前言

灌装机随着物料分装的发展，出现了能够以灌装手段来实现各种控制功能的革命性灌装系统。灌装设备具备了通用性和灵活性好等优点以及操作方便、简单易懂、价格低廉等，因此能够完全适应于定量灌装机工业环境的通用控制装置。增加了算术运算、数据转换、过程控制、数据通信等功能，能够很方便的完成大型而复杂的任务。

灌装变频控制是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。在工业生产领域中，变频调速是异步电动机控制的一种比较合理和理想的调速方法，通过改变定子供电频率来改变同步转速实现对异步电动机的调速，在调速过程中从高速到低速都能可以保持有限的转差率，因而具有高效率、宽范围和高精度的调速性能，能够很好地提高工业生产的效率。利用变频控制拖动电动机，起动电流小，可以实现软起动、多段速调速和无级调速，方便的进行加减速控制，是电动机获得高性能，大幅度地节约电能，因而变频控制在工业生产和生活中得到了越来越广泛的应用。

综合所述利用变频控制各自的功能进行设计实现多段速调速。由光电开关以及内部的定时器检电动机转速的实际转速，并以此转速作为反馈信号控制让电动机转速，进而实现对灌装传送带速度的自动控制。自动控制的目的就是使其与灌装机的速度相一致，节省灌装的时间。。

罐装传送带设计要求

液体灌装机根据瓶流通过灌装变频控制调整输送带的速度，根据瓶流情况选择多段速控制，做到输送带速度与称重灌装机速度很好的匹配。

称重灌装机由光电检测开关检测瓶流速度，不同的瓶流速度对应变频控制的不同速度，由输出端子去控制变频控制的多段速控制端，实现速度的调整，实现与灌装速度相匹配。

在灌装速度不变的情况下，瓶流速度必须和灌装速度保持一致，为了保持一致，需要用一个光电传感器把检测到的瓶流脉冲输入到灌装系统，控制变频控制多段速调速。并且可以在称重灌装机上做到上位监控。频率驱动电动机，从而实现对电动机的调速即控制瓶流速度与罐装速度一致，达到设计目的。

称重灌装机工艺流程

灌装变频控制电机转动带动皮带传动，然后将要灌装的瓶传送给称量灌装机，达到瓶流速度和灌装速度的协调，从而提高工作效率。灌装机启动后按下电机正转开关，电机开始转动，带动皮带传动，待灌装的瓶子在皮带的传动作用下经过光电传感器，称重传感器对瓶子进行计数送往灌装机进行数据处理，处理后得到的瓶流速度和存储器里面设定的值进行比较，判断是否需要进行调速，如果不需要调速电机按照原来的速度运转，如果需要进行调速，则输出控制信号给灌装机变频控制多段速调速控制端，变频控制接受到传送过来的控制信号后经内部处理，输出特定频率的电压实现对电机的自动灌装机变频调速。变频控制异常输出端反馈信号给灌装机输入，实现对液体灌装机变频控制的保护。

输入信息分析

本称重灌装机的输入信号有5个，称量定量灌装机分别是启动按钮、停止按钮、自动、手动切换按钮、检测频率输入信号端。启动按钮用于启动调速灌装机开始工作，停止按钮用于结束调速灌装机，自动按钮用于控制电机自动调速运转，手动按钮用于手动控制电机转速，频率信号输入端是用于将光电传感器传来的脉冲信号传入液体灌装机，进行逻辑处理。

输出信息分析

液体灌装机输出信号有6个，其中Y0、Y1、Y2用于设定频率控制信号，控制电动机的低、中、高、速运转。Y3用于实现电动机转速的过快报警，Y4用于实现电动机转速的过慢报警，Y6用于启动电动机的正转运行。

编程平台介绍

三菱液体灌装设备的编程软件。适用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可编程控制器。支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改、监控及调试，具有异地读写液体灌装机程序功能。自动灌装设备采用GXdeveloper软件作为编程平台。

组态软件介绍

灌装NET平台上的新一代组态软件，完全兼容Windows7操作称重灌装机。具有技术领先、性能稳定、功能强大、图形精美、易学易用、架构灵活、扩展容易等一系列优点。

称重灌装机以通信的方式和控制相连，能读写控制内部的信息，并以图形和动画等直观形象的方式呈现这些信息，以方便控制流程的监视。也可以通过直接对控制发出指令、设置参数干预控制流程，能对控制的数据进行运算处理，将结果返回给控制称重灌装机，协助控制完成复杂的功能。还能对从控制得到的以及自己产生的数据进行存储、报表等其他功能，从而延伸控制灌装设备的能力和弥补灌装机的不足。比如灌装装置可以作为中间桥梁，将称重灌装机和工厂的企业管理信息连接起来，将多个控制灌装连接起来，使称量灌装机之间能交换数据、共享资源，协调和管理。从而在更大范围内优化了控制结构，提高综合自动化效率。

总结

本次设计主要是利用变频控制电机转动带动皮带传动，然后将要灌装的瓶传送给灌装机。从而控制电机转速，达到瓶流速度和灌装速度的协调，提高生产效率。变频控制多段速调速控制端，接受传送过来的控制信号后经内部处理，输出特定频率的电压实现对电机的变频调速。变频控制异常输出端反馈信号给液体灌装机输入，实现对变频控制的保护。