固液混合灌装机构设计及运动仿真分析
两种液体混合装置PLC控制系统设计
.摘要S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能价格比。
本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。
同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。
提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。
文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。
其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。
在本装置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。
整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点.关键词：PLC ；液体混合装置；程序目录1 液体混合装置控制系统设计任务 (2)1.1课程设计的目的 (2)1.2设计内容及要实现的目标 (2)2 系统总体方案设计 (3)2.1系统硬件配置及组成原理 (3)2.2系统接线图设计 (3)3 控制系统设计 (4)3.1估算 (4)3.2硬件电路设计 (4)3.3选型 (6)3.4分配表设计 (6)3.5外部接线图设计 (7)3.6控制程序流程图设计 (8)3.7控制程序设计 (8)3.8创新设计内容 (10)4 系统调试及结果分析 (11)4.1系统调试 (11)4.2结果分析 (11)总结 (12)致谢 (13)参考文献 (14)1 液体混合装置控制系统设计任务1.1课程设计的目的在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。
CREO机构的运动仿真与分析
11 2 2 初始条件设置
1 方式 单击机构功能区运动面板中的拖动按钮 2 操作步骤 1打开文件;然后进入仿真环境 2上述方式;系统弹出拖动对话框和选择对话框;如 图所示 3把模型调整到如图所示的位置;单击快照按钮;单 击选择对话框中的确定按钮;单击拖动对话框中的 关闭按钮;完成初始位置快照的定义
3 选项说明
选项 主体拖动按钮
快照按钮
含义
将主体拖动到关键的位置 默认的情况下;主体可以被自由地拖动;也可 以定义主体沿某一方向拖动
拍下当前位置的快照
显示快照按钮 删除快照
显示指定的当前快照
如果不满意所拍得的快照;可以选定指定的快照后;单击此按钮;删除快 照
11 2 3 机构分析与定义
1 方式 单击机构功能区分析面板中的机构分析按钮 2 操作步骤 1打开文件;然后进入仿真环境 2上述方式后;系统弹出分析定义对话框 3接受默认的分析定义的名称;在类型复选框中选择运动学;选择长度与帧频; 开始时间输入0;终止时间输入10;帧频输入10;选中快照选项;将snapshot1定为初 始位置 4单击运行按钮;可以看到两幅齿轮都运动起来;单击确定按钮;完成模型的分 析
密度
如果已经选择一个零件或组件作为参考类型;则可以通过密度来定 义质量属性 选择此选项时;除密度外的其他设置项将处于非活动状态
质量属性
如果已经选择一个零件或组件作为参考类型;则可以定义质量 重心 和惯性矩
使用此区域计算惯性矩 惯性矩是对机构的旋转惯量的定量测量;换言之;也就是主体围绕 固定轴旋转以反抗旋转运动发生改变的这种趋势
3 选项说明
回放对话框中的选项含义见表
选项
含义
播放当前结果集
保存结果集;可在当前或以后的进程中检索此文件;以回放结果或计算测量值;保存为pbk 文件
灌装机设计
摘要灌装机是酒水、饮料类等食品加工行业的关键设备之一。
目前正向着灌装的高速化、精确化；以及智能化、多功能化方向发展。
本文针对传统罐装机性能比较单一、自动化程度低、通用性差，灌装速度调整不方便，而且难以适用瓶形、液体物料及灌装规格的变化等问题，结合全自动液体灌装的工艺流程，分析了全自动液体灌装机的工作过程及其主要部件的功能，重点介绍了全自动液体灌装机关键工作环节的工作原理及控制要求。
全自动液体灌装机实现了灌装生产高速化、精确化、智能化、多功能化以及操作界面人性化的要求。
对灌装工作过程进行实时监控及动态管理，提高了液体灌装的自动化水平，提高了生产效率。
关键词：灌装，包装，灌装机，供瓶系统ABSTRACTLiquid filling machine was one of critical equipments in the filed of food processing for beverages．At present，the development tendency of Liquid filling machine was high speed、accurate、intelligent and multifunction．This paper compared the performance of traditional single．cylinder machine， the lower degree of automation，poor GM，filling speed of adjustment is not convenient，but difficult to apply a bottle—shaped，liquid filling materials and the changes in specifications and other issues，combined with fully automatic liquid filling process processes，analysis of the automatic liquid filling machine of the working process and its main functional parts，focuses on the automatic liquidfilling machine of the key aspects of the work of the working principle and control requirements。
液固流态化动态过程中相间作用力的数值模拟及实验验证
液固流态化动态过程中相间作用力的数值模拟及实验验证下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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推进式搅拌器固液混合的计算流体力学模拟_钟天铖
析， 其结构如图 1 所示． 搅拌罐直径 D = 0． 5 m ， 高度 H = 1． 2D ， 其中曲面底深 h = 0． 2D． 四片宽度为 T = 0． 1D 的挡板垂直安装在搅拌罐上． 选取四叶片推进 其叶片形状如图2（ a） 所示， 曲 式搅拌桨作为搅拌器， 32， 51， 38 和 113 mm ， 率半径 r 1 ～ r 5 分别为 47， 直 径 d = 0． 44D ， 安装高度 C = 0． 5D． 液体相为水， 密度
3 ρ = 1 000 kg / m ， 黏度 μ = 0． 001 kg / （ m ·s） ， 固体相 其平均直径 d g 为 0． 1，0． 2，0． 3 mm ， 为玻璃颗粒， 3 密度 ρg = 2 550 kg / m ． 在本次模拟分析中， 设定初 态下固体颗粒沉积在搅拌罐底部， 其占混合物体积
CFD simulation of solidliquid mixing in stirred vessel by propeller agitator
Zhong Tiancheng Tang Wencheng Liu Bixi
（ School of Mechanical Engineering ，Southeast University ，Nanjing 211189 ，China）
钟天铖 汤文成 刘碧茜
（ 东南大学机械工程学院 ，南京 211189 ）
摘要： 为了研究推进式搅拌器的固液混合性能并为设计和优化提供依据 ， 通过建立其计算流体 力学模型， 探讨了固体颗粒由沉积在搅拌罐底部的初态达到稳定混合的过程 ． 搅拌器旋转、 固液 两相混合和罐内湍流分别采用多重参考系法 、 欧拉模型和标准 kε 离散模型进行模拟， 初态颗粒 沉积由补丁函数实现． 根据流速场、 固颗粒分布、 力矩与功率数据研究了不同工况对力矩 、 功率和 悬浮状态的影响， 并改进底部结构以减少底部沉积 ． 数值仿真结果表明： 推进式搅拌器轴向循环 显著， 颗粒分布较为理想， 转速和体积分数增加会提高总力矩和功率， 颗粒增大则会减小压力力 增大切应力力矩， 并且加重沉积； 底挡板能够减少底部沉积并且促进颗粒悬浮 ． 所建模型和模 矩、 拟结果能够有助于加深对推进式搅拌器流场特性的了解 ， 并有利于对其进行设计和优化． 关键词： 推进式搅拌器； 计算流体力学； 混合过程； 颗粒分布 071307 中图分类号： TQ051． 7 文献标志码： A 文章编号： 1001 － 0505 （ 2016 ） 04-
基于PLC的多种液体混合控制系统设计
重庆工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书系部：自动化系专业班级：学生姓名：二O一三年十一月摘要以两种种液体的混合灌装控制为例，将两种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后要达到控制要求才能将混合的液体输出容器，并形成循环状态。
液体混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性，针对不同的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现液体混合系统从第一种液体加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。
设计以液体混合控制系统为中心，从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程（包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等），旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。
设计采用西门子公司的S7系列去实现设计要求。
关键词：多种液体，混合装置，自动控制目录前言 (1)第1章多种液体混合灌装机控制系统设计 (3)1.1 方案设计 (3)1.2 方案的介绍 (3)第2章硬件电路设计 (5)2.1 总体结构 (5)2.2 液位传感器的选择 (6)2.3 搅拌电机的选择 (6)2.4 电磁阀的选择 (7)2.5 接触器的选择 (8)2.6 热继电器的选择 (8)2.7 PLC的选择 (8)2.8PLC输入、输出口分配 (10)2.9液体混合装置输入/输出接线 (10)第3章软件电路设计 (13)3.1程序框图 (13)3.2 根据控制要求和I/O地址编制的控制梯形图 (13)第4章系统常见故障分析及维护 (17)4.1系统故障的概念 (17)4.2 系统故障分析及处理 (17)4.3 系统抗干扰性的分析和维护 (18)结论 (20)谢辞 (21)参考文献 (22)前言为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。
在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的工序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
ProE机构运动仿真设计及分析
活塞速度的测量结果，也可导出为EXCEL和文本格式
测量特征也可加入到运动分析中，进行结果查看，图形输出，如测量连杆大头最外边 与缸体裙部的距离。
应将测量保存为一个特征,然后才能进行测量分析
回放：轨迹曲线
轨迹曲线用来表示机构中某一元素相对于另一零件的运动。分为“轨迹曲线”与“凸轮 合成曲线”两种： “轨迹曲线”表示机构中某一点或顶点相对于另一零件的运动。 “凸轮合成曲线”表示机构中某曲线或边相对于另一零件的运动。 菜单：插入--->轨迹曲线
序号
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11
名称
自由度 旋转 平移
0
0
1
0
0
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1
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2
说明
使用一个或多个基本约束，交元件与组件连接在一起，连接后，元件与组件成为一个 主体，相互间没有自由度。 由一个轴对齐约束加一个与轴垂直的平移约束组成。元件可以绕轴旋转，不能平移。 例如，活塞销，齿轮、曲轴等。 由一个轴对齐约束与一个旋转约束组成，元件可沿轴平移，但不能旋转。如活塞。 由一个轴对齐约束组成，元件可绕轴旋转同时可沿轴向平移。如挺柱、气门等。
定义并约束相对运动的主体之间的关系。
自由度（Degrees 允许的机械系统运动。连接的作用是约束主体之间的相对运动，减少系统可能的
of Freedom)
总自由度。
执行电动机（ Force Motor）
作用于旋转轴或平移轴上（引起运动）的力。
机构（Joints）
特定的连接类型（例如销钉机构、滑块机构和球机构）
选取运动轴，曲柄连杆机构选 择曲轴的销钉连接图标 反向按钮改变旋向
定义轮廓，“规范”为位置时模选 项定义为斜坡曲轴旋转一圈360度， 图形中可以查看定义的轮廓，横坐 标为时间
固液两相流与颗粒流的运动理论及实验研究
固液两相流与颗粒流的运动理论及实验研究摘要：近年来，固液两相流和颗粒流的研究日益受到人们的重视，因为它们在矿物加工、冶金工业以及食品添加剂等众多生产领域中都有重要的应用。
本文将围绕固液两相流和颗粒流的运动机制进行详细的研究，包括介绍多种固液两相流和颗粒流的运动特性，分析流体动力学和结构特性对固液两相流和颗粒流性能的影品，以及固液两相流和颗粒流的实验研究等。
本文的研究成果表明，建立了一种有效的方法来研究固液两相流和颗粒流，这可以为研究人员提供重要的参考，以及设计出更先进的流体力学仪器。
关键词：固液两相流，颗粒流，流体动力学，实验研究1.言近年来，固液两相流和颗粒流的研究日益受到人们的重视，因为它们在矿物加工、冶金工业以及食品添加剂等众多生产领域中都有重要的应用。
固液两相流是指由不同物质组成的液体、固体及其他介质组成的多相混合流体系统，例如矿物加工中的浮选、冶金工业领域中的一次熔炼、以及食品添加剂行业中的生产过程等。
从本质上讲，固液两相流是一种自控机制，它可以自动调节其物质的流动性能。
颗粒流是指由不同形状的颗粒组成的混合流体，它们在能量作用下构成了多相动力学系统。
固液两相流和颗粒流在生产过程中都起着至关重要的作用，因此，研究它们的运动规律及其优化调控方法，对于更好地控制它们在众多领域中的应用具有重要意义。
2．固液两相流和颗粒流的运动机制（1）固液两相流的运动机制固液两相流是一种复杂的系统，其运动特性取决于液体和固体的特性以及系统的流动状态，因此，需要详细分析它们的流体动力学特性。
一般来说，固液两相流的运动可分为三类：挤出类、滚动类和漩涡类，其中挤出类和滚动类被称为均匀流动，而漩涡类被称为非均匀流动。
包括流体挤出、液体与固体共挤出和流体滚动在内的挤出运动，它们的主要特点是出口液体的流速低于入口液体的流速，并且液体和固体粒子一直处于动态平衡状态。
例如，在浮选和沉降过程中可以观察到这种运动。
（2）颗粒流的运动机制颗粒流的运动机制也可以分为三类：颗粒聚合类、颗粒分散类和流体支撑类，其中颗粒聚合类和颗粒分散类是以流体为核心的，而流体支撑类则是以流体为支撑的。
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固液混合灌装机构设计及运动仿真分析
固液混合灌装机是一种将固体和液体混合后灌装进容器内的机器。
它由机架、送料和灌装部分、调节配料部分以及控制系统组成。
本文将介绍固液混合灌装机的机构设计及运动仿真分析。
1. 机构设计
1.1 送料和灌装部分
送料部分由螺旋提料器和料斗组成，螺旋提料器带动物料从料斗中提升至灌装部分，灌装部分由下段同心锥形体、中段圆锥体及上段圆锥体组成，其依次向下收缩，液体通过灌装管直接喷射进入下段同心锥形体内，同时上段圆锥体内的固体也随着灌装管的旋转喷射入下段同心锥形体内，实现固液混合灌装。
1.2 调节配料部分
为防止固液配比不准确，可设置调节配料部分，由独立动力机构、齿轮机构和同步带构成。
齿轮机构驱动多组针阀，控制不同螺旋提料器的输出速度，实现精确的固液配比。
2. 运动仿真分析
使用SolidWorks软件对固液混合灌装机进行运动仿真分析。
首先建立三维模型，然后设定运动参数，包括轴向速度、延时、角度等，生成动画图形，实现机器的运动仿真。
2.1 灌装部分运动仿真
将液态物质经过灌装管灌装进入下段同心锥形体，同时旋转的灌装管可以将固态物质引入下段同心锥形体内，随着灌装管的
旋转和物料随重力下落，固液混合物星星点点地落在容器内，实现灌装功能。
2.2 调节配料部分运动仿真
调节配料部分的齿轮机构通过驱动针阀控制螺旋提料器的输出速度，根据不同固液配比的调整要求，对输出速度进行调节。
通过运动仿真的动画图像，可直观地显示出齿轮机构驱动针阀转动变化的关键位置和速度。
3. 结论
通过本文对固液混合灌装机的机构设计及运动仿真分析，可以看出该机器设计合理，构造紧凑，固、液配比精确，灌装效率高。
运用SolidWorks软件对该机器进行运动仿真分析，有助
于提高机器的制造和使用效率。
在现代社会中，数据分析已成为重要的决策工具。
通过对相关数据的收集、整理和分析，可以帮助人们更好地理解并掌握事物的本质，提高决策的准确性。
以下是一组数据，我们将对其进行分析。
例子：某电商平台上的销售数据。
时间段：1个月
销售额：500万
商品数量：100,000
购买人数：50,000
1.销售额分析
对于销售额这一数据，可以从多个角度进行分析。
首先，针对整个时间段内的销售额，可以通过对其进行日、周、月的对比分析，找出销售高峰期以及低谷期，进而制定相应的营销策略。
其次，可以将销售额按照商品类别、品牌、价格、数量等维度进行分析，找出最赚钱的商品和最不赚钱的商品，并根据此信息进一步调整产品结构。
2.商品数量分析
商品数量也是非常重要的数据，通过对商品数量的分析，可以了解当前平台的运营情况。
首先，可以通过对商品数量的变化趋势进行分析，找出平台上的商品生命周期，以及决定不再销售商品的时间点。
其次，可按照商品类别、价格、销售量等维度对商品数量进行分析，找出最畅销的商品类别和最不受欢迎的商品类别，进一步提高销售额。
3.购买人数分析
购买人数反映了平台的用户数量以及用户的购买力。
同样，可以通过对购买人数的分析，了解平台的运营情况。
首先，通过对购买人数的变化趋势进行分析，找出平台的用户增长周期，及时发现和解决当前平台所面临的问题。
其次，可从购买人数的维度出发，分析用户的购买喜好，了解哪些产品更受用户的喜爱，为产品推广提供参考。
此外，购买人数还可以通过对不同地理位置，年龄段、性别等因素进行分析，进一步锁定目标
用户，提高销售额。
综上所述，数据分析是对我们了解事物本质、提高决策准确性的重要工具。
通过对上述数据的分析，可以发现各数据间的关系并提取有用的信息，从而进一步调整产品结构，提升平台运营效率。
以某工业品生产厂家为例，该厂家生产的产品主要是钢铁及其加工品。
该厂家经过对市场数据的收集和分析，发现他们的产品在市场上的销售总量逐渐降低，且竞争压力越来越大。
于是他们决定对销售数据进行更深入的分析和调整。
首先，该厂家进行了市场调研，发现竞争压力主要来自于来自国内其他钢铁企业及进口产品。
在庞大的市场竞争中脱颖而出，需要凭借的不仅是资金实力，更需要提高自己的产品质量和服务水平。
该厂家决定从自身出发进行调整。
其次，该厂家将产品质量和服务水平作为调整的重点。
通过对产品生产过程的分析，他们找出了存在问题的关键因素，同时对具体的生产环节进行了优化调整。
此外，他们建立了一套科学化的质量控制流程，从原料采购、生产制造到产品售后服务的每个环节都严格把关。
这些举措都增强了产品的质量优势和市场竞争力。
最后，该厂家与市场的管理层积极合作，通过多种方式参与行业研究，全面掌握市场局势，不断完善产品线的布局。
除此之外，该厂家还加大了对人才的招聘力度，通过引入高端人才来提高创新能力和研发能力，从而在市场竞争中具有更强的优势。
通过对该厂家的调整措施，我们可以发现，对于现代企业来说，良好的数据采集和分析能力已经成为了成功的必备条件之一。
企业的各个方面都需要依靠数据来指导思考和决策，这其中包括了对市场的洞察、对产品的调整等等。
通过对市场数据的分析，企业才能真正了解市场和用户的需求，有效提高自己在市场中和竞争企业的地位。
因此，数据分析是企业管理中必不可少的重要手段，企业在长期经营中，只有将数据作为科学决策的指南，才能取得长足的进步。