基于plc的高速全自动包装系统设计

安徽电子信息职业技术学院

毕业设计（论文）报告

题 目： 基于PLC全自动洗衣机系统设计

姓 名：

专 业： 应用电子技术

班 级： 电子053

指导教师：

设计完成日期 2008年 3 月 28 日

安徽电子信息职业技术学院

毕业设计任务书

题 目： 基于PLC全自动洗衣机系统设计

任务与要求：

利用PLC程序设计一个全自动洗衣机的控制电路

要求如下:

1、 按下启动按扭及水位选择开关

2、开始进水直到高（中、 低）水位，关水

3、2秒后开始洗涤

4、洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒 5、 如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒

6、 开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍

7、 清洗完成，报警3秒并自动停机

8、若按下停车按扭，可手动排水和手动脱水

时间： 2007 年 11 月 20 日 至 2008 年 4 月

15 日

摘要

介绍可编程控制器在工业控制领域的应用以及PLC在应用过程中，要保证正常运行应该注意的一系列问题，并给出一些合理的建议。

多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用

关键词 PLC 工业控制 全自动洗衣机 系统设计

基于PLC的自动化包装生产线集成控制系统设计

摘要：商品包装应包含诸如商标、品牌、形状、颜色、图案及材料等元素。为实现包装过程的自动化，形成了包装自动化生产线，自动化包装生产线可以将自动包装机、辅助设备及输送装置按照产品的包装工艺顺序组合在一起，再配以相应的检测、控制、自动调节补偿装置等装置而成，不需人工直接参与操作。

关键词：基于PLC的自动化包装生产线集成控制系统设计

引言

生产线机器人集成控制是工业自动化实现的必要环节，在“智能制造”领域采用 PLC 集中控制生产线机器人是最为高效的自动化控制方法，利用通信技术、自动化技术和计算机技术组合开发，达到对生产线机器人动作、速率、位姿的准确控制，完成自动化生产任务。

1 PLC控制技术

科技的迅速发展为人们带来了便利，人们也对产品质量要求与日俱增。许多企业需要在材料分拣方面进行加工作业,传统生产模式的人工作业局限性制约了企业经济发展,对传统行业发展模式改造非常迫切门。随着自动化水平的提高,企业开始使用自动化设备代替人力。现代科技的更新推动了PLC技术的发展,PLC在复杂作业中占据核心地位,目前,PLC运用于运动控制等方向。

1969年,美国首次研发用于汽车自动化加工生产线的PLC.最初PLC为小规模集成电路,仅能在生产线部分系统代替继电器。目前，PLC的CPU多采用32位微型计算机处理器，PLC中具有不同编程语言包括语句高级语言,PLC可完成复杂的系统控制功能2,其发展方向是进行多种处理器系统者使用PLC,用于单机控制小型PLC,充分发挥质优价廉等优点，方便在电器柜中安装,为后期维护工作提供方便。大型PPLC具有很好的存储处理能力,可完成复杂的控制系统控制要求。PLC控制系统设计包括软硬件部分，需要分析生产机械工艺流程,了解生产机械生产工艺,对各工位动作分析,作为PLC控制系统设计的首要步骤。

PLC在当前科技中非常成熟,主要组成基本组件包括电源模块、数据存储区等,根据不同型号可自由搭配不同扩展模块实现功能。PLC将输人端子信号扫描将输入状态存放至寄存器，CPU逐条进行运行完成语句。存储器用于PLC程序,按存储类型分为存放用户编写程序与存放系统程序。存放运算数据可进行读写操作,为具有掉电保护功能需配备电池防止用户程序丢失。I/0模块用于接收外部信号,如常见伺服电机编码器等信号,输出模块用于接收CPU处理信号。

长春工业大学本科毕业设计论文

I 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。

本论文以长春佳鸣机械制造有限公司与我们合作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1/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、监控组态软件WinCC及其通信功能设计了包装过程梯形图、STL语句及PLC通信网络，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，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。

基于PLC的全自动包装机系统设计设计

全自动包装机系统是一种能够自动完成包装过程的设备，它能够将产品包装成符合要求的包装形式，并且能够在高速、高效的情况下进行工作。PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于自动化控制系统的控制设备，它能够根据预设的程序准确地控制和监控设备的运行。本文将基于PLC的全自动包装机系统进行设计，具体包括系统的硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计：

1.传感器选择：包装机系统通常需要使用不同类型的传感器来检测物料的位置、重量、形状等信息。根据具体的包装要求，选择合适的传感器，如光电传感器、压力传感器和温度传感器等。

2.执行器选择：包装机系统需要使用不同类型的执行器来完成各种工作，如电动机控制输送带运行，气缸控制夹紧装置等。根据具体的工作要求，选择合适的执行器，并考虑到其控制方式与PLC的兼容性。

3.通信接口设计：考虑到实时监控和数据采集的需要，包装机系统需要与上位机或其他设备进行通信。选择合适的通信接口，如以太网接口或串口接口等，确保系统能够实现与其他设备的数据交换。

4.安全设计：在设计过程中，必须考虑到系统的安全性，采取相应的安全措施，如急停按钮、安全门、光幕等，以保障人员和设备的安全。

软件设计：

1.确定控制逻辑：在软件设计过程中，首先需要根据包装过程的要求，确定控制逻辑。根据工作流程，将整个包装过程分解为不同的步骤，考虑到步骤之间的先后关系和依赖关系，逐步建立控制逻辑。 2.编写程序：根据确定的控制逻辑，使用PLC编程软件，编写程序来实现对各个执行器的控制和监控功能。程序需要包括逻辑控制语句、运算和判断语句等，以确保系统能够按照要求进行工作。

3.监控界面设计：为了方便操作和监控系统的运行状态，可以设计一个监控界面。通过该界面，操作人员可以实时监控运行状态、设备参数和报警信息等，并进行必要的调整和干预。

4.故障排除和调试：在软件设计完成后，需要对系统进行测试、排除故障和调试。确保系统能够正常运行，并对程序的性能进行优化和改进。