)工作流程。在單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法過程中，它主要做到了抽氣、沖洗、備壓、灌裝、沉淀以及吸氣，確保按照正確順序簡(jiǎn)