灌装是包装行业的重要组成部分,在国内,现有的灌装设备虽然能够有助于灌装的实施,但是也有一定的局限性,比如,设备不够智能,灌装速度较低、灌装精度和可靠性不高,达不到理想的期望值。不仅如此,相比于国外生产的产品,国内设备自动化程度较低,稳定性也有较大差距,且操作维护不便及寿命较短等等。目前,我国灌装机的生产水平仍局限于向国外学习的初级阶段,仍然需要不断改进,不断创新,从而研制出灌装速度更快、灌装精度更高,且操作维护更方便的智能化设备。针对于国内设备在灌装速度、精度以及智能化的不足,本文在国内灌装机研究的基础上,组建了回转式精油灌装机,研制了基于位置环的容积缸位移伺服控制系统,设计了高精度的分数PID伺服控制器,改善了回转式精油灌装的灌装速度及精度,实现了无瓶不灌装、无瓶不加塞及在线检测功能。本文的主要研究工作及创新如下:首先,本文结合了常压灌装机、压力灌装机、真空灌装机等设备,并利用传送机构、光电检测装置、灌装机构、计量调节机构、落内塞机构以及落外盖等机械装置构建了回转式精油灌装机的实验平台,为控制算法研究奠定了硬件基础。其次,本文设计了高精度的分数阶PID伺服控制器,控制灌装机容积缸的位移,并通过Matlab等软件工具进行了仿真,达到了最大灌装量为10ml,灌装速度为45~50瓶/分钟,灌装精度为?%1的精油灌装研制目标,验证了该控制器可以很好的满足控制需要,证明了该控制器的可行性及有效性。最后,本文根据回转式精油灌装机智能化及在线监测方面的需求,设计了基于PLC的控制系统,通过使用工业触摸屏,运用Step7编程软件,设计出了灌装机人机交互界面,可实现参数设定以及在线监测等功能,使得该灌装机自动化程度更高,操作维护更加方便。