摘要
对某型枕式糖果包装机进行自动化改造。按照生产工艺要求, 选用可编程逻辑控制器( PLC) 作为控制核心,结合变频技术、人机界面技术对糖果包装机控制系统进行了重新设计;控制系统工作正常, 包装速度大幅提升, 满足生产工艺要求。PLC 以及变频技术的应用, 提高了系统自动化程度,成功完成了对原机器的改造.
关键词:PLC、糖果包装机、
目录
目录 (1)
第一章绪论 (1)
第一节课题设计的目的及意义 (1)
第二节全自动包装机系统国内外形势 (2)
第三节采用PLC控制的优点 (3)
第二章系统控制方案的确定 (4)
第一节本文主要介绍的方向 (4)
第二节糖果包装机生产工艺分析 (4)
第三章控制系统硬件设计 (6)
第一节糖果包装机的开关控制量 (6)
第二节糖果包装机对电机的选择 (6)
第四章控制系统软件设计 (8)
第一节控制系统的选用 (8)
第二节 PLC程序设计 (8)
第三节人机界面设计 (9)
结束语 (19)
谢辞 (20)
参考文献 (21)
第一章绪论
第一节课题设计的目的及意义
通过本次毕业设计，使得对全自动包装机控制系统现状及发展有进一步了解。了解它们的工程应用熟悉全自动包装机控制系统配置、工艺流程及控制方案。掌握如何进行现场调试及投运。
自动化是现代科技进步的一特征，现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。基于PLC 的全自动包装机系统改变着了包装过程的动作方式。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。
要想在规定的时间内，为自己创造出最大的利益，就要确保自己的食品包装生产线运行良好，在生产过程中不会出现错误，这样在尽量避免错误出现和故障的影响，才会为企业获得最大的利益。自动化水平在制造工业中不断提高，应用范围正在拓展。包装机械行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。具有革命意义的自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统，无论从提高包装机械行业的产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用。尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言，都是至关重要的。自动装置和系统工程方面的技术正在进一步深化，并得到更广泛的应用。
全自动包装机是以塑料或塑料铝箔薄膜为包装材料，对液体、固体、粉状糊状的食品、粮食、果品、酱菜、果脯、化学药品、药材、电子元件、精密仪器、稀有金属等进行包装。特别适用于茶叶、食品、医药、商店、研究机构等行业，具有外型美观、结构紧凑、效率高、操作简便等优点。
随着自动化程度的提高，包装机的操作、维护和日常保养更加方便简单，降低了对操作人员的专业技能要求。产品包装质量的好坏，直接与温度系统、主机转速精度、追踪系统的稳定性能等息息相关。中国的全自动包装技术是在上世纪80年代初期发展起来的，全自动包装技术在上世纪90年代初期开始少量使用，随着小包装的推广及超市的发展，其适用范围越来越广泛，有些将逐步替代硬包装，前景非常看好。
第二节全自动包装机系统国内外形势
国内全自动包装机系统虽还较落后，基本仍是手工操作，但有些城市全自动包装机系统引进全部或局部计算机控制，取得了一定的经验。
全自动包装机工业从诞生到现在大体经历了两个发展期：从20世纪50年代开始到80年代中期是第一个发展期，这一时期是从制造简单的抽气机开始的。当时全国生产真空设备的企业不足20家，产品以中低档真空获得设备为主，如制镜镀膜机、香烟包装机等。从20世纪80年代后期到整个90年代是中国全自动包装机工业发展的第二个时期。这期间，生产企业增加到近3000家，从业人员达到3.5万人。整个全自动包装机行业经过“七五”、“八五”的技术改造后整体水平有了大幅提升，从加工条件上讲，加工中心、数控机床、树脂砂铸件等先进生产设备开始装备企业。到1996年，由于炼镁行业的拉动，使全自动包装机行业得到飞速发展。
我国包装机械发展较晚，目前正处于起步应用阶段，虽然从九十年代后，我国的制袋充填机有了较快发展，通过参考国内外产品进行消化吸收，自主开发研制，技术上有了很大的提高，但与国外相比，国内大多数产品技术含量低，产品差异程度低，成熟产品技术易模仿和抄袭，造成低水平重复，阻碍了对包装机的技术创新和发展。在产品技术方面，国内包装机的主要特点如下：
1．速度低，品种少
国外大多数制袋充填包装机根据包装物料的不同和产量的大小，一般在
20-100袋/分之间，大多为单列式包装，封合形式一般是三边封，四边封和背封式。
2．精度低
采用螺杆充填的计量充填系统，当充填量为100g～1000g时，国外机器的计量精度一般<1%，而国内一般在62%～63%之间。
3．可靠性低
国内一些企业为了能在产品初期快速赚钱，低价格倾销，采用无质量保证的电子元件、控件或低级的原材料，再加上无规范的加工和装配工艺，没有针对具体情况进行改造，导致产品不稳定或不适合用户使用要求。
4．自动化和智能化水平低
近年来，我国的包装机械虽采取了一些PLC和具有智能控制功能的仪表，但总体来说，大多数还是低水平的机电控制，还没有带有数据储存、采集、修正功能的机器。
第三节采用PLC控制的优点
（1）控制方式上看：PLC软接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。
（2）工作方式看：PLC串行工作，不受制约。
（3）控制速度上看：PLC通过半导体来控制，速度很快，无触点，顾而五抖动一说。
（4）定时、计数看：PLC时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽，有记忆功能。
（5）可靠、维护看：PLC无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。
第二章系统控制方案的确定
第一节本文主要介绍的方向
本文主要介绍某枕式包装机在糖果包装中应用较广泛的一种包装设备。本设计涉及的某型枕式包装机主要用于巧克力类糖果的包装, 原系统采用凸轮、棘轮、差速轮系等纯机械装置运动实现, 该方式运行稳定, 但封装精度差, 封装速度不易调整, 效率低下,已不适应生产需求。本试验利用高可靠性的PLC作为控制系统核心, 与日益成熟的传感器技术、变频器技术、人机交互技术相结合重新设计了枕式糖果包装机控制系统, 取得了较理想的效果。
第二节糖果包装机生产工艺分析
枕式糖果包装机主要由传送机构、包糖机构、送纸机构等组成. 系统在一台212 kW 的三相异步电机驱动下完成各种包装动作.糖果包装主要包括切(送) 包装纸、喷胶、封装3个步骤,工艺流程如图1所示.裸糖由来料传送带送至糖果包装机入口后,由推糖机构将其推入糖果托盘.糖果托盘旋转将裸糖送至包装工位后,包糖机构控制包装纸的切割, 完成包装的整形,并在喷胶机作用下完成糖果包装.包装好的糖果由出料传送带送至成品糖库。
图2-1 糖果包装工艺流程
为了实现糖果包装机的自动控制,系统在来料传送带末端,包糖机构入口处、送纸机构部分中的送纸电磁阀附近、出料传送带上端分别增加了光电传感器、色
标传感器、行程开关SQ 3个传感器, 分别用于糖果检测、包装纸定位及限高检测.
另外, 在送纸机构部分新增步进电机及其驱动器1台.光电传感器检测到糖
果到来时, 向PLC 发出信号, 控制推糖机构电磁阀吸合、下拉推糖机构,将糖果送入糖果托盘. 糖果进入糖果托盘延时一段时间(糖果从包装系统入口转至包装位置所需时间)后, 送纸系统开始向包装系统送包装纸.PLC 利用送纸部分中的
色传感器与步进电机完成包装纸的精确定位: 当包装纸长度不合标准时,PLC 向步进电机驱动器发出脉冲, 控制步进电机前后转动, 将包装纸拖拉到准确位置. 包装纸到位后, 在包糖机构的作用下, 完成糖果包装. 糖果包装完成后, 经由
出料传送带送至成品糖库, 当糖果超高时, 视为不合格品, 会触动SQ, 系统会
发出报警信号, 将其剔出. 系统反复重复以上动作, 实现糖果包装自动化.
第三章控制系统硬件设计
第一节糖果包装机的开关控制量
系统主要为开关量控制, 经分析, 共有16个开关输入量, 16个开关输出量. 根据输入输出信号的数量、类型、控制要求, 同时按I/O点数20%~ 30% 的备用量原则, 系统选用了台达DVP)64EH 型整体式PLC 作为控制核心[ 2] . DVP)64EH 是一款可扩充的高性能型主机,具有高速度、高性能的小型PLC, 应用领域相当广泛, 有32个输入点、32个输出点, 同时拥有RS-232、RS-4852种通讯接口, 完全能满足控制要求.
表3-1 糖果包装机PLC I/O分配表
输入项目名称地址输出项目名称地址
编码器A相输入 X0 步进电机PLS- Y0
编码器B相输入 X1 步进电机DIR- Y1
编码器Z相输入 X2 步进电机FREE- Y2
启动 X4 喷胶电磁阀 Y3
停止 X5 运行指示 Y4
手动/自动 X6 色标补偿 Y5
色标开关 X7 缺纸断纸 Y6
强行送纸 X10 产品过大指示 Y7
压缩空气 X11 送纸电磁阀 Y10
变频器故障 X12 推糖电磁阀1 Y11
色标传感器 X13 变频器继电器 Y12
来料检测 X14 压缩空气继电器 Y13
皱纸检测 X15 送纸电磁阀 Y14
断纸开关 X16 推糖电磁阀2 Y15
产品过大输入 X17 压缩空气电磁阀 Y16
故障复位 X20 变频器故障 Y17
第二节糖果包装机对电机的选择
糖果包装速度是由主电机的运行速度所决定的, 因此, 包装速度的控制实际上就是对主电机运行速度的控制. 变频调速是最经济、可靠的调速方式. 根据主电机的功率, 系统选用了容量为212kW 台达VFD22M43B 变频器. 光电编码器与PLC、变频器组成的闭环调速系统, 进一步提高了包装速度的精度. PLC 通过RS-485与变频器进行通讯.
图3-1 系统硬件框图
第四章控制系统软件设计
糖果包装机有手动和自动2种工作方式, 可通过工作方式开关X6 进行选择, 调试或单件生产时用手动工作方式, 连续生产时用自动工作方式. 当工作方式
开关X6置于手动时, 可通过操作面板上的相应按钮运行对应工序; 工作方式设
为自动时, 系统自动运行, 并可对意外故障人工干预,紧急停机。
第一节控制系统的选用
控制系统选用DVP-TOP4G 人机界面实现对各设备运行状态进行监视和提示, 并完成简单的系统参数设置. 人机界面使用RS-232与PLC 进行通讯.系统配备一
个电气控制柜. PLC、变频器、人机界面等均安装在控制柜中. 包装纸长度设定、包装速度设定等操作在人机界面上完成, 而设备的启/停、压缩空气开关等操作
则通过控制柜上的手动按钮完成
第二节PLC程序设计
控制系统PLC 的I/O分配如表1所示,使用台达DVP系统PLC 专用编程软件WPLSoft进行程序编制.WPLSoft为台达电子- 可编程序控制器DVP系列在W INDOWS操作系统环境下所使用的程序编程软件. WPL Soft除了一般PLC 程序的规划及W INDOWS的一般编辑功能外, 另提供多种中/英文批注编辑及其他便利功
能.DVP 系列的PLC编程语言有3种: 梯形图( LD )、指令表( STL)、顺序功能流
程图语言( SFC),其他编程语言作为可选软件包使用.通过WPLS oft在W INDOWS
环境下对系统进行配置、程序编制、调试和监视,用户界面方便友好。程序编译
成功后,通过连接上位机和PLC 的RS232接口将程序下载至PLC中。
控制系统程序引入了模块化思想进行编程,结构清晰,调试方便. 根据功能、控制对象的不同,系统分为自检模块、运行模块、故障模块、停车模块, 由一个
主程序、若干子程序构成.主程序的功能是检测各按钮及故障报警状态, 在需要
的时候调用各个子程序,以完成相应的控制功能. 图3所示为主程序流程. 自检
模块主要完成PLC、步进电机驱动器、变频器的状态检测及其初始化, 确认设备
状态正常后, PLC 才会按指令继续运行. 运行模块是控制系统软件的核心, 糖
果包装机在运行模块程序驱动下,完成糖果的包装. 运行模块根据工作方式又分
为自动运行模式子模块、手动运行子模块. 自动运行模式子模块程序如图4所示. 故障模块完成故障的处理工作.当系统出现故障时,错误信息会传送至故障模块, 由故障模块将其错误的性质、类型、严重性做出判断,一般故障时, 仅向人机界
面发出错误提示信息,错误严重时调用停车模块,中止生产并发出警报.
第三节人机界面设计
TOP04G 型人机界面最大可显示4行文字信息,除基本的显示功能外,系统还自带命令操作键,数值、功能键等,用于完成画面的翻转、调用及相关量的设定. 本系统通过人机界面命令操作键与复合功能键组合, 实现了包装速度、包装纸长度的设定,同时实时监控显示包装速度、色标补偿方向、补偿长度等数据。
图4-1 糖果包装机控制系统程序总体流程图
图4-2 自动运行模式程序流程图一、电机的PLC控制指令语句
LDP X4
AND X6
ANI X12
ANI X15
ANI X16
ANI X17
SET M2
LD M2
AND X6
ANI X12
ANI X15
ANI X16
ANI X17
AND T0
SET Y12
RST M2
LD X4
ANI X6
ANI X12
ANI X15
ANI X16
ANI X16
ANI X17
AND T0
SET Y12
LDF X4
ANI X6
ANI X12
ANI X15
ANI X16
ANI X17
RST Y12
LDP X5
OR X16
OR X17
OR X15
RST Y12
LD Y12
OUT Y4
二、糖果包装机控制系统梯形图
湘潭职业技术学院2015届 毕 业 设 计 班级： 姓名： 指导教师： 年月日
摘要 对某型枕式糖果包装机进行自动化改造。按照生产工艺要求, 选用可编程逻辑控制器( PLC) 作为控制核心,结合变频技术、人机界面技术对糖果包装机控制系统进行了重新设计;控制系统工作正常, 包装速度大幅提升, 满足生产工艺要求。PLC 以及变频技术的应用, 提高了系统自动化程度,成功完成了对原机器的改造. 关键词:PLC、糖果包装机、
目录 目录 0 第一章绪论 0 第一节课题设计的目的及意义 0 第二节全自动包装机系统国内外形势 (1) 第三节采用PLC控制的优点 (2) 第二章系统控制方案的确定 (3) 第一节本文主要介绍的方向 (3) 第二节糖果包装机生产工艺分析 (3) 第三章控制系统硬件设计 (5) 第一节糖果包装机的开关控制量 (5) 第二节糖果包装机对电机的选择 (5) 第四章控制系统软件设计 (7) 第一节控制系统的选用 (7) 第二节PLC程序设计 (7) 第三节人机界面设计 (8) 结束语 (18) 谢辞 (19) 参考文献 (20)
第一章绪论 第一节课题设计的目的及意义 通过本次毕业设计，使得对全自动包装机控制系统现状及发展有进一步了解。了解它们的工程应用熟悉全自动包装机控制系统配置、工艺流程及控制方案。掌握如何进行现场调试及投运。 自动化是现代科技进步的一特征，现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。基于PLC 的全自动包装机系统改变着了包装过程的动作方式。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。 要想在规定的时间内，为自己创造出最大的利益，就要确保自己的食品包装生产线运行良好，在生产过程中不会出现错误，这样在尽量避免错误出现和故障的影响，才会为企业获得最大的利益。自动化水平在制造工业中不断提高，应用范围正在拓展。包装机械行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。具有革命意义的自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统，无论从提高包装机械行业的产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用。尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言，都是至关重要的。自动装置和系统工程方面的技术正在进一步深化，并得到更广泛的应用。 全自动包装机是以塑料或塑料铝箔薄膜为包装材料，对液体、固体、粉状糊状的食品、粮食、果品、酱菜、果脯、化学药品、药材、电子元件、精密仪器、稀有金属等进行包装。特别适用于茶叶、食品、医药、商店、研究机构等行业，具有外型美观、结构紧凑、效率高、操作简便等优点。 随着自动化程度的提高，包装机的操作、维护和日常保养更加方便简单，降低了对操作人员的专业技能要求。产品包装质量的好坏，直接与温度系统、主机转速精度、追踪系统的稳定性能等息息相关。中国的全自动包装技术是在上世纪80年代初期发展起来的，全自动包装技术在上世纪90年代初期开始少量使用，随着小包装的推广及超市的发展，其适用范围越来越广泛，有些将逐步替代硬包装，前景非常看好。
题目：基于PLC高速全自动包装机的控制系统设计
摘要 卫生卷纸是人们生活中的必须品，随着人们对纸质品用量的增加，对卫生纸的需求也越来越大，且对卫生纸的安全性，方便性要求也越来越高。为使包装出的物品整齐、美观并具有良好的包装质量，研制高速、高效、高质、经济的新型包装机是市场的迫切需求。本设计以高速全自动卷纸包装机控制系统作背景，同时结合理论和实践，细致地记述了：光电感应技术、PLC技术、通信技术于一体的先进控制技术在这款包装机控制系统中的应用。 本设计主要内容如下：1.记述了可编程控制器PLC的现况和它在包装机械上应用的可行性与前景。2.基于对卷纸包装机生产工艺流程的认识，计算其输入输出I/O 点，然后对PLC选型，硬件组态的设计。3.包装纸包装过程中的同步控制问题。4.利用Siemens公司的编程软件Step7、和通信功能设计了包装过程梯形图、PLC通信网络及STR语句，用来实现数据的采集与控制输出设备的高速、高效、安全地运行。 经过我们的努力，卷纸包装机控制系统的设计已经完成。并且经过了严格的测试，在实验室的模拟运行中，取得了良好的控制效果。使该机无论从功能上还是效率上都获得了质的提高，较好地实现了控制要求。 关键词：PLC 包装机同步控制 Step7
Abstract A roll of toilet paper is people's life must, with the increasing of the amount of paper products, the demand of toilet paper is also more and more big and the safety of toilet paper, convenience are increasingly high requirements. In order to make the goods neat, beautiful and have good packaging quality, the new packaging machine with high efficiency, high efficiency, high quality and economy is the urgent need of the market.The design of high-speed automatic roll paper packaging machine control system as the background, combined with theory and practice, carefully Chronicles photoelectric sensor technology, PLC technology and communications technology in one of the advanced control technology in this packaging machine control system application. The main contents of this design are as follows: 1. the present situation of the programmable controller PLC and its feasibility and prospect in the application of packaging machinery. 2. based on the recognition of the production process flow of the paper packaging machine, calculate the input and output I/O points, and then select the PLC, hardware configuration design. 3. Synchronization control in the process of packaging paper packaging. 4. Use Siemens STEP7 programming software, and the communication function design the packaging process ladder diagram, PLC communication network and STR statement, used to implement data acquisition and control output device of high speed, high efficiency and safe operation. After our efforts, the design of the control system of the paper packaging machine has been completed.. And after a rigorous test, in the laboratory simulation, achieved good control results. The machine was to improve the quality of both the function and efficiency, achieve better control of the request. Keywords：PLC Packing machine Synchronous control Step7
基于PLC的糖果包装机的控制系统设计设计
目录 1 绪论 (1) 2 糖果包装机系统分析及控制系统总体设计 (3) 2.1Y06型糖果包装机生产工艺概述 (3) 2.2糖果包装机控制要求 (3) 2.2.1PLC控制系统方式选择 (3) 2.2.2系统运行方式 (4) 2.3 糖果包装机控制系统主要器件的选择 (4) 2.3.1包装机控制对象分析 (5) 2.3.2 PLC控制器的选择 (6) 2.3.3 变频器选择 (6) 2.3.4 步进电机及其驱动器选择 (6) 2.3.5传感器选择 (9) 3 糖果包装机各功能模块设计 (10) 3.1供电模块设计 (10) 3.2执行主电机模块设计 (11) 3.3包装纸同步控制模块设计 (12) 4 糖果包装机主要控制系统的PLC程序设计 (15) 4.1 糖果包专机的控制系统设计简述 (15) 4.2 主电机的PLC控制指令语句表 (17) 4.3 糖果包装机包装机的PLC控制I/O分配表 (18) 结论 (20) 致谢 (21) 参考文献 (22) 附录 (23) 附录A (23)
1、绪论 食品行业是满足人民“衣食住行”需求的基础性行业，在国民经济中处于重要地位，具有不可替代性，尤其是目前我国居民收入日益提高、生活质量不断改善，对食品的需求也日趋多样化，全国食品工业面临良好发展契机，食品工业规模快速增长，经济效益也大幅提升，产业结构和增长方式进一步优化。去年食品工业增加值占全国工业经济比重达到十分之一强，并且呈逐年上升趋势。 食品行业的快速发展必定会带动食品包装业的发展，所以对食品包装机 的改造创新是非常必要的。 图1-1 Y06 型糖果包装机系统外观图 Y06型糖果包装机是一款高速糖果包装机械，可用于包装各类块状糖果。整个设备可以分为三大部分：生产线送糖部分，糖果包装部分，包装纸部分。其总体系统外观图如图1-1所示。 生产送糖部分部分直接与糖果生产线相连，通过传送带将糖果送至糖果包装部分入口处。该部分仅可通过一颗糖果，糖果经过此通道过后形成队列，依次从包装入口进入如图1-2所示 31
基于PLC小型自动包装机的设计 摘要 随着科学技术的发展，人们生活水平的提高，对机械自动化的要求大大提高了。PLC控制技术得到了快速的发展。PLC性能强大，很快被运用到工业生产中。本设计主要运用到气缸、电磁阀、三联件、PLC等器材。对气缸、电磁阀、三联件、PLC的构造和工作原理做了简要的介绍。本文主要介绍气缸PLC在小型自动包装机上的应用。利用PLC控制技术对电磁阀进行控制，电磁阀对气缸进行控制，从而达到控制要求，执行规定的动作，完成对尿垫尿垫的包装。利用三联件对气压大小进行控制，从而使得尿垫尿垫包装的更加美观、小巧。本设计采用欧姆龙PLC进行控制，在实验室里，经过设计和调试，已经基本达到设计要求。 【关键词】PLC、电磁阀、气缸、三联件、自动包装机
The design of small automatic packaging machine based on PLC ABSTRACT With the development of science and technology, people living standard rise, the requirement of mechanical automation greatly improved. PLC control technology has been rapid development. PLC performance is strong, soon to be used in industrial production.This design is mainly applied to cylinder, solenoid valve, triple pieces, PLC and other equipment. For cylinder, solenoid valve, triple pieces, the structure and working principle of PLC made brief introduction. This paper mainly introduces the application of the PLC in the small cylinder automatic packing machine. Using PLC control technology to control electromagnetic valve, electromagnetic valve to control the cylinder, so as to achieve control requirements, the rules of action, complete opposite paper packaging. Using the joint to control pressure size, so as to make the paper more beautiful and exquisite.This design adopts omron PLC to control, in the laboratory, through design and debug, has been basically meet the design requirements. [Key words]PLC, electromagnetic valve, cylinder, triple pieces, automatic packaging machine
基于PLC全自动药品包装机系统设计
机械电子工程专业选修课课程设计任务书 设计题目: 基于PLC全自动药品包装机系统设计 1、设计的目的: ( 1) 进一步提高查阅资料, 熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。 ( 2) 经过设计使学生掌握可编程控制器应用系统设计的步骤和方法, 提高可编程控制器应用能力。 2、设计内容和要求: 全自动药品包装机工艺全过程包括: 制袋、充填、封口、日期打印、切断袋膜等, 设计采用PLC对药品包装机工艺过程进行控制, 实现手动、自动工作方式。 3、设计工作任务和工作量的要求: ( 1) 画出PLC I/O端口接线图, 并按图接线。 ( 2) 编制控制程序, 并画出梯形逻辑图。 ( 3) 完成系统调试, 实现控制要求。 ( 4) 完成课程设计说明书。 4、工作计划及进度: 第一周: 查阅资料, 完成系统硬件设计; 第二周: 完成系统梯形图设计; 第三周: 完成系统梯形图调试; 提交说明书。 此任务书由指导教师下达, 具体设计内容由班的同学来完成。
摘要 现代社会对物品的包装要求越来越高, 药品也不例外, 为使包装出的药品整齐美观而且具有良好的包装质量, 要求包装机具有精确的动作、定位精度及较高的生产率和一定的柔性, 因此对包装机的控制要求是越来越高。传统的继电器已经不能满足现代药品生产的要求了, 因此高效、经济且有一定柔性的新型包装机械是市场迫切需要的。本文着重介绍了一种基于PLC的全自动袋成型药品包装机, 对控制系统中硬件设计和软件设计做了详细的介绍。该药品包装机选用的是FX2N-48MR型编程器, 使用STL指令编程能够实现手动、单步、单周期、回原点、连续各种不同的工作方式的切换。论文主要内容: 1.介绍研制全自动药品包装机的意义, 国内外的研究现状以及以前的药品包装存在的问题, 本次设计的目的; 2.结合袋成型自动包装机的机械结构, 分析其工作过程为自动控制做准备; 3.设计PLC控制系统的硬件, 画外部接线图分配输入输出点, 根据输入输出点数选择PLC型号; 4.设计PLC控制系统的软件, 编写梯形图程序, 而且进行仿真调试。 经过三周的努力终于完成了以上的工作, 该药品包装机能够实现简单的控制要求, 但控制精度还有待于提高。 关键词: 药品包装机; 袋成型; PLC; FX2N-48MR
基于plc包装码垛生产线控制系统硬件设计设计80283078
摘要 基于plc包装码垛生产线控制系统硬件设计 摘要 在工业生产中，有很多地方需要对粉末状或小颗粒状散状固体的流量进行准确的测量和控制，再配以给料设备组成定量给料控制系统。它是集喂料、流量测量和控制于一身的设备。目前，作为许多生产设备的定量给料控制系统己广泛应用于水泥、冶金、建材、电力、化工、食品、矿山、粮食等各行各业。定量给料在工业生产中发挥着越来越重要的作用，正因为其应用的广泛性，如果能提高给料系统的精度、自动化程度，就有着重要的现实意义。 包装码垛自动生产线适用于石油化工、化肥、粮食、港口等行业，可对PP、PE粒子、PVC、化肥、粮食等粉状、颗粒状物料进行全自动包装码垛作业，便于用户储存、运输和销售，全自动包装码垛生产线主要由自动定量包装机、自动上袋机组、封口系统、倒袋机、金属检测机、重量检验机、检选机、喷墨打印机、码垛机等单元组成。通过可编程序控制器对整个生产线的工作过程进行自动控制，对运行过程中出现的故障或供料不足，供袋不及时、出垛不及时等，进行声光报警。该设备具有操作简单，运行可靠，维修方便等优点。 关键词：控制系统,包装码垛生产线,可编程序控制器
ABSTRACT Industrial production,there are many places need for powdered or granular solids flow for accurate measurement and control, with feeding device consisting of quantitative feeding control system. It is a feeder, flow measurement and control in a device. At present, production equipment as many quantitative feeding control system has been widely used in cement, metallurgy, building materials, electric power, chemical, food, mining, food and other industries. Quantitative feeding in industrial production is playing an increasingly important role, because of its wide application, if can improve the feeding system precision, the degree of automation, it has important practical significance. Automatic bagging palletizing line is used in the industries of petrochemical, fertilizer, food processing, and transportation port etc. It can perform bagging and palletizing automatically for powder and granular materials such as chemical fertilizer, plastic granules (PP/PE/PVC) and grains etc. It is easy for customers to store, transport and sale their products. Automatic bagging & palletizing line consists of auto-weighing bagging machine, auto-bag feed group, sealing system ,bag turn down machine, metal detector, sorting machine, jet printer and palletizing machine etc. units. Through programming controller, the whole system process can be automatic controlled. Any process operation troubles, not enough feeds, bag feeding not due or palletizing not in time all can be alarmed by sound or light. It has the advantages of simple operation, reliable and easy maintenance etc. KEY WORDS: control systembagging , palletizing line,Programmable controller
目录 1 绪论 (1) 2 糖果包装机系统分析及控制系统总体设计 (3) 2.1Y06型糖果包装机生产工艺概述 (3) 2.2糖果包装机控制要求 (3) 2.2.1PLC控制系统方式选择 (3) 2.2.2系统运行方式 (4) 2.3 糖果包装机控制系统主要器件的选择 (4) 2.3.1包装机控制对象分析 (5) 2.3.2 PLC控制器的选择 (6) 2.3.3 变频器选择 (6) 2.3.4 步进电机及其驱动器选择 (6) 2.3.5传感器选择 (9) 3 糖果包装机各功能模块设计 (10) 3.1供电模块设计 (10) 3.2执行主电机模块设计 (11) 3.3包装纸同步控制模块设计 (12) 4 糖果包装机主要控制系统的PLC程序设计 (15) 4.1 糖果包专机的控制系统设计简述 (15) 4.2 主电机的PLC控制指令语句表 (17) 4.3 糖果包装机包装机的PLC控制I/O分配表 (18) 结论 (20) 致谢 (21) 参考文献 (22) 附录 (23) 附录A (23)
1、绪论 食品行业是满足人民“衣食住行”需求的基础性行业，在国民经济中处于重要地位，具有不可替代性，尤其是目前我国居民收入日益提高、生活质量不断改善，对食品的需求也日趋多样化，全国食品工业面临良好发展契机，食品工业规模快速增长，经济效益也大幅提升，产业结构和增长方式进一步优化。去年食品工业增加值占全国工业经济比重达到十分之一强，并且呈逐年上升趋势。 食品行业的快速发展必定会带动食品包装业的发展，所以对食品包装机的改造创新是非常必要的。 图1-1 Y06 型糖果包装机系统外观图 Y06型糖果包装机是一款高速糖果包装机械，可用于包装各类块状糖果。整个设备可以分为三大部分：生产线送糖部分，糖果包装部分，包装纸部分。其总体系统外观图如图1-1所示。 生产送糖部分部分直接与糖果生产线相连，通过传送带将糖果送至糖果包装部分入口处。该部分仅可通过一颗糖果，糖果经过此通道过后形成队列，依次从包装入口进入如图1-2所示 1
河北化工医药职业技术学院 毕业论文（设计） 论文题目：基于PLC的药品包装机控制设计 姓名：贾晓明 学号：26 专业班级：机电1402班 指导老师：耿惊涛 2016年12月13日
摘要 现代社会对物品的包装要求越来越高，药品也不例外，为使包装出的药品整齐美观并且具有良好的包装质量，要求包装机具有精确的动作、定位精度及较高的生产率和一定的柔性，因此对包装机的控制要求是越来越高。传统的继电器已经不能满足现代药品生产的要求了，所以高效、经济且有一定柔性的新型包装机械是市场迫切需要的。本文着重介绍了一种基于PLC的全自动袋成型药品包装机，对控制系统中硬件设计和软件设计做了详细的介绍。该药品包装机选用的是-48MR型编程器，使用STL指令编程能够实现手动、单步、单周期、回原点、FX 2N 连续各种不同的工作方式的切换。论文主要内容：1.介绍研制全自动药品包装机的意义，国内外的研究现状以及以前的药品包装存在的问题，本次设计的目的； 2.结合袋成型自动包装机的机械结构，分析其工作过程为自动控制做准备； 3.设计PLC控制系统的硬件，画外部接线图分配输入输出点，根据输入输出点数选择PLC型号； 4.设计PLC控制系统的软件，编写梯形图程序，并且进行仿真调试。 经过三周的努力终于完成了以上的工作，该药品包装机可以实现简单的控制要求，但控制精度还有待于提高。 关键词：药品包装机；袋成型；PLC；FX -48MR 2N
目录 第1章概述 (1) 1.1 课题研究背景 (1) 1.2 课题研究意义 (2) 1.3 国内外研究现状 (3) 1.3.1国外袋成型包装机发展现状 (3) 1.3.2国内袋成型包装机的发展现状 (4) 1.3.3自动包装机存在的问题 (5) 1.4 本次设计的任务和设计内容 (6) 1.4.1设计内容和要求 (6) 1.4.2设计工作任务和工作量的要求 (6) 第2章系统总体设计 (7) 2.1袋成型自动药品包装机的机械结构以及工作原理 (7) 2.2工艺分析 (8) 2.2.1 内装物的工艺特性分析 (8) 2.2.2 包装材料的要求 (8) 2.2.3 系统工作循环过程 (9) 2.2.4 包装机原理框图 (9) 第3章 PLC控制系统的硬件设计 (10) 3.1 硬件配置 (10) 3.2 操作面板的设计 (10) 3.3 输入输出点分配 (11)
基于plc的包装机毕业设计 篇一：基于PLC的高速全自动包装机设计毕业论文 毕业设计（论文） 基于PLC的高速全自动包装机设计 目录 第一章绪论 ................................................ ......................................... - 2 - 1．1可编程控制技术的发展趋势 ................................................ ............ - 2 - 1．2卷纸包装机产生的背景及意义 ................................................ ........ - 5 - 1．3 PLC在包装机械上应用的可能性和前景....................................... - 5 - 1．4项目研究的主要内容 ................................................ ......................... - 6 - 第二章PLC构成的包装机控制系统的总体设计 ........................ - 6 - 2．1卷纸包装机生产工艺概
述 ................................................ ................ - 7 - 2．2可编程控制系统控制方案的设计 ................................................ ... - 9 - 2．3系统的运行方式 ................................................ ................................ - 10 - 2．4总体结构关系 ................................................ .................................... - 11 - 2．5本章小结 ................................................ ............................................. - 15 - 第三章电控系统电路及各功能模块的设计 .............................. - 16 - 3．1供电线路 ................................................ ............................................. - 17 - 3．2主要控制功能模块的设计 ................................................ .............. - 18 -
基于PLC的糖果包装机的控制系统设计毕业设计目录 1 绪论...................................................................... .................................................... 1 2 糖果包装机系统分析及控制系统总体设计. (3) 2.1 Y06型糖果包装机生产工艺概述 (3) 2.2 糖果包装机控制要求...................................................................... . (3) 2.2.1 PLC控制系统方式选 择 ..................................................................... .. 3 2.2.2 系统运行方 式 ..................................................................... . (4) 2.3 糖果包装机控制系统主要器件的选择 (4) 2.3.1 包装机控制对象分 析 ..................................................................... . (5)
2.3.2 PLC控制器的选 择 ..................................................................... .. (6) 2.3.3 变频器选择...................................................................... . (6) 2.3.4 步进电机及其驱动器选择 (6) 2.3.5 传感器选 择 ..................................................................... ....................... 9 3 糖果包装机各功能模块设计...................................................................... . (10) 3.1 供电模块设计...................................................................... .. (10) 3.2 执行主电机模块设计...................................................................... .. (11) 3.3 包装纸同步控制模块设计...................................................................... ...... 12 4 糖果包装机主要控制系统的PLC程序设 计 (15)
优秀设计 毕业设计（论文） 题目：基于PLC高速全自动包装机的控制系统应用 专业： 班次： 姓名： 指导老师： 答辩地点：
摘要 可编程控制器(PLC )作为控制系统的核心装置，功能强大、性能稳定可靠。在现 代工业自动化生产中得到了广泛的应用。取得了理想的控制效果。 本论文以东莞佳鸣机械制造有限公司开发的高速全自动卷纸包装机控制系统为背景，理论与实践相结合，详细阐述了集PLC技术，变频器技术，光电感应技术，通信技术于一体的先进控制技术在该包装机控制系统中的应用。论文主要内容如下:1.概述了可编程控制器PLC的现状及其在包装机械上应用的可能性和前景。2.通过对卷纸包装机生产工艺流程的了解，统计其输入输出I/O点，然后进行PLC选型，硬件组态的设计。3.详细分析了包装纸放卷过程中的受力(尤其是张力)情况，并建立了数学模型，利用自适应控制原理实现了送料过程中的张力控制。4.在卷纸包装机中，卷纸和包装纸要求能同时到达工位1，这就产生了送料过程中的同步控制问题，在同步控制中，我们在卷纸供送系统的驱动轴上安装一个半圆形金属片，在侧面装上接近开关探头，通过判断每次光电传感器检测到色标时接近开关的输出状态，就能知道包装纸供送系统是滞后还是超前于卷纸供送系统，从而使伺服电机正、反转或不动，实现了送料过程中的同步控制。5.卷纸的包装是一个典型的顺序控制，因此我们利用一个移位寄存器，使工艺盘的每一个V形槽对应一个二进制位，通过移位寄存器的移动，实现了包装过程的程序控制。6.利用Siemens公司的编程软件Step7、软件WinCC及其通信功能设计了包装过程以完成数据的采集并控制输出设备安全、高速、高效地运行，实现了该包装过程的监视功能。经过我们的努力，卷纸包装机控制系统的设计己经完成。并且经过了严格的测试，在实验室的模拟运行中，取得了良好的控制效果。使该机无论从功能上还是效率上都获得了质的提高，基本达到了九十年代末期国际先 进水平，较好地实现了厂方提出的控制要求。 关键词:包装机;PLC;张力控制;自适应控制;同步控制;WinCC; Step7。
测控技术与仪器专业 综合课程设计 基于PLC的面粉自动包装机控制系统设计 学生姓名：常惠中 学号：311204001504 班级：测控12-02 指导老师：王耿 完成日期：2016.3.25 河南理工大学机械与动力工程学院 二0一6年三月
摘要 面粉包装机械能够大大节省劳动力成本，减轻劳动强度，提高劳动生产率，提高包装品质，保证面粉加工生产线的自动化，符合现代社会对多种质量包装食品的要求。 充分借鉴各种包装机械先进控制技术，面粉自动包装机采用PLC和触摸屏相结合的自动控制方案，采用PLC和触摸屏对国产设备进行了技术升级改造，实现了智能化的自动包装控制过程和可视化的参数控制。该包装设备使用简单，性能可靠，可维护性及安全可靠性显著提高，在食品加工等行业中有广阔应用前景。 本文介绍了一个基于PLC控制的面粉自动包装设备，采用PLC与触摸屏电控系统进行控制，并对系统的硬件、软件设计和设备工作过程进行了详细的分析。 关键词：面粉自动包装机、PLC S7-200、触摸屏、硬件设计、软件设计
Abstract Flour packing machine can greatly save labor costs, reduce labor intensity, improve labor productivity, improve the quality of packaging, ensure the automation of flour processing line, conform to the requirements of the modern society of various food packaging quality. Making the best use of all kinds of packaging machinery of advanced control technology, automatic packing machine for flour adopts PLC and touch screen combined automatic control scheme, adopting PLC and touch screen for domestic equipment for technological upgrading, realize the intelligent packaging automatic control process and the visualization parameters control. The packaging equipment has the advantages of simple use, reliable performance, maintainability and safety and reliability, and has wide application prospect in the food processing industry. In this paper, a PLC based control of flour automatic packaging equipment, using PLC and touch screen control system, and the system's hardware, software design and equipment working process were analyzed in detail. Key words: flour automatic packaging machine, S7-200 PLC, touch screen, hardware design, software design
基于PLC的自动药品包装机 【摘要】随着自动化技术不断深入，新型的自动药品包装机也随着时代进步而不断改进。而本文介绍的是利用三菱PLC的可编程控制器实现自动药品包装，整个系统采用PLC控制包装机运行，并给出了控制要求、梯形图、I/O分配表、流程图、调试过程等一系列步骤。 【关键词】自动药品包装机；可编程控制器；控制系统 在医药行业中，许多小型企业和工厂的药品颗粒包装机由于采用传统的继电器和接触器的控制方式，其功能简单、数字自动控制化程度不高、维修和硬线接线时复杂，同时在特殊情况下，又满足不了市场的需求和时代脚步。在现代自动化非常程度高的背景下，采用自动化生产药品包装机，这不仅能提高企业经济效益，并且节约了成本，同时加大了电气和机械部分有机组合控制。在自动化飞速发展的今天，这种设计是不可少的。 一、系统结构及药品装药过程 1.系统结构示意图 包装机控制系统由电气部分和气动执行部分组成。如图1所示 图1系统结构示意图 2.药品装药过程示意图 药品装药过程如图2所示，药品颗粒经存料斗后，存料斗上的光电检测是否有药品，随后药品颗粒便进入电振机，通过电振机开始振荡，同时筛选出合格的药品颗粒，电振机上的光电进行检测并且进入转盘内，转盘以高速旋转的方式运行，利用离心力作用，药品颗粒被组成一行，再经出槽口进入对射式光电开关检测范围，进行对每一粒药品的计数，从而发出脉冲信号，当累计到药品颗粒设定值时，则可编程控制器输出控制信号后，存料斗停止，电动机启动，随之进行旋盖动作（检测），从而实现药品装粒的自动化控制。 二、药品包装机控制系统设备的选择 本文药品包装机控制系统的设备主要由光电开关、接近开关、可编程控制器（PLC）、电动机等组成。 1.光电开关 光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。 2.接近开关 电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无物体接近，进而控制开关的通或断。 3. PLC的选用 可编程控制器是整个自动控制核心部分，系统输入信号可分为两个部分，一是面板上的控制，停止，启动，复位等控制按钮。另外一部分是行程开关，如传感器、光电开关，也是PLC输入量，经过PLC内部逻辑运算以输出变量转化为输出信号，从而控制系统作出一系列动作。 根据本控制要求，又是分析药品包装机自动化控制，同时又有10个输入点
基于PLC的包装机控制系统设计 摘要 包装机是一种随着电气控制设备，尤其是电子计算机的迅猛发展之后产物。由于其动作步骤复杂，在包装机控制系统中应用可编程序控制器能简化系统的设计并提高系统的工作效率和可靠性。 本次设计用到的核心期间是可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PLC，是60年代末发明的工业控制器件，是美国数字公司(DEC)为美国通用公司((GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上，可编程控制器自此诞生。随着计算机技术的飞速发展，PLC软硬件水平与规模也发生了质与量的变化，其控制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。现代PLC已经成为真正的工业控制设备。 在这篇文章中以包装机的控制系统为例。首先介绍了SIMATIC S7-200的特性特点、程序设计方法和编程方法，程序设计方法和编程方法包括经验设计法、顺序控制设计法和STL(Step Ladder Instruction)步进梯形指令，然后详细具体地分析和介绍了包装机控制系统的组成、电气特征和程序。最后介绍了应用个人计算机来向可编程序控制器中输入程序。所使用的软件是西门子公司的STEP 7 Micro/WIN32IN SP6。 关键字：包装机；可编程序控制器；步进梯形指令；个人计算机
The Design Of Control System Of Packaging Machine Based On PLC Abstract The packaging machine is a kind of with the electrical control equipment, especially the rapid development of electronic computer after product. Because of the complex action steps, design and application of the programmable controller can simplify the system in the packing machine control system and improve the system efficiency and reliability. The core during the use of the design of the programmable controller(Programmable Logical Controller) referred to as PLC, is an industrial control device invention at the end of the 60's, is American digital company (DEC) is America General Company (GM) developed application development and in car production line, the programmable controller was born. With the rapid development of computer technology, PLC hardware and software level and scale change of quality and quantity, the control technology and intelligent development, and promote the development of advanced manufacturing technology. PLC has become modern industrial control equipment real. In this article the packaging machine controls system as an example. At first it introduces the characteristics, SIMATIC S7-200 programming methods and programming method, program design and programming methods including empirical design method, sequential control design method and STL (Step Ladder Instruction) step ladder instruction, and then a detailed and specific analysis and introduces the composition, electrical characteristics and program control system of packaging machine. At last we introduce the application of personal computer to a programmable controller input program. The software used is Siemens Company STEP 7 Micro/WIN32 SP6. Keywords:packing machine; programmable controller; step ladder instruction; personal computer.