专利名称：气水糖混合机自动控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气水糖混合机设备技术领域，尤其是一种常温条件下工作的气水糖混合机自动控制系统。
背景技术：
气水糖混合机是生产碳酸类饮料的必备设备，传统的气水糖混合机必须在6°C以下工作，否则，生产出的碳酸类饮料的含气量不能达到要求。所以，传统的碳酸类饮料的生产工艺必须具有冷冻设备和加热设备，即在原材料进入气水糖混合机之前，将原材料、气水糖混合机、灌装机以及将这些设备相连的输送机冷冻到6°C以下，而包装好、贴好标签碳酸类饮料的容器(瓶、或罐)在进入装箱机之前必须加热到室温，否则在容器表面凝结成水珠，一方面容易粘附污物，另一方面将包装箱弄湿而影响强度。目前，国外出现了在18°C以下能正常工作的气水糖混合机，这样的混合机可以简·化碳酸类饮料生产的工艺，即减少了冷冻和加热设备，节省了能源；但规格只有每小时产量在15吨以上的，售价都在200万元RMB以上，而且使用说明书全部为英文，操作工人阅读起来不方便，对工人的技术水平要求很高。我国有一些大的饮料生产厂家购买了国外的气水糖混合机，而我国大小饮料生产厂家总共有上千家，其中大多为中小饮料生产厂家，而中小饮料生产厂家资金实力不雄厚，不具备购买国外产品的实力，另外，国外的产品没有适合中小饮料生产厂家的规格，所以，我国大部分碳酸类饮料生产厂家仍然采用传统的工艺，对能源、设备和人员造成了很大的浪费。现有技术中，常温下正常工作气水糖混合机的作用是整机在环境温度不高于18°C的情况下将配料、净化水、CO2气体一次混合成碳酸饮料或低度啤酒。其采用PLC和按钮联合控制方式，自动工作过程的可视化程度低，每一个按钮和PLC之间均有控制接线，需要的端子和控制接线多，不利于操作和使用，出现故障的几率大，对操作者的技术水平要求高。
发明内容为了克服现有技术中气水糖混合机控制结构复杂，操作不便的不足，本实用新型提供一种气水糖混合机自动控制系统，通过采用自动可视化系统和PLC联合控制，从而避免了操作故障，有效解决了现有技术中的缺陷。为了实现上述发明目的。本实用新型采用的技术方案为所述的气水糖混合机自动控制系统包括脱气罐、预碳化罐、糖浆罐、储存罐、静态混合器、就地清洗管路和PLC控制系统，所述的脱气罐内设置有喷头和脱气机构，净化水管路通过水泵Ml与脱气罐内的喷头相连，水泵Ml前段管路上安装有水泵前过滤器，水泵Ml后段管路上安装有电磁阀AVl，脱气罐上设有电接点压力表V3-V4，真空泵M5通过管路和单向阀CVl及手动阀HVl与脱气罐上部相连，脱气罐一侧连接有脱气罐液位控制装置，脱气罐液位控制装置包括脱气罐内液体高位控制开关Q12、低位控制开关Q13、高位报警开关Qll和低位报警开关Q14 ;脱气罐下部通过管路与预碳化罐上部相连，预碳化罐与脱气罐之间的管路上设置有循环泵M3、电磁阀AV2和手动阀HV2，预碳化罐一侧连接有预碳化罐液位控制装置，预碳化罐液位控制装置包括预碳化罐内液体高位控制开关Q32、低位控制开关Q33和高位报警开关Q31 ;预碳化罐下部和上部分别通过管路与糖浆罐相连，预碳化罐与糖浆罐下部相连的管路上依次设置有手动阀HV3、电磁阀AV3、电磁阀AV4、流量计L2和手动阀HV4，糖浆管路通过糖浆泵M2伸入到糖浆罐上部，糖浆泵M2前段管路上安装有糖浆泵前过滤器，糖浆泵M2后段管路上安装有电磁阀AV5和手动阀HV12，糖浆罐上设有普通压力表V5，糖浆罐一侧连接有糖浆罐液位控制装置，糖浆罐液位控制装置包括糖浆罐内液体高位控制开关Q42、低位控制开关Q43和高位报警开关Q41 ;碳化泵M4 —端通过管路与电磁阀AV3和电磁阀AV4之间的管路相连，碳化泵M4另一端连接有流量计LI并通过管路与热交换器相连；所述的储存罐上设有电接点压力表V1-V2和安全阀，储存罐一侧连接有储存罐液位控制装置，储存罐液位控制装置包括储存罐内液体高位控制开关Q22、低位控制开关Q23、高位报警开关Q21和低位报警开关Q24 ；静态混合器上端通过管路伸入到储存罐内的下部，静态混合器下端通过管路与热交换器相连，储存罐下端通过管路与灌装机相连，储存罐与灌装机之间的管路上设置有手动阀HV5和手动阀HV6，气体CO2管路分别与储存罐的上部和静态混合器下端管路相连，气体CO2管路入口处设置有手动阀HV7，与储存罐的上部相连的管路上依次设置有第一气源三联件、电 磁阀AV6和单向阀CV2，与静态混合器下端管路相连的管路上依次设置有第二气源三联件、流量计L3、电磁阀AV7和单向阀CV3，静态混合器下端管路上还设有手动阀HV8 ;储存罐上端通过气体CO2管路分别与脱气罐和预碳化罐下端相连，接近储存罐上端的气体CO2管路上设置有单向阀CV4，接近脱气罐下端的气体CO2管路上设置有电磁阀AV8，接近预碳化罐下端的气体CO2管路上设置有电磁阀AV9，预碳化罐的上端和糖浆罐的上端通过气体CO2管路相连；电磁阀AV2与预碳化罐之间的管路上分别通过手动阀HV9和手动阀HVlO与两路就地清洗管路相连，就地清洗管路一路分别接脱气罐、预碳化罐和糖浆罐内上部设置的清洗球，接近脱气罐上部的就地清洗管路上设置有手动阀HV11，就地清洗管路另一路接储存罐内上部设置的清洗球，接近储存罐上部的就地清洗管路上设置有电磁阀AVlO ;所述的PLC控制系统通过电缆与触摸屏EVIEW相连。所述的脱气罐内的脱气机构为不锈钢丝网卷成圆盘状结构的填料层。所述的热交换器与冷媒相连。所述的第一气源三联件和第二气源三联件结构相同，由减压阀、一个粗过滤阀和一个精过滤阀组成。所述的PLC控制系统包括二十四个输入端口和十六个输出端口，PLC控制系统输入端口 O. O和O. 3分别接流量计LI和L2的脉冲输入端，PLC控制系统输入端口 O. 2和O. 5为接流量计LI和L2的复位输入端，流量计LI和L2的复位输入信号分别接PLC控制系统的输出端口 I. 4和O. 1，PLC控制系统的输出端口 1.4接继电器以9，？^控制系统的输出端口 O. I接继电器KA10，并由此控制复位输入信号；输入端口 O. I为PLC控制系统正常运行状态的输入端口，输入端口 O. 4为PLC控制系统处于维修状态的输入端口，PLC控制系统输入端口 O. 6和O. 7分别为储存罐内液体高位报警开关Q21和低位报警开关Q24的报警信号输入端口，PLC控制系统输入端口 2. I和2. 2分别为储存罐内液体高位控制开关Q22和低位控制开关Q23控制信号输入端口，PLC控制系统输出端口 O. 5通过接触器KM4线圈与碳化泵M4和电磁阀AV3相连，接近开关Q22和Q23通过PLC程序控制输出端O. 5信号的有无来控制接触器KM4线圈是否通电，来控制碳化泵M4的是否运行电磁阀AV3的是否打开；只有接近开关Q22和Q23失灵时接近开关Q21和Q24才起作用；PLC控制系统输入端口 I. 2和I. 3分别接储存罐上的压力上限V2和压力下限VI，PLC控制系统输出端口 O. O通过继电器KA5线圈与电磁阀AV9相连，PLC控制系统输出端口 O. 3通过继电器KA6线圈与电磁阀AV8相连，储存罐上安装电接点压力表用来显示和控制储存罐内部的压力，Vl和V2通过PLC程序控制输出端O. O信号的有无来控制电磁阀AV9的状态；当电磁阀AV9关闭时电磁阀AV8打开，当电磁阀AV9打开时电磁阀AV8关闭；PLC控制系统输入端口 2. 3和2. 4分别接脱气罐内液体高位控制开关Q12和低位控制开关Q13，PLC控制系统输出端口 I. 5通过接触器KMl线圈与水泵Ml相连，通过PLC程序分别控制PLC输出端I. 5信号的有无，从而控制接触器KMl线圈是否通电，控制水泵Ml的启动和停止；PLC控制系统输入端口 2. 5和2. 6分别接脱气罐内液体高位报警开关Qll和低位报警开关Q14，通过PLC程序控制整机的报警停机，当接近开关Q12和Q13正常工作时接近开关Qll和Q14不起作用；PLC控制系统输入端口
1.O和I. I分别接脱气罐上的压力上限V4和压力下限V3，PLC控制系统输出端口 O. 6通过 接触器KM5线圈与真空泵M5相连，通过PLC程序控制PLC输出端O. 6信号的有无，来控制接触器KM5线圈是否通电，从而控制真空泵M5的启动和停止；PLC控制系统输出端口 I. I通过继电器KA7线圈与电磁阀AVl相连，当脱气罐内液体低位控制开关Q13发出信号时通过PLC程序控制PLC输出端I. 5有信号输出，使接触器KMl的线圈通电，其主触点使水泵Ml启动运行，同时控制电磁阀AVl接通；当脱气罐内液体高位控制开关Q12发出信号时，通过PLC程序控制PLC输出端I. 5没有信号输出，接触器KMl的线圈断电，水泵电机Ml不运行，同时关闭电磁阀AVI ;PLC控制系统输入端口 I. 5和I. 6分别接糖浆罐内液体高位控制开关Q42和低位控制开关Q43，PLC控制系统输出端口 I. 7通过接触器KM2线圈与糖浆泵M2相连，PLC控制系统输出端口 I. 2通过继电器KA3线圈与电磁阀AV2相连，PLC控制系统输入端口 I. 4接糖浆罐内液体高位报警开关Q41，通过PLC程序控制PLC输出端I. 7信号的有无，来控制接触器KM2线圈是否通电，从而控制糖浆泵M2的启动和停止；当糖浆泵M2启动时电磁阀AV2接通，反之亦然，当Q41发出信号时整机报警停机；只有在接近开关Q42失灵时Q41才会起作用；糖浆罐不设液位下限报警开关，是因为在生产结束时必须把糖浆罐之中的料液用完，防止浪费；因在整个生产过程中糖浆罐内部的压力为常压，所以不设电接点压力表来控制压力，为安全设置普通压力表V5来显示压力；PLC控制系统输入端口 I. 7和
2.O分别接预碳化罐内液体高位控制开关Q32和低位控制开关Q33，PLC控制系统输出端口
O.4通过接触器KM3线圈与循环泵M3相连，PLC控制系统输入端口 2. 7接预碳化罐内液体高位报警开关Q31，当预碳化罐内液体低位控制开关Q33接通时通过PLC程序控制PLC输出端O. 4发出信号，使接触器KM3的线圈通电，从而控制循环泵M3启动；当预碳化罐内液体高位控制开关Q32接通时通过PLC程序控制PLC输出端O. 4信号断开，使接触器KM3的线圈断电，控制循环泵M3停止；当循环泵M3启动时，电磁阀AV3打开；预碳化罐内液体高位报警开关Q31为预碳化罐高液位报警信号，当接近开关Q31接通时通过PLC程序控制整机报警停机；预碳化罐不设液位下限报警开关，是因为在生产结束时尽量把预碳化罐之中的脱气净化水用完，减少浪费；PLC控制系统输出端口 O. 7通过继电器KAl线圈与电磁阀AV6相连，PLC控制系统输出端口 I. O通过继电器KA2线圈与电磁阀AV7相连，PLC控制系统输出端口 1.3通过继电器以4线圈与电磁阀八￥4相连，PLC控制系统输出端口 I. 6通过继电器KA8线圈与电磁阀AV5相连；当Vl接通时，控制PLC的输入端I. 3有信号，通过PLC程序控制PLC输出端O. O发出信号，使中间继电器KA5线圈通电，从而控制电磁阀AV9接通，控制CO2气体从储存罐上部流入预碳化罐底部；当V2接通时，控制PLC的输入端I. 2有信号，通过PLC程序控制PLC的输出端O. O无信号输出，则继电器KA5的线圈不通电，使电磁阀AV9关闭。本实用新型的有益效果是所述的气水糖混合机自动控制系统，主要由脱气罐、糖浆罐、预碳化罐、存储罐、静态混合器、就地清洗管路和PLC控制系统组成，采用触摸屏和PLC联合控制，结构新颖，布局合理，节省端子和控制接线，自动工作过程的可视化程度高，各种控制参数可以在触摸屏上直接设置和显示，降低对操作者的技术要求。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图I是本实用新型的控制结构原理示意图；图2是本实用新型的PLC控制连接图。I、脱气罐；2、预碳化罐；3、糖浆罐；4、储存罐；5、水泵前过滤器；6、喷头；7、糖浆泵前过滤器；8、安全阀；9、热交换器;10-1、10-2、10-3、10-4、清洗球;11、静态混合器；12、
第一气源三联件；13、第二气源三联件。
具体实施方式
以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述如图I至2示，所述的气水糖混合机自动控制系统包括脱气罐I、预碳化罐2、糖浆罐3、储存罐4、静态混合器11、就地清洗管路和PLC控制系统，所述的脱气罐I内设置有喷头6和脱气机构，净化水管路通过水泵Ml与脱气罐I内的喷头6相连，水泵Ml前段管路上安装有水泵前过滤器5，水泵Ml后段管路上安装有电磁阀AV1，脱气罐I上设有电接点压力表V3-V4，真空泵M5通过管路和单向阀CVl及手动阀HVl与脱气罐I上部相连，脱气罐I 一侧连接有脱气罐液位控制装置，脱气罐液位控制装置包括脱气罐内液体高位控制开关Q12、低位控制开关Q13、高位报警开关Qll和低位报警开关Q14 ;脱气罐I下部通过管路与预碳化罐2上部相连，预碳化罐2与脱气罐I之间的管路上设置有循环泵M3、电磁阀AV2和手动阀HV2，预碳化罐2 —侧连接有预碳化罐液位控制装置，预碳化罐液位控制装置包括预碳化罐内液体高位控制开关Q32、低位控制开关Q33和高位报警开关Q31 ;预碳化罐2下部和上部分别通过管路与糖浆罐3相连，预碳化罐2与糖浆罐3下部相连的管路上依次设置有手动阀HV3、电磁阀AV3、电磁阀AV4、流量计L2和手动阀HV4，糖浆管路通过糖浆泵M2伸入到糖浆罐上部，糖浆泵M2前段管路上安装有糖浆泵前过滤器7，糖浆泵M2后段管路上安装有电磁阀AV5和手动阀HV12，糖浆罐3上设有普通压力表V5，糖浆罐3 —侧连接有糖浆罐液位控制装置，糖浆罐液位控制装置包括糖浆罐内液体高位控制开关Q42、低位控制开关Q43和高位报警开关Q41 ;碳化泵M4 —端通过管路与电磁阀AV3和电磁阀AV4之间的管路相连，碳化泵M4另一端连接有流量计LI并通过管路与热交换器相连；所述的储存罐4上设有电接点压力表V1-V2和安全阀8，储存罐4 一侧连接有储存罐液位控制装置，储存罐液位控制装置包括储存罐内液体高位控制开关Q22、低位控制开关Q23、高位报警开关Q21和低位报警开关Q24 ;静态混合器11上端通过管路伸入到储存罐4内的下部，静态混合器11下端通过管路与热交换器9相连，储存罐4下端通过管路与灌装机相连，储存罐4与灌装机之间的管路上设置有手动阀HV5和手动阀HV6，气体CO2管路分别与储存罐4的上部和静态混合器11下端管路相连，气体CO2管路入口处设置有手动阀HV7，与储存罐4的上部相连的管路上依次设置有第一气源三联件12、电磁阀AV6和单向阀CV2，与静态混合器11下端管路相连的管路上依次设置有第二气源三联件13、流量计L3、电磁阀AV7和单向阀CV3，静态混合器11下端管路上还设有手动阀HV8 ;储存罐4上端通过气体CO2管路分别与脱气罐I和预碳化罐2下端相连，接近储存罐4上端的气体CO2管路上设置有单向阀CV4，接近脱气罐I下端的气体CO2管路上设置有电磁阀AV8，接近预碳化罐2下端的气体CO2管路上设置有电磁阀AV9，预碳化罐2的上端和糖浆罐3的上端通过气体CO2管路相连；电磁阀AV2与预碳化罐2之间的管路上分别通过手动阀HV9和手动阀HVlO与两路就地清洗管路相连，就地清洗管路一路分别接脱气罐I、预碳化罐2和糖浆罐3内上部设置的清洗球10-1、10-2、10-3，接近脱气罐I上部的就地清洗管路上设置有手动阀HV11，就地清洗管路另一路接储存罐4内上部设置的清洗球10-4，接近储存罐4上部的就地清洗管路上设置有电磁阀AVlO ;所述的PLC控制系统通过电缆与触摸屏EVIEW相连。
所述的脱气罐I内的脱气机构为不锈钢丝网卷成圆盘状结构的填料层。所述的热交换器9与冷媒相连。所述的第一气源三联件12和第二气源三联件13结构相同，由减压阀、一个粗过滤阀和一个精过滤阀组成。所述的PLC控制系统包括二十四个输入端口和十六个输出端口，PLC控制系统输入端口 O. O和O. 3分别接流量计LI和L2的脉冲输入端，PLC控制系统输入端口 O. 2和O. 5为接流量计LI和L2的复位输入端，流量计LI和L2的复位输入信号分别接PLC控制系统的输出端口 I. 4和O. I，PLC控制系统的输出端口 I. 4接继电器KA9，PLC控制系统的输出端口 O. I接继电器KA10，并由此控制复位输入信号；输入端口 O. I为PLC控制系统正常运行状态的输入端口，输入端口 O. 4为PLC控制系统处于维修状态的输入端口，PLC控制系统输入端口 O. 6和O. 7分别为储存罐内液体高位报警开关Q21和低位报警开关Q24的报警信号输入端口，PLC控制系统输入端口 2. I和2. 2分别为储存罐内液体高位控制开关Q22和低位控制开关Q23控制信号输入端口，PLC控制系统输出端口 O. 5通过接触器KM4线圈与碳化泵M4和电磁阀AV3相连，接近开关Q22和Q23通过PLC程序控制输出端O. 5信号的有无来控制接触器KM4线圈是否通电，来控制碳化泵M4的是否运行电磁阀AV3的是否打开；只有接近开关Q22和Q23失灵时接近开关Q21和Q24才起作用；PLC控制系统输入端口 I. 2和I. 3分别接储存罐上的压力上限V2和压力下限VI，PLC控制系统输出端口 O. O通过继电器KA5线圈与电磁阀AV9相连，PLC控制系统输出端口 O. 3通过继电器KA6线圈与电磁阀AV8相连，储存罐上安装电接点压力表用来显示和控制储存罐内部的压力，Vl和V2通过PLC程序控制输出端O. O信号的有无来控制电磁阀AV9的状态；当电磁阀AV9关闭时电磁阀AV8打开，当电磁阀AV9打开时电磁阀AV8关闭；PLC控制系统输入端口 2. 3和2. 4分别接脱气罐内液体高位控制开关Q12和低位控制开关Q13，PLC控制系统输出端口 I. 5通过接触器KMl线圈与水泵Ml相连，通过PLC程序分别控制PLC输出端I. 5信号的有无，从而控制接触器KMl线圈是否通电，控制水泵Ml的启动和停止；PLC控制系统输入端口 2. 5和2. 6分别接脱气罐内液体高位报警开关Qll和低位报警开关Q14，通过PLC程序控制整机的报警停机，当接近开关Q12和Q13正常工作时接近开关Qll和Q14不起作用；PLC控制系统输入端口1.O和I. I分别接脱气罐上的压力上限V4和压力下限V3，PLC控制系统输出端口 O. 6通过接触器KM5线圈与真空泵M5相连，通过PLC程序控制PLC输出端O. 6信号的有无，来控制接触器KM5线圈是否通电，从而控制真空泵M5的启动和停止；PLC控制系统输出端口 I. I通过继电器KA7线圈与电磁阀AVl相连，当脱气罐内液体低位控制开关Q13发出信号时通过PLC程序控制PLC输出端I. 5有信号输出，使接触器KMl的线圈通电，其主触点使水泵Ml启动运行，同时控制电磁阀AVl接通；当脱气罐内液体高位控制开关Q12发出信号时，通过PLC程序控制PLC输出端I. 5没有信号输出，接触器KMl的线圈断电，水泵电机Ml不运行，同时关闭电磁阀AVI ;PLC控制系统输入端口 I. 5和I. 6分别接糖浆罐内液体高位控制开关Q42和低位控制开关Q43，PLC控制系统输出端口 I. 7通过接触器KM2线圈与糖浆泵M2相连，PLC控制系统输出端口 I. 2通过继电器KA3线圈与电磁阀AV2相连，PLC控制系统输入端口 I. 4接糖浆罐内液体高位报警开关Q41，通过PLC程序控制PLC输出端I. 7信号的有无，来控制接触器KM2线圈是否通电，从而控制糖浆泵M2的启动和停止；当糖浆泵M2启动时电磁阀AV2接通，反之亦然，当Q41发出信号时整机报警停机；只有在接近开关Q42失灵时Q41才会起作用；糖浆罐不设液位下限报警开关，是因为在生产结束时必须把糖浆罐之 中的料液用完，防止浪费；因在整个生产过程中糖浆罐内部的压力为常压，所以不设电接点压力表来控制压力，为安全设置普通压力表V5来显示压力；PLC控制系统输入端口 I. 7和
2.O分别接预碳化罐内液体高位控制开关Q32和低位控制开关Q33，PLC控制系统输出端口
O.4通过接触器KM3线圈与循环泵M3相连，PLC控制系统输入端口 2. 7接预碳化罐内液体高位报警开关Q31，当预碳化罐内液体低位控制开关Q33接通时通过PLC程序控制PLC输出端O. 4发出信号，使接触器KM3的线圈通电，从而控制循环泵M3启动；当预碳化罐内液体高位控制开关Q32接通时通过PLC程序控制PLC输出端O. 4信号断开，使接触器KM3的线圈断电，控制循环泵M3停止；当循环泵M3启动时，电磁阀AV3打开；预碳化罐内液体高位报警开关Q31为预碳化罐高液位报警信号，当接近开关Q31接通时通过PLC程序控制整机报警停机；预碳化罐不设液位下限报警开关，是因为在生产结束时尽量把预碳化罐之中的脱气净化水用完，减少浪费；PLC控制系统输出端口 O. 7通过继电器KAl线圈与电磁阀AV6相连，PLC控制系统输出端口 I. O通过继电器KA2线圈与电磁阀AV7相连，PLC控制系统输出端口 1.3通过继电器以4线圈与电磁阀八￥4相连，PLC控制系统输出端口 I. 6通过继电器KA8线圈与电磁阀AV5相连；当Vl接通时，控制PLC的输入端I. 3有信号，通过PLC程序控制PLC输出端O. O发出信号，使中间继电器KA5线圈通电，从而控制电磁阀AV9接通，控制CO2气体从储存罐上部流入预碳化罐底部；当V2接通时，控制PLC的输入端I. 2有信号，通过PLC程序控制PLC的输出端O. O无信号输出，则继电器KA5的线圈不通电，使电磁阀AV9关闭。所述的气水糖混合机自动控制系统的电接点压力表由测量系统、指示装置、磁助电接点装置、外壳、调节装置及接线盒等组成；当被测压力作用于弹簧管时，其末端产生相应的弹性变形-位移，经传动机构放大后，由指示装置在度盘上指示出来；同时指针带动电接点装置的活动触点与设定指针上的触头(上限或下限)相接触的瞬时，致使控制系统接通或断开电路，以达到自动控制和发信报警的目的。所述的气水糖混合机自动控制系统的脱气罐I主要作用是排出水中溶解的杂气(主要为氧气)，脱气过程为正常工作时，纯净水从脱气罐上部被打入，在向下流动的过程中，经过若干层填料盘的同时在真空泵的作用下即可脱去水中的大部分杂气；通过单向阀CV1、手动阀HVl和真空泵5将脱气罐上部的杂气(主要是氧气)抽出，以利于纯净水更好的脱氧。糖浆罐3主要作用是储存糖浆及其它配料的混合物；预碳化罐2主要作用是储存脱了气的净化水，保证整机在工作的过程中有足够的脱气净化水；储存罐4主要作用是储存产品成品含汽碳酸饮料或者是低度啤酒，以备灌装机灌装；热交换器9主要作用是将混合液体进行降温，以利于二氧化碳气体的混入；静态混合器主要作用是将经过热交换器的混合液体与二氧化碳气体充分混合，使之形成液体产品。清洗球10-1、10-2、10-3和10-4可以360度旋转，避免了在对各个罐清洗的过程中产生死角。所述的气水糖混合机自动控制系统，本系统采用传感器、PLC、触摸屏等技术，自动控制整机的手动工作方式、自动运行工作方式和CIP工作方式。整机的控制采用西门子带有微处理器的PLC，当处理器接到各种检测和指令信息后以快速扫描的工作方式扫描所有存储器地址，执行设计梯形图时所设定的全部功能，以实现全部过程控制。其具体实施过程 如下(I)生产前的准备调整脱气罐I上部的电接点压力表V3-V4和储存罐4上部的电接点压力表V1-V2的数值达到产品要求，产品不同电接点压力表的调整数值是不一样的；调整四个罐的接近开关的位置达到生产要求；调整流量计L1、L2、L3的流量达到生产要求；调整气源三联件12、13的压力达到生产要求；关闭手动阀取2、取5、取8、取9、取10、取11，打开手动阀 HVI、HV3、HV4、HV6、HV7、HV12。(2)手动运行在做好生产前准备的基础上，按顺序手动运行五个泵。按下水泵Ml手动运行按钮，当脱气罐I的液位到达Q12位置时水泵应自动停止，当脱气罐I的液位到达Q13位置时水泵应自动启动，在水泵I运行的过程中人为触动QlI或Q14水泵均应自动停止并报警，否则检查原因；按下循环泵M3手动运行按钮，当预碳化罐2的液位到达Q32的位置时循环泵M3应自动停止，当预碳化罐2的液位到达Q33的位置时循环泵M3应自动启动，在循环泵M3运行的过程中人为触动接近开关Q31时循环泵M3应自动停止并报警，否则检查原因；按下糖浆泵M2手动运行按钮，当糖浆罐3的液位到达Q42的位置时糖浆泵M2应自动停止，当糖浆罐3的液位到达Q43的位置时糖浆泵M2应自动启动，在糖浆泵M2运行的过程中人为触动接近开关Q41糖浆泵M2应自动停止并报警，否则检查原因；按下碳化泵M4手动运行按钮，当储存罐4的液位到达Q22的位置时碳化泵M4应自动停止，当储存罐4的液位到达Q23的位置时碳化泵M4应自动启动，在碳化泵M4运行的过程中人为触动接近开关Q21或Q24碳化泵M4均应自动停止并报警，否则检查原因；手动启动真空泵M5是否正常，如不正常则检查原因。(3)生产自动运行手动运行正常的情况下，按下自动运行按钮，此时同时启动三条路线。在糖浆罐3液位达到Q43位置时启动糖浆泵M2 ；电磁阀AV6打开给储存罐4背压，压力达到储存罐4上的电接点压力表V1-V2所设定下限值Vl时间持续I秒后关闭电磁阀AV6 ;真空泵M5启动，在脱气罐I内部的压力低于其上安装的电接点压力表V3-V4所设定的下限值V3时水泵Ml启动，电磁阀7同时打开，在预碳化罐2的液位达到Q33位置时循环泵M3启动，同时电磁阀AV2打开，在储存罐4液位到达Q23的位置情况下或者储存罐4的压力低于其上所安装的电接点压力表V1-V2所设定的下限值Vl时，同时打开电磁阀AV3、AV4、AV7和启动碳化泵M4，当储存罐4的液位到达Q22的位置时，同时关闭电磁阀AV3、AV4、AV7停止碳化泵M4。在自动运行20秒后，每隔10分钟开启电磁阀AV8和AV9 —秒钟，分别断续向脱气罐I和预碳化罐2的底部充CO2气体。(4)生产结束按下自动停止按钮，首先自动停止糖浆泵M2和电磁阀AV5，然后关闭手动阀HV12 ;当糖浆罐3的液位到达Q43时自动关闭水泵Ml、电磁阀AV1、真空泵M5、循环泵M3、电磁阀AV2、AV3、AV4、AV7、AV8、AV9和碳化泵M4，当储存罐4的液位达到Q24位置时自动关闭电磁阀AV6,最后手动关闭手动阀HV7。(5)生产过程的样品取样生产过程中可以利用手动阀HV2、HV5、HV8进行取样(6) CIP 清洗关闭手动阀 HV6、HV7、HV12，打开手动阀 HV3、HV4、HV5、HV9、HV10、HV11。按下CIP按钮则自动启动水泵Ml和电磁阀AVl，清洗液被打入脱气罐I内，当液位到达Q13位置时自动启动循环泵M3和电磁阀AV2、AV10,清洗液除了从正常的生产管路进入四个罐的同时，还从四个罐的顶部的清洗球10-1、10-2、10-3、10-4进入四个罐，从而达到了对整机清洗的目的。·
权利要求1.一种气水糖混合机自动控制系统，包括脱气罐、预碳化罐、糖浆罐、储存罐、静态混合器、就地清洗管路和PLC控制系统，其特征在于所述的脱气罐内设置有喷头和脱气机构，净化水管路通过水泵Ml与脱气罐内的喷头相连，水泵Ml前段管路上安装有水泵前过滤器，水泵Ml后段管路上安装有电磁阀AVl，脱气罐上设有电接点压力表V3-V4，真空泵M5通过管路和单向阀CVl及手动阀HVl与脱气罐上部相连，脱气罐一侧连接有脱气罐液位控制装置，脱气罐液位控制装置包括脱气罐内液体高位控制开关Q12、低位控制开关Q13、高位报警开关Qll和低位报警开关Q14 ;脱气罐下部通过管路与预碳化罐上部相连，预碳化罐与脱气罐之间的管路上设置有循环泵M3、电磁阀AV2和手动阀HV2，预碳化罐一侧连接有预碳化罐液位控制装置，预碳化罐液位控制装置包括预碳化罐内液体高位控制开关Q32、低位控制开关Q33和高位报警开关Q31 ;预碳化罐下部和上部分别通过管路与糖浆罐相连，预碳化罐与糖浆罐下部相连的管路上依次设置有手动阀HV3、电磁阀AV3、电磁阀AV4、流量计L2和手动阀HV4，糖浆管路通过糖浆泵M2伸入到糖浆罐上部，糖浆泵M2前段管路上安装有糖浆泵前过滤器，糖浆泵M2后段管路上安装有电磁阀AV5和手动阀HV12，糖浆罐上设有普通压力表V5，糖浆罐一侧连接有糖浆罐液位控制装置，糖浆罐液位控制装置包括糖浆罐内液体高位控制开关Q42、低位控制开关Q43和高位报警开关Q41 ;碳化泵M4 —端通过管路与电磁阀AV3和电磁阀AV4之间的管路相连，碳化泵M4另一端连接有流量计LI并通过管路与热交换器相连；所述的储存罐上设有电接点压力表V1-V2和安全阀，储存罐一侧连接有储存罐液位控制装置，储存罐液位控制装置包括储存罐内液体高位控制开关Q22、低位控制开关Q23、高位报警开关Q21和低位报警开关Q24 ;静态混合器上端通过管路伸入到储存罐内的下部，静态混合器下端通过管路与热交换器相连，储存罐下端通过管路与灌装机相连，储存罐与灌装机之间的管路上设置有手动阀HV5和手动阀HV6，气体CO2管路分别与储存罐的上部和静态混合器下端管路相连，气体CO2管路入口处设置有手动阀HV7，与储存罐的上部相连的管路上依次设置有第一气源三联件、电磁阀AV6和单向阀CV2，与静态混合器下端管路相连的管路上依次设置有第二气源三联件、流量计L3、电磁阀AV7和单向阀CV3，静态混合器下端管路上还设有手动阀HV8 ;储存罐上端通过气体CO2管路分别与脱气罐和预碳化罐下端相连，接近储存罐上端的气体CO2管路上设置有单向阀CV4，接近脱气罐下端的气体CO2管路上设置有电磁阀AV8，接近预碳化罐下端的气体CO2管路上设置有电磁阀AV9，预碳化罐的上端和糖浆罐的上端通过气体CO2管路相连；电磁阀AV2与预碳化罐之间的管路上分别通过手动阀HV9和手动阀HVlO与两路就地清洗管路相连，就地清洗管路一路分别接脱气罐、预碳化罐和糖浆罐内上部设置的清洗球，接近脱气罐上部的就地清洗管路上设置有手动阀HV11，就地清洗管路另一路接储存罐内上部设置的清洗球，接近储存罐上部的就地清洗管路上设置有电磁阀AVlO ;所述的PLC控制系统通过电缆与触摸屏EVIEW相连。
2.根据权利要求I所述的气水糖混合机自动控制系统，其特征在于所述的脱气罐内的脱气机构为不锈钢丝网卷成圆盘状结构的填料层。
3.根据权利要求I所述的气水糖混合机自动控制系统，其特征在于所述的热交换器与冷媒相连。
4.根据权利要求I所述的气水糖混合机自动控制系统，其特征在于所述的第一气源三联件和第二气源三联件结构相同，由减压阀、一个粗过滤阀和一个精过滤阀组成。
5.根据权利要求I所述的气水糖混合机自动控制系统，其特征在于所述的PLC控制系统包括二十四个输入端口和十六个输出端口，PLC控制系统输入端口 O. O和O. 3分别接流量计LI和L2的脉冲输入端，PLC控制系统输入端口 O. 2和O. 5为接流量计LI和L2的复位输入端，流量计LI和L2的复位输入信号分别接PLC控制系统的输出端口 I. 4和O. 1，PLC控制系统的输出端口 1.4接继电器以9，PLC控制系统的输出端口 O. I接继电器KAlO ；输入端口 O. I为PLC控制系统正常运行状态的输入端口，输入端口 O. 4为PLC控制系统处于维修状态的输入端口，PLC控制系统输入端口 O. 6和O. 7分别为储存罐内液体高位报警开关Q21和低位报警开关Q24的报警信号输入端口，PLC控制系统输入端口 2. I和2. 2分别为储存罐内液体高位控制开关Q22和低位控制开关Q23控制信号输入端口，PLC控制系统输出端口 O. 5通过接触器KM4线圈与碳化泵M4和电磁阀AV3相连；PLC控制系统输入端口 I. 2和I. 3分别接储存罐上的压力上限V2和压力下限VI，PLC控制系统输出端口 O. O通过继电器KA5线圈与电磁阀AV9相连，PLC控制系统输出端口 O. 3通过继电器KA6线圈与电磁阀AV8相连；PLC控制系统输入端口 2. 3和2. 4分别接脱气罐内液体高位控制开关Q12 和低位控制开关Q13，PLC控制系统输出端口 I. 5通过接触器KMl线圈与水泵Ml相连；PLC控制系统输入端口 2. 5和2. 6分别接脱气罐内液体高位报警开关Ql I和低位报警开关Q14 ；PLC控制系统输入端口 I. O和I. I分别接脱气罐上的压力上限V4和压力下限V3，PLC控制系统输出端口 O. 6通过接触器KM5线圈与真空泵M5相连；PLC控制系统输出端口 I. I通过接继电器KA7线圈与电磁阀AVl相连；PLC控制系统输入端口 I. 5和I. 6分别接糖浆罐内液体高位控制开关Q42和低位控制开关Q43，PLC控制系统输出端口 I. 7通过接触器KM2线圈与糖浆泵M2相连，PLC控制系统输出端口 1.2通过继电器以3线圈与电磁阀八￥2相连，PLC控制系统输入端口 I. 4接糖浆罐内液体高位报警开关Q41 ;PLC控制系统输入端口 1.7和2. O分别接预碳化罐内液体高位控制开关Q32和低位控制开关Q33，PLC控制系统输出端口 O. 4通过接触器KM3线圈与循环泵M3相连，PLC控制系统输入端口 2. 7接预碳化罐内液体高位报警开关Q31 ；PLC控制系统输出端口 O. 7通过继电器KAl线圈与电磁阀AV6相连，PLC控制系统输出端口 I. O通过继电器KA2线圈与电磁阀AV7相连，PLC控制系统输出端口I.3通过继电器KA4线圈与电磁阀AV4相连，PLC控制系统输出端口 I. 6通过继电器KA8线圈与电磁阀AV5相连。
专利摘要本实用新型涉及气水糖混合机设备技术领域，尤其是一种常温条件下工作的气水糖混合机自动控制系统。其包括脱气罐1、预碳化罐2、糖浆罐3、储存罐4、静态混合器11、就地清洗管路和PLC控制系统，采用传感器、PLC、触摸屏等技术，自动控制整机的手动工作方式、自动运行工作方式和CIP工作方式。整机的控制采用西门子带有微处理器的PLC，当处理器接到各种检测和指令信息后以快速扫描的工作方式扫描所有存储器地址，执行设计梯形图时所设定的全部功能，以实现全部过程控制。结构新颖，布局合理，节省端子和控制接线，自动工作过程的可视化程度高，各种控制参数可以在触摸屏上直接设置和显示，降低对操作者的技术要求。
文档编号A23L2/54GK202618210SQ2012202202
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者刘立伟, 唐明媚, 赵先仲, 董旭 申请人:北华航天工业学院