1. 饮料罐装生产线的电气控制系统设计
灌装机从结构上主要包括三部分：储料罐、灌装主机和变频调速传送带部分。
储料罐储料罐位于机器的上部，是一只带有液位传感器和进料电磁阀的常压罐。从前道工序送来的料液经电磁阀放入罐内，当达到适当液面高度时，由液位传感器送出信号，由电气控制部分控制电磁阀关闭停止进料，当料面下降到一定位置时，能打开进料电磁阀再次进料。储料罐下部有出料口经管道与灌装主机的吸料管相连，主机工作时将储料罐中的液体抽入活塞缸内，再经喷嘴灌装入瓶。
灌装主机灌装主机是完成灌装动作的主要装置，主机前部装有若干只灌装头，两侧各装有抽液气缸，每只气缸对应一个灌装头。储料罐内液体抽入气缸内，再被压出，经灌装头灌入对应瓶中。灌装头上有一微型气缸带动一小活塞开闭灌装头的喷口，起阀门作用。整个灌装头可以上升下降。在灌装即将开始时，将喷嘴插入瓶内，并在离瓶底一定距离处打开小活塞开始灌液，灌装头边灌边升，直至灌液完毕时关闭喷口，并升至瓶口位置。在灌装台的两侧还有两只小型气缸带动的两根挡杆，一根位于瓶子入口处，另一根位于瓶子出口处，它们的作用是与灌装台上的卡瓶口装置一起将瓶子准确的定位，使喷嘴准确对准瓶口。
传送带传送带电动机由变频器控制，实现无级变速，达到系统经济运行的目的。电机启动后，入口气缸缩回，空瓶从传送带送入，开始进瓶。然后出口气缸伸出，送入的空瓶由出口挡杆挡住。进瓶处设置光电开关检测进瓶个数，当检测到个数与灌装头数相同时，入口气缸伸出，将入口挡住不再进瓶，传送带电动机停止。这时，灌装头下降至瓶口开始灌装。灌装结束后，灌装头上升，出口气缸缩回，传送带电机又开始转动，将灌满的瓶送出，然后，入口气缸缩回，光电开关又开始检测进瓶个数。
2. 基于plc的饮料罐装生产线控制系统
1 分割
1)火车车厢之间是单独的个体，可调整车厢的数量
2)圆珠笔的笔心与笔套是两个可分的部分，笔心可以换
3)电风扇的三片叶片是三个独立的个体，可拆卸
4)田地里的浇水水管系统，每一段用一个接头连接。
5)自行车、摩托车等的链条是一环一环相接的，每环都是可以取下来的
2 分离
1)石油加工中，将一些油渣或其他有害物质提炼分离，已获得精度较高的汽油或柴油。
2)子弹发出后，弹芯与弹壳分离
3)电脑键盘与鼠标分开，为的是方便人们跟好的操作
4)火箭在冲出大气层的过程中将已经燃完燃料的部分解体分离
5)现在用在建筑中的隔音材料将噪音吸收或隔离，从而使噪音被分离出我们所处的环境
3 局部质量
1)锤子的一边做成平的一边做成扁的，增加了锤子的切削功能（采石场专用锤）。
2)自动笔。将笔心上作一对耳朵，再加一根弹簧。
3)电钻的钻头作成螺旋状，增加了打孔时的稳定性，防止打滑
4)三键模式的电脑鼠标，改变了原先单键的麻烦与不便。
5)改变杯子的开口，在上面做一个切口，可以最大程度的防止在倒水时泄漏（暖瓶外皮的口也是这样的）
4 不对称
1)衣服上的拉链，一边又拉头另一边没有。
2)电风扇的叶片
3)有天线的手机不对称
4)大刀从侧面来看是不对称的
5)眼镜的两个镜片因人眼近视程度不同，镜片度数不同
5 合并
1）将火车每个车厢合并在一起，增加载客。
2）电话的话筒与听筒合并在一个盒子里，可以方便人们打电话时可以腾出一只手来干别的事情。
3）农场里喂养牲畜的食槽连在一起，可以节省喂食的时间，提高效率。
4）将室内的多个等串联在一起，共用一个开关。
5）凳子上加一个靠背，两者合并成为椅子
6 多用性
1）键盘可以用来打字，也可以用来打游戏。
2）多功能手机
3）瑞士军刀（最多的功能可到五十多种)
4) mp3既可以听歌,也可以存储资料.
5) 现在的打印机集打印复印于一体
7 套装
1）墨水、笔心、笔套套在一起
2）电视机的室内天线
3) 雨伞的伞柄
4）保温杯、暖瓶也是套装原理制成的
5）消防车和起重机
8 质量补偿
1）气垫船，内充空气，使船漂浮。
2）液压千斤顶
3）潜艇使用排放水来实现升浮
4）风筝利用风对其向上的升力而升到空中
5）将气球内部充入氢气（而不是空气），可以使气球飘起来
9预加反作用
1）降落伞
2）手机按钮按下后，能自动恢复原位
3）汽车减震器
4）船利用水对船的反作用力（浮力）
5）儿童蹦蹦床利用反作用力将儿童弹起
10 预操作
1）易拉罐的开口
2）注射药品按量与品种放在固定瓶内，并贴标签。
3）食品袋的切口，方便人们撕开
4）印刷时先将要印刷的内容排版
5）在打字时先将电脑打开
11 预补偿
1）洗衣机、微波炉等在未关舱门之前，无法进行工作，以保证安全。
2）保温杯上的软皮套，可以防止被子打滑或烫手
3）摩托车前的保险杠，防止车体滑倒时损坏车子
4）飞机起落架有三种起落方式（自动、机械、人工），后两者是对前一种方式的补偿
5）摩托车有点子打火启动和脚动启动两种，互相补偿。
12 等势性
1）椅子多了占用空间，设计成折叠椅
2）现在的公交系统中提倡讲公交车的车门底部与候车亭地面相平，方便残疾人上下车
3）有些门让人们搞不懂是推还是拉，这样的场合可设计成推拉门
4）用来吹气球的充气仪
5）台式风扇可以旋转，可以吹到不同方向的人们
13 反向
1）篮球。打球时球利用地对其反作用力弹起
2）电梯运动，人不动。改变了楼梯不动人费力爬楼的艰难。
3）安装螺丝钉用的手持机器，正转是安装，反转是拆卸。
4）电冰箱利用吸收箱内的热量达到降温
5）运动会上赛跑用的助力器，运动员利用它对脚的反作用力提高加速度。
14 曲面化
1）过山车采用急剧曲线运动产生的向心力，使其不会掉下来。
2）杯子设计成圆柱形，与其他形状相比容量更大，也易于拿握。
3）车轮用的都是圆形
4）车轮表面为增加摩擦，上面是凹凸不平的纹路
5）螺丝钉与螺帽采用螺旋相接，增加了结合力和稳定性
15 动态化
1）学校用的电铃，当到下课或上课时间时，小锤震动敲打铃。
2）百米赛跑的画面是赛道旁的跟踪摄像机拍摄的。
3) 舞台上的灯能自动旋转改变照射位置，产生不同的灯光效果。
4）电脑显示器下边有个托盘，可以将电脑的位置与方向调整。
5）楼梯自动化后变成电梯
16 未达到或超过的作用
1）洗衣机虽然将衣服洗干净了，但衣服仍然是湿的，还需要晒干
2）摄像机的拍摄效果并不理想，还需要在电脑或专用设备上处理，例如将拍摄的视频放在影视制作软件中处理。
3）用热得快烧水，烧开后虽然有提醒装置，但如果近处没人，还是没用的。
4）电视上的按钮不方便，所以人们发明了遥控器。
5）汽车最高时速超出人们在正常生理与心理情况下的正常调节，所以一般人们在开车时达不到此速度。
17 维数变化
1）键盘操作是在水平面上进行的，而结果却出现在垂直面上的显示屏上。
2）潜水艇上的潜望镜
3）学校的双人床，双层，垂直分布。一般双人床节省空间。
4）可调节倾斜度的桌子
5）可调节书架，可以调节书架的层数。
18 震动
1）手机的振动
2）现在市场上流行的甩脂机，用于减肥。
3）电铃通过小锤的震动敲打外铃壳发出铃响
4）电磁共振医疗器械
5）选矿使用的筛选机通过振动筛去不需要的东西，留下矿石。
19 周期性
1）手机的闹铃会在每天的固定时间（即24小时后）响一次。
2）电话铃是周期性的
3）钟表的摆动是周期性的（虽有一点误差）
4）卫星绕地球转的时间是一定的，所以也是周期的。
5）饮料的灌装生产线隔一段时间装一瓶饮料，为的是保证下一个瓶子及时到位。
20 有效作用的连续性
1）超市的电梯为保证顾客的及时疏散与方便，采用连续性工作。
2）啤酒喝饮料生产线市连续工作的，保证企业效率。
3）太阳能热水器将太阳能转化成电能在加热水，这样在没有太阳的时候，也能使用。
4）车轮滚动代替其他的平滑运动，用在车上或其他设备上。
5）报警器在遇到情况报警后，是连续响个不停直到人们听到。
21 紧急行动
1）火箭以高速运动冲出大气层。
2）在蒸馒头时，馒头熟后打开锅盖的最好方法是迅速揭开锅盖，以防烫伤。
3）飞机上空难的氧气面罩
4) 手术刀要锋利，帮助手术尽快完成，减少失血。
5) 火灾消防要迅速，减少人员伤亡与财产损失
22变有害为有利
1）将废旧饮料瓶、酒瓶等回收消毒重复利用，减少浪费与污染。
2）电解海水产生金属，产生的氯气回收制消毒液。
3）将海潮利用来发电
4）将火电厂的煤渣用在建筑用品上。
5）将废旧秸秆、大粪等用来制作沼气
23 反馈
1）电脑中有很多反馈例子，如在删除文件时会提醒是否删除
2）汽车前部有速度、油量等表，用来及时反馈有用的信息。
3）手机的反馈就比电话好，出声音提醒，还有屏幕反馈。
4）热得快将水烧开后会发出声音提醒
5）宇宙飞船的反馈系统将船内船外的一切情况报告给地面接收装置。
24 中介物
1）电通过电线传播，改变癫痫的材料与尺寸将帮助减少电能的消耗。
2）人从一个地方到另一个地方可借助于汽车、飞机……
3）子弹借助手枪发射出去，因此对强的设计有助于提高射击的准确性。
4）电话实现声音的传播
5）为了保护食物不变质，用冰箱将食物冷冻。
25 自服务
1）如果将汽车设计成以太阳能为能源的，那就使汽车自己给自己提供能量。
2）火箭在冲出大气的过程中，每一节燃料用完后，就会将壳体自动解体落回地面
3）将电话上安一个留言系统，可以在主人不在的情况下记录有用的信息。
4）潜水艇上可以自制淡水实现淡水的自我供应
5）电脑如果前一次非法关机，在开启时会自我检测修复。
26 复制
1）宇航员在正式出发前，必须在模拟舱内训练很长一段时间。
2）电影、电视所播放的节目是对实际的模拟复制
3）用水代替刚用在手术刀的研制上，消毒容易方便，且减少留血。
4）用塑料代替刚或玻璃用在建筑和家具上
5）用石油产品代替粮食来酿酒；用水代替石油来作汽车燃料
27 低成本、不耐用的物体代替昂贵、耐用的物体
1）用涂塑纸板代替木材做家具（用后即弃产品）
2）用泡沫代替铁或其它材料来做饭盒
3）用塑料为材料作脸盘、茶缸等生活用品
4）用一次性塑料瓶代替玻璃瓶盛装饮料
5）一次性纸杯或塑料杯
28 机械系统的代替
1）将楼梯做成运动的就成了电梯
2）道路上的感应路灯，当天黑到一定程度时自动打开。
3）儿童磁铁手写板
4）打印机硒鼓
5）自鸣式水壶，通过鸣叫提醒人们水开了。
29 气动与液压结构
1）SYY-A气动液压PLC综合控制实验台，集气动控制技术、液压传动控制技术以PLC可编程序控制器控制技术于一体的理想的综合性实验设备。
2）气动工业智能标识机内部采用气动液压装置
3）气动液压防爆电磁阀
4）液压气动油缸：启动电机,齿轮泵在电动机的驱动下，泵体内两个相互啮合的齿轮作旋转运动,吸油腔内容积不断增大,形成部分真空,产生吸油作用,油箱内的液压油再大气压的作用下由吸油腔进入泵内,随着齿轮的转动液压油逐渐进入密封的压油腔内,使压油腔不断缩小于是形成了油压作用,把液压油压出泵外,被压出的液压油经管路进入换向阀,操纵控制杆使液压油定向流动,液压油沿着分配方向通过管道进入油缸,液压油的不断流进使油缸内的活塞承受巨大压力，推动推杆作直线运动。
5）挖掘机手臂采用液压气动装置实现伸缩自如。
30 柔性壳体与薄膜
1）用塑料薄膜用在温室大棚
2）用塑料瓶或纸杯代替玻璃盛装水或饮料
3）足球场上的架草皮
4）非晶硅柔性薄膜太阳能电池，改变了以往太阳能电池的物体形态，由于其自身的柔性，使它可以衬联到其它柔性物如塑料、纺织物以及刚性物如金属、建筑等静止或移动的物体上面。
5）薄膜开光（轻触型、防水型等），用在手机、电脑等智能产品上
31 多孔材料
1）纤维
2）木材
3）蜂窝煤
4）以植物纤维为原料制成的吸声板用以解决建筑物的隔声问题，从而消除噪音。
5）阻性消声器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的，用于手枪的消音器。
32 改变颜色
1）荧光棒中有特殊添加剂，当折弯棒后，发出亮光。
2）在驾驶室内部有许多按钮，采用不同的颜色提醒人们不同的操作和操作的重要程度。（如红色代表重要且危险的操作）
3）救生衣的设计一般采用鲜艳的颜色或者带有荧光成分的颜色，以引起人们的注意。
4）在酒店或餐厅中，采用绿色或其他自然色给人一种回归自然的感觉，提高人们的用餐环境。
5）将玻璃中添加特殊成分制成有色特殊玻璃，使人能从内部看到外部但从外部看不到内部。增加隐私性。
33 同质性
1）电源插座与插头，内部相同材质的金属导体，同样为保证安全性，外部都采用相同的绝缘材料。
2）电脑屏幕常加一个保护视力的保护屏，为保证不影响观看，采用与显示屏相同的透明材料，只是内部加了一些保护视力的元素与成分。
3）螺丝与螺帽为保证耐用性与稳定性，采用的都是钢铁材料
4）自行车车闸，为保证摩擦力度而不易磨损，采用车闸材料与车轮相似。
5）桌椅组合，为保证整体效果的美观，一般采用同种材料，采用相同工艺，搭配较好。
34 抛弃与修复
1）家用切菜刀变得钝后，需要打磨以下
2）塑料瓶回收后消毒后可继续使用
3）将玻璃碎片回收制成新的玻璃再使用
4）将一次性筷子用来造纸
5）滇池用完后要销毁，否则造成污染
35 参数变化
1）改变自行车的一些特性与部件，就成为折叠自行车
2）以镁盐晶须为主要成分加少量玻璃纤维和树脂浆液制成的复合材料--玻璃纤维增强塑料，其性能大大加强，比一般塑料稳定性好，硬度高，用来做一次性成型椅等。
3）将温度降到一定状态后，事物的保存时间大大加长，冰箱设计的最初目的就基于此。
4）自来水中要加稍微的氯气以消毒，当加大氯气的含量时就成为消毒液。
5）固态胶比液态胶水更易携带。
36 状态变化
1）利用冰融化吸热来冷冻物品
2）借助蜡烛燃烧过程莱得到光源
3）加湿器利用水的蒸发降低室内的干燥度
4）温度计利用汞的热胀冷缩实现温度计数
5）减震器利用弹簧伸缩变化实现减震
37 热膨胀
1）热气球热膨胀升天（孔明灯也是利用热澎胀原理）
2）塑料水管相接时，先将水管接头加热膨胀后，插接进去，再冷缩接紧。
3）利用热膨胀将扁的乒乓球恢复原样
4）消防喷头
5）温度计利用汞的热胀冷缩实现温度计数
38 加速强氧化
1）炼钢中的强氧化枪，向焦炭中提供纯氧，充分燃烧，提高炼钢温度。
2）鼓风机利用空气流动加强氧气的输入，使燃烧更充分
3）多功能加速氧化推进器。其罐体内装有除氧器，温控加热器或蒸汽加热，下部导管接加速泵，泵出导管接吸空气器，接中部导管入除氧器，中部外导管处引小导管上部入内，上导管下钻有小孔，上部有钢屑蓝，中部外导管处开有进蒸汽口和进水口。吸空气器上接有空气净化器，罐体顶部开口，人孔，底部有细化箅，开口，中部人孔，下部有取样口，外接内水位计，水经过加热由下部除氧器泵入中部除氧器和上部导管向下冲刷，不断加速循环带入空气达到物理化学相结合的推进氧化反应。
4）柴油的精制。一是通过催化氧化反应将柴油中极易氧化的含S、N、O的非烃化合物加速氧化生成不溶物除去。
5）生物接触氧化法洁净污水中的微生物和其他有害元素，从而净化污水。其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
39 惰性环境
1）灯泡的内部是真空的，保证钨丝不会被氧化。
2）电解NaOH制取钠要在惰性环境下才能完成
3）在鱼的保鲜方法中有，真空包装，加脱氧剂包装，填充二氧化碳包装等。这些方法能有效地抑制细菌增殖，防止脂类的氧化。
4）霓虹灯玻璃管内充入惰性气体，在灯管两端由金属制成的阴、阳电极上加一定的电压，实现气体放电。
5）高压钠灯是一种发光效率很高的新型电光源，其效率可高达100lm/w，其在玻璃外壳内有一个特种玻璃制成的放电管，其管内充有适量的钠，汞滴和惰性气体，在此环境下实现高压放电放光。
40 复合材料
1）塑料的种类很多，大部分是复合材料。如玻璃纤维加强塑料用在一次性成型的椅子设计中
2）用于家具的胶合板（教室中的桌椅）
3）地板、大理石等建筑用品很多也是复合材料
4）合成橡胶（汽车车轮）
5）蜂窝煤也是用煤和粘土等混合制成的
3. 饮料罐装生产线的电气控制系统设计要求
真空灌装机（自排料型）工作原理是打开手拉阀与气源接通。把要待灌装瓶放到灌装头正下方，利用料瓶搁板的弹性，使料瓶立直，与灌装头密封。
此时凸轮打开机械阀，并使真空瓶阀门关闭及吸料阀门打开，使真空发生器产生真空（负压）。
形成真空环境系统（真空瓶-灌装头-灌装瓶-灌装头硅胶管）。
真空吸力使料灌进瓶内。当瓶内料上升至灌装头外套管高度。由于真空吸力通过外套管，把瓶内料吸进真空瓶内使瓶内料始终保持一定高度，直到把灌装瓶拿掉。
机械阀关闭，真空发生器停止产生真空。吸料管关闭。真空瓶阀门打开，把真空瓶内料由于重力作用流入料桶，完成一次灌装循环。
建立在参考国外同类产品的基础上进行了从新设计,并增加了部分附加功能。
使产品在使用操作、精度误差、装量调整、设备清洗、维护等方面更加简单方便。
在此基础上设计的全气动灌装机采用气动元件来代替电气控制回路,因此特别适合在对于有防爆要求的环境中使用。
4. 饮料生产线安装设计有限公司
娃哈哈是由杭州娃哈哈集团有限公司制造的，娃哈哈产品主要涵盖200多个品种的包装饮用水、蛋白质饮料、碳酸饮料、果蔬汁饮料、茶饮料、咖啡饮料、特殊用途饮料、罐头食品、植物饮料、乳制品和医疗保健食品。除了食品和饮料R&D和制造业，娃哈哈是食品和饮料行业中少数几个有能力自行开发、设计和制造模具、饮料生产设备和工业机器人的企业之一。
5. 基于plc饮料灌装系统设计
PLC产品应用领域广阔 大型龙头企业占据主导地位
PLC，被称为可编程控制器，是一种采用微处理器，整合了自动控制技术、计算机技术、通信技术、先进制造技术的专门用于工业自动化控制的计算机。PLC具备着抗干扰能力强、可靠性高、性价比高、适用性强、功能完善、应用安装方便、使用灵活等优异特点，近年来被广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造等多个工业自动化领域。
根据新思界产业研究中心发布的《2020-2025年中国PLC行业国际市场投资前景分析及投资策略建议报告》显示，随着科学技术的飞速发展，以及国内工业自动化生产需求的逐渐升级，我国PLC技术日益成熟，行业整体呈现出较为稳定的增长态势。从市场规模来看，从2015年的76.5亿元发展到2019年，我国PLC行业市场规模已经增长至115.3亿元，年均复合增长率达到8.6%；并预计在未来一段时间内，我国PLC行业市场规模仍有着一定增长潜力。
从细分产品来看，根据I/O点数的高低，其产品有小型、中型、大型之分。具体来看，小型PLC的输入输出总点数一般在256点以下，其功能以开关量控制为主，近年来被广泛应用于纺织机械、半导体、包装机械、食品饮料等领域；中型PLC的输入输出总点数在256-2048点之间，不仅有着开关量和模拟量的控制功能，同时还具备着强大的数字计算能力，适用于复杂的逻辑控制系统以及连续生产过程控制场合；而大型PLC的输入输出总点数在2048点以上，不仅具有计算、控制和调节的功能，同时还具备着强大的网络结构和通信联网能力，在近年来被广泛应用于动力电池、物流、汽车、冶金、纺织机械等行业。
从市场格局来看，我国PLC行业市场集中度较高。具体来看，在小型PLC市场，排名前五的企业分别为西门子、三菱、欧姆龙、台达以及信达电气，这五家企业的合计市场占有率达到75%，其中西门子市场占比超过了40%，而三菱市场占比也达到15%；在大型PLC市场，排名前五的企业分别为西门子、三菱、罗克韦尔、施耐德以及欧姆龙，这五家企业的合计市场占有率将近突破90%，其中西门子市场占比高达60%，处于绝对领先地位。总体来看，由于PLC属于技术密集型产品，其行业技术进入门槛相对较高，中小型企业进入不易，市场资源主要聚集在大型龙头企业。
新思界行业分析人士表示，PLC已经成为21世纪以来我国工业自动化领域的主导力量。近年来，由于PLC在工业自动化控制领域应用需求的逐渐增加，其行业发展也随之呈现出良好态势。另外，由于PLC行业有着较高的技术壁垒技术，市场资源主要掌握在大型龙头企业手里，进而促使着我国PLC行业市场集中度进一步提升。