摘要：扎啤一直是深受消費者喜愛的一種飲品，其消費在均有增長的趨勢，在此形勢下，現行扎啤桶清洗設備清洗效率低的缺點必將日益凸顯。在對現行扎啤桶清洗設備和清洗方法充分分析的基礎上進行了研究，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，其清洗效率將提高3-4倍，可以有效緩解上述狀況。
　　
　　1、引言
　　
　　扎啤是沒有經過發酵的啤酒，是一種、無色素、無防腐劑、不加糖、不加任何香精的飲品，營養價值*。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。　　　　
　　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。　　
　　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。
　　　　
　　3.2.2清洗機電氣系統設計
　　
　　電氣系統以騰控PLC為核心，包括騰控T910PLC、電磁閥、光電傳感器、交流接觸器、電機等，實現電控制氣，從而氣控制氣或氣控制液的氣、電、液相互控制的電氣控制方式。
　　
　　在本電氣系統中需要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范圍。圖4是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)主要包括旋轉工作臺、清洗頭部件、機架及驅動電機等。旋轉工作臺由桶托和桶托支架組成，其中桶托用來固定扎啤桶，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、卸扎啤桶用，以實現非停機生產。電機經聯軸器、驅動軸與旋轉工作臺相連。
　　
　　1.扎啤桶桶托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　　　　
　　3.3并聯式扎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、二氧化碳背壓。當六個桶均按放在旋轉工作臺上，按下啟動按扭，電機帶動旋轉工作臺轉動，當扎啤桶蓋與清洗頭對正時，傳感器檢測到該位置，電機停轉，從啟動到檢測到正確位置需要0.5-1秒。桶與清洗頭對正后，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氣沖排殘酒，需要4秒；清洗頭2高壓清水沖4秒，氣沖排水7秒；清洗頭3高壓熱堿水3秒，氣沖排熱堿水6秒；清洗頭4高壓進消毒水4秒氣沖排消毒水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zui長時間為4秒加7秒為11秒，即公共周期為11秒。11秒后清洗頭下降需0.5-1秒，清洗頭下降后電機帶動旋轉工作臺旋轉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系列PLC，對現行扎啤桶清洗機進行重新設計，提出了并聯清洗方法。并聯式扎啤桶清洗機和現行的清洗設備zui率比為200/120。若當工人人數相同，在工時也相同的情況下，并聯式扎啤桶清洗機的清晰效率將比現行的提高3-4倍，有效緩解了現行扎啤桶清洗設備效率低的狀況。