王引[1] [2]  李強[2]

　　（1.東南大學 南京 211189    2.內蒙古科技大學
，包頭014010）

　　摘要: 紮zha啤pi一yi直zhi是shi深shen受shou消xiao費fei者zhe喜xi愛ai的de一yi種zhong飲yin品pin，其qi消xiao費fei在zai全quan球qiu均jun有you增zeng長chang的de趨qu勢shi，在zai此ci形xing勢shi下xia
，現xian行xing紮zha啤pi桶tong清qing洗xi設she備bei清qing洗xi效xiao率lv低di的de缺que點dian必bi將jiang日ri益yi凸tu顯xian。在zai對dui現xian行xing紮zha啤pi桶tong清qing洗xi設she備bei和he清qing洗xi方fang法fa充chong分fen分fen析xi的de基ji礎chu上shang進jin行xing了le研yan究jiu，提ti出chu了le一yi種zhong基ji於yu北bei京jing騰teng控kong科ke技ji有you限xian公gong司siT910係列PLC的並聯清洗方法，重新設計了紮啤桶清洗機的結構，其清洗效率將提高3-4倍，可以有效緩解上述狀況。

　　關鍵詞：效率；並聯清洗方法； 騰控PLC

　　1 引言

　　紮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 。紮(zha)啤(pi)桶(tong)清(qing)洗(xi)設(she)備(bei)是(shi)隨(sui)著(zhe)紮(zha)啤(pi)的(de)普(pu)及(ji)而(er)研(yan)製(zhi)開(kai)發(fa)的(de)。隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)生(sheng)活(huo)水(shui)平(ping)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)
，對(dui)紮(zha)啤(pi)的(de)消(xiao)費(fei)量(liang)也(ye)逐(zhu)年(nian)猛(meng)增(zeng)，紮(zha)啤(pi)桶(tong)的(de)清(qing)洗(xi)問(wen)題(ti)也(ye)隨(sui)之(zhi)顯(xian)露(lu)，雖(sui)然(ran)市(shi)場(chang)上(shang)現(xian)行(xing)的(de)紮(zha)啤(pi)桶(tong)清(qing)洗(xi)設(she)備(bei)已(yi)經(jing)采(cai)用(yong)了(le)PLC控(kong)製(zhi)
，實(shi)現(xian)了(le)半(ban)自(zi)動(dong)化(hua)作(zuo)業(ye)，但(dan)隨(sui)著(zhe)紮(zha)啤(pi)消(xiao)費(fei)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)增(zeng)大(da)
，紮(zha)啤(pi)桶(tong)的(de)清(qing)洗(xi)效(xiao)率(lv)低(di)的(de)問(wen)題(ti)也(ye)必(bi)將(jiang)漸(jian)漸(jian)凸(tu)顯(xian)。本(ben)文(wen)提(ti)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)基(ji)於(yu)北(bei)京(jing)騰(teng)控(kong)科(ke)技(ji)有(you)限(xian)公(gong)司(si)T910係列PLC的並聯清洗方法
，重新設計了紮啤桶清洗機的結構，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(dian)型(xing)的(de)清(qing)洗(xi)設(she)備(bei)如(ru)青(qing)島(dao)華(hua)英(ying)啤(pi)酒(jiu)設(she)備(bei)有(you)限(xian)公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)的(de)各(ge)種(zhong)型(xing)號(hao)的(de)清(qing)洗(xi)機(ji)，其(qi)清(qing)洗(xi)頭(tou)都(dou)是(shi)固(gu)定(ding)在(zai)清(qing)洗(xi)設(she)備(bei)的(de)工(gong)作(zuo)台(tai)上(shang)。當(dang)紮(zha)啤(pi)桶(tong)安(an)放(fang)在(zai)清(qing)洗(xi)頭(tou)上(shang)後(hou)，靠(kao)安(an)裝(zhuang)在(zai)機(ji)架(jia)上(shang)方(fang)的(de)氣(qi)壓(ya)缸(gang)下(xia)壓(ya)紮(zha)啤(pi)桶(tong)

，使(shi)清(qing)洗(xi)頭(tou)將(jiang)桶(tong)蓋(gai)頂(ding)開(kai)
，然(ran)後(hou)進(jin)行(xing)相(xiang)關(guan)作(zuo)業(ye)。

　　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

　　盡管現行紮啤桶清洗設備的通用性較強，能夠清洗各種型號的紮啤桶，但是其清洗能力隻有100-120桶每小時 ，還需要至少兩名工人協作完成，隨著紮啤消費量的增大，這樣的清洗效率是比較低的。

　　3 並聯式紮啤桶清洗設備設計

　　3.1 並聯式紮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，即當紮啤桶安裝後按照圖1清qing洗xi工gong藝yi順shun序xu進jin行xing，然ran後hou停ting機ji卸xie桶tong。這zhe裏li所suo提ti出chu並bing采cai用yong的de是shi並bing聯lian清qing洗xi方fang法fa。所suo謂wei的de並bing聯lian清qing洗xi方fang法fa，清qing洗xi工gong藝yi中zhong有you五wu道dao工gong序xu，就jiu設she置zhi五wu個ge清qing洗xi頭tou對dui五wu個ge紮zha啤pi桶tong同tong時shi作zuo業ye，完wan畢bi後hou，在zai短duan時shi間jian內nei使shi五wu個ge桶tong順shun次ci改gai變bian位wei置zhi。這zhe樣yang，當dang五wu道dao工gong序xu完wan成cheng好hao後hou
，五wu個ge桶tong就jiu清qing洗xi完wan畢bi了le。基ji於yu這zhe種zhong思si路lu，設she計ji了le一yi套tao新xin的de並bing聯lian式shi紮zha啤pi桶tong清qing洗xi設she備bei。

　　3.2 並聯式紮啤桶清洗機的係統結構

　　本套設備共包含三大部分：液壓係統（清洗泵係統部分）、電氣控製係統和機械本體部分。如圖2所示。

圖2 清洗機係統結構圖

　　3.2.1 清洗機液壓係統設計

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

圖3 清洗機液壓係統原理圖

　　3.2.2 清洗機電氣係統設計

　　電氣係統以騰控PLC為核心，包括騰控T910 PLC
、電磁閥、光電傳感器、交流接觸器、電機等
，實現電控製氣，從而氣控製氣或氣控製液的氣、電
、液相互控製的電氣控製方式。

　　在本電氣係統中需要4個開關量輸入和5個開關量輸出。騰控T910具有12個開關量輸入和8個開關量輸出滿足基本的IO口需求
，同時
，T910能夠適應不同惡劣環境，具有較寬的溫度使用範圍。圖4是T910接線圖。 

　　圖4 騰控T910 接線圖

　　3.2.3 清洗機機械本體創新設計

　　機械本體部分（見圖5）主要包括旋轉工作台、清洗頭部件
、機架及驅動電機等。旋轉工作台由桶托和桶托支架組成，其中桶托用來固定紮啤桶，而桶托支架用來固定6個桶托，呈360°均布。清洗頭部件是由5個清洗頭和清洗頭托架組成，托架呈圓環形，5個清洗頭按60°用螺栓連接在清洗頭托架上，另外一個60°位置是空位，留作裝、卸紮啤桶用，以實現非停機生產。電機經聯軸器、驅動軸與旋轉工作台相連。

　　1.紮啤桶桶托 2.卡具（12個）3.軟管接頭 4.清洗頭托架  5.氣缸 6.聯軸器 7.機架 8.齒輪減速電機  9.電機安裝附件 10.機架附件 11.清洗頭 12.軸 13.桶托支架

　　圖5 機械本體部分

　　3.3 並聯式紮啤桶清洗設備的工作過程

　　如圖5所示，本清洗設備設有6個工位
，分別為空位、排殘酒、進出清水
、進出熱堿水、進出消毒水、二er氧yang化hua碳tan背bei壓ya。當dang六liu個ge桶tong均jun按an放fang在zai旋xuan轉zhuan工gong作zuo台tai上shang，按an下xia啟qi動dong按an扭niu，電dian機ji帶dai動dong旋xuan轉zhuan工gong作zuo台tai轉zhuan動dong

，當dang紮zha啤pi桶tong蓋gai與yu清qing洗xi頭tou對dui正zheng時shi
，傳chuan感gan器qi檢jian測ce到dao該gai位wei置zhi
，電dian機ji停ting轉zhuan，從cong啟qi動dong到dao檢jian測ce到dao正zheng確que位wei置zhi需xu要yao0.5-1秒。桶與清洗頭對正後，即電機停轉的同時氣缸推動清洗頭托架帶動5個清洗頭同時上升，上升時間為0.5-1秒
，清洗頭同時對5個桶進行作業（除了空位上的桶）。清洗頭1氣衝排殘酒，需要4秒；清洗頭2高壓清水衝4秒，氣衝排水7秒
；清洗頭3高壓熱堿水3秒，氣衝排熱堿水6秒；清洗頭4高壓進消毒水4秒氣衝排消毒水7秒；清洗頭5進行二氧化碳背壓需要6秒，故這5個清洗頭作業最長時間為4秒加7秒為11秒，即公共周期為11秒。11秒後清洗頭下降需0.5-1秒，清洗頭下降後電機帶動旋轉工作台旋轉60°被傳感器檢測到，這需要0.5-1秒

，故折合清洗一個桶的時間為18-20秒，因此該清洗設備每小時可清洗180-200個桶。

　　4 結束語

　　本文采用北京騰控T910係列PLC，對現行紮啤桶清洗機進行重新設計
，提出了並聯清洗方法。並聯式紮啤桶清洗機和現行的清洗設備最高效率比為200/120。若當工人人數相同，在工時也相同的情況下，並聯式紮啤桶清洗機的清晰效率將比現行的提高3-4倍，有效緩解了現行紮啤桶清洗設備效率低的狀況。

　　Design of Beer-barrel-cleaning Machine Based on Tengcon PLC

　　Wang yin[1]   Li qiang[2]

　　(1.Southeast University Nanjing 211189  2.Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010)

　　Abstract: Beer is being one of the most popular drinks to customers, and the trend of its consuming amount is on the increase all over the world. Under this condition, the low efficiency of present beer-barrel-cleaning machine is to be exposed gradually. After studying the present beer-barrel-cleaning machine and its washing method deeply, parallel washing method is put forward and the mechanism of the machine is redesigned based on Tengcon T910. Finally, the cleaning efficiency will be improved to 3-4 times at the most, and the situation stated above is cushioned efficiently.

　　Keywords: efficiency; parallel washing method; Tengcon PLC

　　參考文獻

　　[1] 青島啤酒股份有限公司http://www.tsingtao.com.cn

　　[2] 青島華英啤酒設備有限公司 www.qingdaohuaying.com

　　[3] 佚名. 紮啤桶的優點及桶裝技術[J]

，中國食品工業，1998，(12)

　　[4] 王冬梅. 啤酒灌裝生產線自動控製係統的研究與開發[D]，西安理工大學
， 2001

　　騰控T910 PLC簡介：

　　T-910工業級以太網一體化可編程控製器，支持IEC61131-3標準的編程環境

　　12路DI，光電隔離。可兼做2路高速計數或1路差分編碼器計數

　　8路DO
，觸點容量250V/5A或DC30V/5A

　　8路AI，16位A/D，可選輸入0-5V或0-20mA

　　2路AO，12位D/A，可選輸出0-10V或0-20mA

　　提供1個10M/100M以太網接口，支持MODBUS/TCP協議，支持IEC870-5-104協議

　　2個RS232/RS485接口和1路RS485接口，支持MODBUS協議或者自由口編程

　　AC90～264V供電，最大功耗小於12W

　　對外提供1路直流24V電源，最大功率5W

　　工作環境 工作溫度：-40℃～85℃ 濕度：5%～95%RH無凝露，IP20防護

　　通過CE認證，IEC  Ⅲ級

　　關於騰控科技（www.tengcon.com ）：

　　北京騰控科技有限公司，其前身北京易控微網科技有限公司成立於2002年
，下轄包括易控微網、騰控自動化
、騰控智儀等子公司
，產品涉及PLC、RTU、通信網關、人機界麵等諸多產品線。從西氣東輸到奧運工程、從唐家山堰塞湖到各大油田油井監控、congbaogangdaoyangzishihuadengdaxingqiye，douyoutengkongkejidezuji。gongsichanpinyinianxiaoliangjinwantaodejiaorenyejijishenyuguoneixingyeqianlie
，yingdelezhongduoyonghuhehezuohuobandechangqikendingyuzhichi！