基于騰控PLC的扎啤桶清洗機的設計

1 引言
扎啤是沒有經過發酵的啤酒，是一種純天然、無色素、無防腐劑、不加糖、不加任何香精的優質飲品，營養價值極高 。扎啤桶清洗設備是隨著扎啤的普及而研制開發的。隨著人們生活水平的不斷提高，對扎啤的消費量也逐年猛增，扎啤桶的清洗問題也隨之顯露，雖然市場上現行的扎啤桶清洗設備已經采用了PLC控制，實現了半自動化作業，但隨著扎啤消費的進一步增大，扎啤桶的清洗效率低的問題也必將漸漸凸顯。本文提出了一種基于北京騰控科技有限公司T910系列PLC的并聯清洗方法，重新設計了扎啤桶清洗機的結構，使得清洗效率有了很大的提高，有效克服了清洗效率低的問題。
2 現行清洗設備分析
2.1現行清洗設備結構特征
典型的清洗設備如青島華英啤酒設備有限公司生產的各種型號的清洗機，其清洗頭都是固定在清洗設備的工作臺上。當扎啤桶安放在清洗頭上后，靠安裝在機架上方的氣壓缸下壓扎啤桶，使清洗頭將桶蓋頂開，然后進行相關作業。
2.2現行清洗設備的清洗原理
雖然現行清洗設備的生產廠家和產品型號均有所不同，但是其清洗過程都是相似的，其清洗工藝如圖1所示。

圖1 現行清洗設備的清洗工藝

盡管現行扎啤桶清洗設備的通用性較強，能夠清洗各種型號的扎啤桶，但是其清洗能力只有100-120桶每小時 ，還需要至少兩名工人協作完成，隨著扎啤消費量的增大，這樣的清洗效率是比較低的。
3 并聯式扎啤桶清洗設備設計
3.1 并聯式扎啤桶清洗設備的設計原理
如果將這種現行的清洗方法定義為串聯清洗方法，所謂的串聯清洗方法是指清洗動作順次進行，即當扎啤桶安裝后按照圖1清洗工藝順序進行，然后停機卸桶。這里所提出并采用的是并聯清洗方法。所謂的并聯清洗方法，清洗工藝中有五道工序，就設置五個清洗頭對五個扎啤桶同時作業，完畢后，在短時間內使五個桶順次改變位置。這樣，當五道工序完成好后，五個桶就清洗完畢了。基于這種思路，設計了一套新的并聯式扎啤桶清洗設備。
3.2 并聯式扎啤桶清洗機的系統結構
本套設備共包含三大部分：液壓系統（清洗泵系統部分）、電氣控制系統和機械本體部分。如圖2所示。

圖2 清洗機系統結構圖

3.2.1 清洗機液壓系統設計
液壓系統包括清水泵、熱堿水泵和消毒水泵以及管路及其附件，以及氣動閥門。按照并聯清洗方法和圖1所示清洗工序的要求，設計液壓原理圖如圖3所示。