压力法灌装是借助机械或气液压等装置控制活塞往复运动，将精度较高的液料从储料缸吸入活塞内，然后再强制压入待灌容器中。由于能够借助较大外力，放可大大提高灌装速度。

本生产线用于灌装低粘度、不含气的液料，如牛奶、白酒、果汁的灌装，在灌装方法上选用常压灌装工艺。

2.2定量灌装

在现代灌装生产线的生产作业中，必须要保证定量灌装的高精确性，使灌装量的误差保持在合理的水平。

现行的定量灌装方式主要有量筒式灌装、称重式灌装、电磁阀灌装、电磁感应式灌装。量筒式灌装主要以机械设备为主，与机械制造和加工有很大的关系，灌装速度较慢，产品维修率高；称重式灌装可以达到很高的精度，但由于其称重比较复杂，因而速度较慢；电磁感应式灌装原理较复杂，当今生产线上推广应用较少，还处于研发阶段；比较可行的方法是采用电磁阀灌装。电磁阀灌装机的灌装阀的开关由电磁阀控制，灌装精度更高，计时恒压定量灌装原理，可使灌装量的误差在千分之五以下。电动定量灌装系统及电磁阀控制计量装置，可进行精确的灌装，减少浪费。

2.3饮料灌装流水线的基本结构

整个灌装流水线的基本结构如图3.1、图3.2、图3.3所示。整个流水线由主传送带、次品传送带、灌装装置、次品推动装置、定位传感器、次品检测传感器等组成。电动机的启动和停止，灌装装置向上、向下移动和灌装，次品的检测、推动都是由PLC控制的。流水线由传感器实时监控，由PLC控制，控制准确，自动化程度高。

2.4瓶子的输送

此灌装生产线的宽度仅够一个瓶身通过，且两端空隙不超过两毫米，瓶与瓶之间无空隙，使瓶子保持一条笔直的直线。瓶子从理瓶机出来后，进入主传送带，由传送带送到灌装区。

2.5次品的分离

当灌满的瓶子从灌装区出来后进入次品检测区，当有次品通过次品检测区时，次品检测接近开关发给PLC一个信号，并由此启动次品推动装置及次品传送带，分离出次品后，主传送带恢复运行。

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3电气控制系统设计

3.1饮料灌装基本结构

图3.1 灌装流水线基本结构图

图3.2 灌装流水线基本结构图

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图3.3 灌装流水线的基本结构图

3.2选择电器元件

（1）电动机的选择

根据设计所需，从成本和工作效率出发。要选的电动机在工作的时候不能过载和长时间的轻载。

电动机M1型号为Y132M-4，额定电压为交流380V，额定电流为15A，频率为50HZ，功率为7.5KW，转速为1440r/min。

电动机M2型号为Y90S-4，额定电压为交流380V，额定电流为2.8A，频率为50HZ，功率为1.1KW，转速为1440r/min。

电动机M3选与电动机M2一样的型号即可。

（2）断路器的作用：断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。 吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。 （3）断路器选用原则；

1）空开额定工作电压大于等于线路额定电压 2）空开额定电流大于等于线路负载电流

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3）空开电磁脱扣器整定电流大于等于负载最大峰值电流（负载短路时电流值达到脱扣器整定值时，空开瞬时跳闸。一般D型代号的空开出厂时，电磁脱扣器整定电流值为额定电流的8-12倍。）也就是说短路跳闸而电机启动电流是可以避开的。

根据三个电动机的额定电流，选择断路器QF1、QF2、QF3的型号如表 所示。并根据PLC和变压器选择QF4和QF5的型号。

（4）热继电器FR1、FR2、FR3

主电动机M1的额定电流15A，FR1可以选用JR16，热元件电流为20A，电 流整定范围为14~22A工作时将额定电流调整为15A。同理，FR2可选用JR10-10型热继电器，热元件电流为2A，电流整定范围为0.45~2A工作时将额定电压调整为1.1A。FR3的型号和FR2相同。

（5）微波液位仪

微波液位仪原理图如图3.4所示：相距为S的发射天线和接收天线，相互构成一定角度。波长为λ的微波从被测液面反射后进入接受天线。接收天线接收到的微波功率将随着被测液面的高低不同而异。接受天线接收到的功率P0为

???PtGtG0???2 P 04?S?4d?? (式3-1)

式中，Pt 为发射天线的发射功率；Gt为发射天线的增益；G0为接收天线的增益；d为两天线与被测表面间的垂直距离。

当发射功率、波长、增益均恒定时，上式可改写为

2

4???PtGtG0P0???4S2?4??42?d2K1?K2?d2 (式3-2)

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