基于PLC高速全自动包装机的控制系统设计(程序及图纸)(完整资料).doc

毕业设计论文--基于PLC的全自动包装码垛生产线控制系统设计。

摘要传统设备产为电气压动设备随着工业断发设备己动操为自动设备发为电的综编 PLC 是以微处为，综计术动术术发来工业动装经过30年的发编为工业动领要、应装跃居工业产自动可编数计辅设计的首位。

其应广为个国工业进动标论从编 PLC 基础个系统规设计PLC控制系统软开发，给详细设计该统包装码动产线统统编 PLC 为基础进动包装码产线要应粮食医药业中块状胶粮食动包装对包装过称装边号打检测、转编组码盘和盘的输业实现动PLC为基础动包装码产线统简单维护、适应性强动节约产PLC；控制系统包装码动产线AbstractThe traditional mechanical device and the product, many are by the machinery primarily, is electrical, the hydraulic pressure or the pneumatic control mechanical device. Along with the industry level's unceasing development, mechanical device oneself changes the automatic control gradually by the manual operation, the equipment itself also develops into the integration of machinery complex compound. Programmable controller PLC is take the microprocessor as a core, the comprehensive computer technology, the automated technology and the communication develop one new industry automatic control device. After more than 30 years development, at present, the programmable controller has become in the industrial automation domain to be most important, to apply most control devices, oneself leaps to the industrial production automation four big props programmable controller, numerically-controlled machine tool, robot, computer-aided design and manufacture the first place. Its application's depth and the breadth have become weigh a national industry to be advanced and automaticity height symbol.This thesis consists of four chapters, from the programmable logic controller PLC based planning and design of the entire system, and PLC control system hardware, software development, give full and detailed design ideas. The core of the system is Palletizing automatic production line control system, the control system is mainly based on programmablelogic controller PLC as the basis for integrated control.Automatic Palletizing production line is mainly used in chemical, food, food and pharmaceutical industries in the flour, grain, bulk materials such as plastics, fertilizers, synthetic rubber, food, etc. of the automatic packaging, ie packaging process weight for bags, bagging, folding, envelope, plastic bags down, batch printing, testing, transfer grouping, stacking, pallets, and stack operations such as disk full automated transmission. With PLC based fully automatic palletizing packaging production line, control system is simple, easy maintenance, strong adaptability, high automation, saving manpower, can greatly increase productivity. Key word:PLC;Control System;Palletizing automatic production line目录第1章绪论 11.1 PLC的产生和发展、优点、应用现状和发展趋势 11.2 包装码垛自动生产线的发展 41.3 课题主要研究内容5第2章包装码垛自动生产线机械系统的工作原理 62.1 概述 62.2 包装码珠自动生产线系统组成 6第3章包装码垛自动生产线PLC控制系统设计103.1 PLC的基本结构103.2 PLC的主要组成部分113.3 PLC的工作原理123.4 PLC控制系统设计 13第4章程序调试364.1 程序输入和编辑364.2 梯形图逻辑测试374.3 监控程序384.4 监控元件394.5 退出PLC仿真运行41结论42参考文献43致谢44第1章绪论可编计术术和继电术础发来编逻辑控Programmable Logic Controller），即PLC，现广泛应工业个领处为用编写不仅进逻辑控，还定时计数术运过数拟输/输来设备产过1.1 PLC的产生和发展、优点、应用现状和发展趋势1.1.1 PLC的产生和发展1968年美国车继电装1969年，美国数字设备编PDP-14，在美国车产在线试应电气这编称Programmable认PLC。

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。

摘要包装是产品进入流通领域的必要条件，而实现包装的主要手段是使用包装机械。

近年来，随着全球经济的快速发展，各国人民的生活水平不断提高，食品、建材等工业发展越来越快，各个行业对自动包装设备的需求越来越大。

但是，我国包装行业起步较晚，与国外的包装行业存在着很大距离，包装设备结构简单，技术落后，因而造成生产效率低下，物料严重浪费，能源耗费大。

本此设计主要介绍了一种以PLC（可编程控制器）为控制核心的自动包装控制系统。

在包装过程中，通过称重传感器测量物料重量信号并利用PLC的PID功能对进料门（电动阀）开度进行控制，控制原则是设定重量与过程变量的偏差越大则电动阀开度越大，反之偏差越小电动阀开度越小。

这样一来就使得物料称重更加精确，大大地提高了物料的利用率，更重要的是提高了生产效率，也就为企业创造了更多的价值。

另外，本系统的自动化程度较高，节省了劳动力的投入，并且精度较高，可靠性良好，相信会有良好的发展前景。

关键词：PLC（可编程控制器）；PID；自动包装ABSTRACTThe packing is the essential condition that the product enters the current distribution realm, but realizes the packing principal means uses the packaging machinery. In recent years, along with global economics' fast development, various countries' people's living standard enhanced unceasingly, industrial developments such as food,building materials industry are getting quicker and quicker, each profession is getting bigger and bigger to the automatic packaging equipment's demand. But, our country start to be late in the profession of packing, and has the very great distance with the overseas packing profession, the equipment of packing to be simple, the technology is backward, thus causes the production efficiency to be low, the material wastes seriously, the energy consumes in a big way.This design mainly introduces an automatic packaging control system that take the PLC （programmable logic controller）as the core of control. During the packing process,to measure the material weight signal through the Weighing Sensor and use the PID of PLC to control the opening of gate （Electrically operated valve），The control principle is the set point and the process variable deviation is bigger, then the opening of Electrically operated valve is bigger, Otherwise the deviation smaller Electrically operated valve's opening is smaller. Thus the material weighing is more precise, on the other hand, it will raise the utility rate of material up greatly, and the most important point is that it will raise the production efficiency, also has created more values for the enterprise.Moreover, this system's automaticity is high, it save the investment of labors, and it has the high precision and the good reliability, believed that can have the good prospects for development.Key Words: PLC （Programmable Logic Controller）：PID：Automatic Packaging目录第一章绪论 (5)1.1选题背景及意义 (5)1.2 包装机械行业的现状及发展趋势 (5)1.2.1 我国包装机械行业现状 (5)1.2.2 目前我国包装机械行业发展的共性问题 (5)1.2.3 我国包装行业未来的发展趋势 (3)1.3 自动包装设备的市场分析 (3)1.4可编程控制技术的现状 (4)1.5可编程控制技术的发展趋势 (5)1.6 PLC与其它工业控制系统的比较 (7)1.6.1 PLC与继电器控制系统的比较 (7)1.6.2 PLC与单片机控制系统比较 (8)1.6.3 PLC与计算机控制系统的比较 (8)1.6.4 PLC与集散型控制系统的比较 (9)1.7 PLC在包装机械上应用的可能性和前景 (9)第二章系统方案设计 (11)2.1系统方案选择 (11)2.1.1 系统组成 (11)2.1.2 系统工作原理 (12)第三章PLC（可编程控制器）的选择 (14)3.1 PLC的选择 (14)3.1.1 S7-200系列PLC的主要特点及功能 (14)3.1.2 S7-200系列PLC的结构组成 (16)3.1.3 S7-200系列PLC的数据 (17)3.1.4 S7-200系列PLC的寻址方式 (17)3.1.5 程序中几个关键存储器的功能 (17)3.2 S7-200系列PLC CPU型号选择 (18)3.2.1 CPU 226型的技术指标 (18)3.2.2 S7-200 CPU 226型PLC的外型 (18)第四章其它元器件选择 (20)4.1 模拟量扩展单元模板的选择 (20)4.1.1 EM235模块的技术指标 (20)4.1.2 EM235模块的接线端子说明及接线方法 (20)4.1.3 EM235模块的数据字格式 (21)4.1.4 EM235模块的校准 (22)4.1.5 EM235模块的输入设置 (22)4.1.6 EM235模块的寻址 (23)4.2 称重传感器的选择 (24)4.2.1 称重传感器选型 (24)4.2.2 PS-W5悬臂梁式称重传感器的技术特点及技术指标 (24)4.2.3 PS-W5悬臂梁式称重传感器的外形及尺寸 (25)4.3 称重变送器的选择 (25)4.3.1 称重变送器选型 (25)4.3.2 PT350C型称重变送器的技术指标 (26)4.3.3 PT350C型称重变送器的外形及尺寸 (26)4.4 电动调节阀的选择 (27)4.4.1 电动调节阀选型 (27)4.4.2 西门子SKC62型电动调节阀的主要技术指标 (27)4.4.3 西门子SKC62型电动调节阀的外形 (27)4.4.4 西门子SKC62型电动调节阀的接线说明 (28)第五章本课题系统软件设计 (29)5.1 PID指令概述 (29)5.1.1 PID算法 (29)5.1.2 输入模拟量的转换及标准化 (30)5.1.3 输出模拟量转换为工程实际值 (30)5.1.4 PID指令的控制方式 (31)5.1.5 PID参数表及初始化 (31)5.2 PLC程序设计 (32)5.2.1 程序地址分配 (32)5.2.2 PLC外部接线 (32)5.2.3 自动包装系统程序流程图 (33)5.2.4 自动包装系统程序梯形图及注释 (34)5.3 本次自动包装系统的具体描述 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录原理图 (43)第一章绪论1.1选题背景及意义包装是产品进入流通领域的必要条件，而实现包装的主要手段是使用包装机械。

摘要传统的机械设备与产品，多是以机械为主，是电气、液压或气动控制的机械设备。

随着工业水平的不断发展，机械设备己逐步地由手动操作改为自动控制，设备本身也发展成为机电一体化的综合体。

可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心，综合计算机技术、自动化技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。

经过30多年的发展，目前，可编程控制器已成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，己跃居工业生产自动化四大支柱(可编程控器、数控机床、机器人、计算机辅助设计与制造)的首位。

其应用的深度和广度已成为衡量一个国家工业先进与自动化程度高低的标志。

本论文共分四章，从可编程控器(PLC)基础到整个系统的规划设计，以及PLC 控制系统的硬件、软件的开发，给出全面、详细的设计思路。

该系统的核心部分是包装码垛自动生产线的控制系统，其控制系统主要是以可编程控制器(PLC)为基础进行集成控制的。

全自动包装码垛生产线主要应用于化工、粮食、食品及医药等行业中的粉、粒、块状物料（如塑料、化肥、合成橡胶、粮食等）的全自动包装，即对包装过程中的称重、供袋、装袋、折边、封袋、倒袋整形、批号打印、检测、转位编组、码垛、托盘和垛盘的输送等作业全部实现自动化。

以PLC为基础的全自动包装码垛生产线，控制系统简单、便于维护、适应性强，自动化程度高，节约人力，可极大提高生产效率。

关键词：PLC；控制系统；包装码垛自动生产线AbstractThe traditional mechanical device and the product, many are by the machinery primarily, is electrical, the hydraulic pressure or the pneumatic control mechanical device. Along with the industry level's unceasing development, mechanical device oneself changes the automatic control gradually by the manual operation, the equipment itself also develops into the integration of machinery complex compound. Programmable controller (PLC) is take the microprocessor as a core, the comprehensive computer technology, the automated technology and the communication develop one new industry automatic control device. After more than 30 years development, at present, the programmable controller has become in the industrial automation domain to be most important, to apply most control devices, oneself leaps to the industrial production automation four big props (programmable controller, numerically-controlled machine tool, robot, computer-aided design and manufacture) the first place. Its application's depth and the breadth have become weigh a national industry to be advanced and automaticity height symbol.This thesis consists of four chapters, from the programmable logic controller (PLC) based planning and design of the entire system, and PLC control system hardware, software development, give full and detailed design ideas. The core of the system is Palletizing automatic production line control system, the control system is mainly based on programmable logic controller (PLC) as the basis for integrated control.Automatic Palletizing production line is mainly used in chemical, food, food and pharmaceutical industries in the flour, grain, bulk materials (such as plastics, fertilizers, synthetic rubber, food, etc.) of the automatic packaging, ie packaging process weight for bags, bagging, folding, envelope, plastic bags down, batch printing, testing, transfer grouping, stacking, pallets, and stack operations such as disk full automated transmission. With PLC based fully automatic palletizing packaging production line, control system is simple, easy maintenance, strong adaptability, high automation, saving manpower, can greatly increase productivity.Key word:PLC;Control System;Palletizing automatic production line目录第1章绪论 (1)1.1 PLC的产生和发展、优点、应用现状和发展趋势 (1)1.2 包装码垛自动生产线的发展 (4)1.3 课题主要研究内容 (5)第2章包装码垛自动生产线机械系统的工作原理 (6)2.1 概述 (6)2.2 包装码珠自动生产线系统组成 (6)第3章包装码垛自动生产线PLC控制系统设计 (10)3.1 PLC的基本结构 (10)3.2 PLC的主要组成部分 (11)3.3 PLC的工作原理 (12)3.4 PLC控制系统设计 (13)第4章程序调试 (36)4.1 程序输入和编辑 (36)4.2 梯形图逻辑测试 (37)4.3 监控程序 (38)4.4 监控元件 (39)4.5 退出PLC仿真运行 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)第1章绪论可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的基础上发展起来的，最初叫做可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），即PLC，现已广泛应用于工业控制的各个领域。

基于PLC的全自动包装码垛生产线控制系统设计摘要：随着全球化和市场竞争日益激烈，生产企业对提高生产效率和降低人工成本有着越来越高的需求。

本文介绍了一种，旨在援助生产企业实现自动化生产和提升生产效率。

一、引言随着科学技术的不息进步，自动化技术在生产领域中得到了广泛应用。

传统的包装码垛生产线通常依靠人工操作，存在效率低下、人工成本高等问题。

因此，开发一种基于PLC的全自动包装码垛生产线控制系统具有重要意义。

二、PLC系统概述PLC（Programmable Logic Controller）又称可编程控制器，是一种特殊的计算机，广泛应用于工业自动化控制系统中。

它包含了输入模块、输出模块、中央处理器和程序存储器等组件。

PLC可以依据程序逻辑进行运算，实现对工业生产过程的精确控制。

三、全自动包装码垛生产线控制系统设计（一）系统架构设计全自动包装码垛生产线控制系统设计包括硬件和软件两个方面。

硬件方面，系统包括传感器、执行器、PLC等设备；软件方面，系统包括PLC程序设计和人机界面设计。

（二）传感器设计为了实现全自动化控制，对于包装码垛生产线来说，需要安装多种传感器，如光电传感器、靠近传感器等。

通过这些传感器可以实现对物料的检测和定位，以便进行后续的包装和码垛操作。

（三）执行器设计包装码垛生产线中的执行器主要用于控制物料的输送、包装和码垛。

依据生产线的实际状况，可以选择气缸、马达等不同类型的执行器，并通过PLC控制其运动。

（四）PLC程序设计PLC程序设计是全自动包装码垛生产线控制系统的核心。

在设计程序时，起首需要依据生产线的实际状况确定输入和输出信号，然后编写相应的逻辑控制程序。

控制程序可以实现物料的输送、包装和码垛等功能。

（五）人机界面设计人机界面是生产线操作人员与PLC系统之间的交互通道。

通过合理设计人机界面，可以便利操作人员监控和控制整个生产线的运行状态，实现生产过程的可视化管理。

四、系统实施与试验结果为了验证全自动包装码垛生产线控制系统的可行性和有效性，我们设计了一个试验平台，并进行了一系列试验。

毕业设计开题报告1.课题名称：基于PLC的高速全自动包装机控制系统的应用2.项目研究背景：PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来的。

而集散控制系统DCS < Distribution Control System)是由回路仪表控制系统发展起来的分布式控制系统，它在模拟量处理，回路调节等方面有一定的优势。

PLC随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，无论在功能上、速度上、智能化模块以及联网通信上，都有很大的提高。

并开始与小型计算机联成网络，构成了以PLC为重要部件的分布式控制系统。

随着网络通信功能的不断增强，PLC与PLC及计算机的互联，可以形成大规模的控制系统，在数据高速公路上(Data Highway)挂接在线通用计算机，实现在线组态、编程和下装，进行在线监控整个生产过程，这样就已经具备了集散控制系统的形态，加上PLC 价格和可靠性优势，使之可与传统的集散控制系统相互竞争。

由于以上的原因，可以预见随着PLC成本的下降和机器要求的提高，将很快在大部分场合取代继电器控制屏。

无论是与传统的继电器、接触器控制逻辑相比，还是与现代的微型计算机系统乃至专用于控制的单片机相比，在工业控制方面PLC都具有明显的优越性。

尤其是对生产流水线、动作复杂的单机，比起前述几种控制手段来具有寿命长、可靠性高、对环境无特殊要求、开发费用低、周期短、无需专门的计算机软、硬件知识就可在短期内掌握，功能扩展方便，成本可为一般用户所接受等优点，是现代机电一体化产品控制装置的理想选择。

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。

目前，该类包装机多半为进口产品，价格昂贵。

为此，我的毕业设计选题为基于PLC的高速全自动包装机控制系统的应用，开发了“卷纸包装机控制系统”，我在其中负责控制系统的研究与设计工作。

摘要传统的机械设备与产品，多是以机械为主，是电气、液压或气动控制的机械设备。

随着工业水平的不断发展，机械设备己逐步地由手动操作改为自动控制，设备本身也发展成为机电一体化的综合体。

可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心，综合计算机技术、自动化技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。

经过30多年的发展，目前，可编程控制器已成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，己跃居工业生产自动化四大支柱(可编程控器、数控机床、机器人、计算机辅助设计与制造)的首位。

其应用的深度和广度已成为衡量一个国家工业先进与自动化程度高低的标志。

本论文共分四章，从可编程控器(PLC)基础到整个系统的规划设计，以及PLC 控制系统的硬件、软件的开发，给出全面、详细的设计思路。

该系统的核心部分是包装码垛自动生产线的控制系统，其控制系统主要是以可编程控制器(PLC)为基础进行集成控制的。

全自动包装码垛生产线主要应用于化工、粮食、食品及医药等行业中的粉、粒、块状物料（如塑料、化肥、合成橡胶、粮食等）的全自动包装，即对包装过程中的称重、供袋、装袋、折边、封袋、倒袋整形、批号打印、检测、转位编组、码垛、托盘和垛盘的输送等作业全部实现自动化。

以PLC为基础的全自动包装码垛生产线，控制系统简单、便于维护、适应性强，自动化程度高，节约人力，可极大提高生产效率。

关键词：PLC；控制系统；包装码垛自动生产线AbstractThe traditional mechanical device and the product, many are by the machinery primarily, is electrical, the hydraulic pressure or the pneumatic control mechanical device. Along with the industry level's unceasing development, mechanical device oneself changes the automatic control gradually by the manual operation, the equipment itself also develops into the integration of machinery complex compound. Programmable controller (PLC) is take the microprocessor as a core, the comprehensive computer technology, the automated technology and the communication develop one new industry automatic control device. After more than 30 years development, at present, the programmable controller has become in the industrial automation domain to be most important, to apply most control devices, oneself leaps to the industrial production automation four big props (programmable controller, numerically-controlled machine tool, robot, computer-aided design and manufacture) the first place. Its application's depth and the breadth have become weigh a national industry to be advanced and automaticity height symbol.This thesis consists of four chapters, from the programmable logic controller (PLC) based planning and design of the entire system, and PLC control system hardware, software development, give full and detailed design ideas. The core of the system is Palletizing automatic production line control system, the control system is mainly based on programmable logic controller (PLC) as the basis for integrated control.Automatic Palletizing production line is mainly used in chemical, food, food and pharmaceutical industries in the flour, grain, bulk materials (such as plastics, fertilizers, synthetic rubber, food, etc.) of the automatic packaging, ie packaging process weight for bags, bagging, folding, envelope, plastic bags down, batch printing, testing, transfer grouping, stacking, pallets, and stack operations such as disk full automated transmission. With PLC based fully automatic palletizing packaging production line, control system is simple, easy maintenance, strong adaptability, high automation, saving manpower, can greatly increase productivity.Key word:PLC;Control System;Palletizing automatic production line目录第1章绪论 (1)1.1 PLC的产生和发展、优点、应用现状和发展趋势 (1)1.2 包装码垛自动生产线的发展 (4)1.3 课题主要研究内容 (5)第2章包装码垛自动生产线机械系统的工作原理 (6)2.1 概述 (6)2.2 包装码珠自动生产线系统组成 (6)第3章包装码垛自动生产线PLC控制系统设计 (10)3.1 PLC的基本结构 (10)3.2 PLC的主要组成部分 (11)3.3 PLC的工作原理 (12)3.4 PLC控制系统设计 (13)第4章程序调试 (36)4.1 程序输入和编辑 (36)4.2 梯形图逻辑测试 (37)4.3 监控程序 (38)4.4 监控元件 (39)4.5 退出PLC仿真运行 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)第1章绪论可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的基础上发展起来的，最初叫做可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），即PLC，现已广泛应用于工业控制的各个领域。

吉林化工学院毕业设计说明书基于PLC的全自动包装机系统设计The Design of Automatic Packaging Machine ControlSystemBased on PLC吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:二〇一〇年九月二十日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。

本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。

（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名:二〇一〇年九月二十日摘要全自动包装机系统生产工艺及主要设备，建立在机械电气特性的基础上，对在控制系统设计中如何充分利用现代控制技术、网络技术、现场总线技术、计算机技术等。

全自动包装机控制系统达到国际先进水平进行了较深入的研究。

论文充分考虑了成本、维护可靠性和先进性等诸多因素，提出了基于全自动包装机控制系统的实现方案，设计出全自动包装机控制系统的构成。

自动控制系统设置3个现场PLC 监控站和1个中心操作站。

下位机系统采用PLC，上位机系统采用PC 或IPC（工业PC 机）。

考虑到全自动包装机控制对系统安全性、可靠性、可维护性和灵活性的要求，本系统现场控制站选择西门子公司S7-300 系列的模块结构PLC，上位机选择工控机IPC。

基于ＰＬＣ的全自动包装码垛生产线控制系统设计刘　轩，朱明靖，郁　炜摘　要：在当今自动化程度越来越高的工业生产当中，包装码垛生产线的全自动化技术一直是一个较难解决的问题。

大多数工厂只能完成部分自动化包装码垛，无法实现整条流水线的全自动化生产。

本设计课题研究的内容及重点主要集中在两个方面，首先基于编程控制器（ＰＬＣ），实现了整条生产包装码垛流水线的一体化操作，其次是实现了人机界面控制，利用ＭＣＧＳ组态软件环境与ＰＬＣ的连接通信，实现了整条生产流水线的全自动控制。

本设计设备具有操作简易，运行可靠性较高以及方便维护等优点。

关键词：ＰＬＣ　；包装码垛生产线；　控制系统（衢州学院，浙江 衢州 324000）基金项目：２０１８国家级大学生创新创业训练计划项目。

作者简介：刘轩（１９９７－），男，浙江衢州人，研究方向：电气工程及其自动化。

当今生产工业的飞速发展离不开自动化控制的普及。

在全国施行“机器换人”的政策形势之下，浙江省更是在近几年大力推行该项政策，并运用于各大机械和制造等行业中。

如今PLC 在工业生产中所占比例越来越高，它高速的计算力与稳定性极大地提高了生产力，创造了不可低估的效益。

在新的发展形势下，全自动化包装码垛生产线技术将变得越来越重要，可为国家的工业生产带来不可低估的利处。

而建立基于PLC 为基础技术的包装码垛生产线，不仅成本低，其控制系统操作简易，而且自动化程度相对较高，从而可以大大地改变从前生产效率低下的困境。

１　包装码垛生产线的机电一体化系统包装码垛全自动生产线主要分为机电与传感器两个部分。

机电部分又由气动及真空系统与光电检测系统组成。

传感器部分由光电开关与金属检测传感器组成。

其系统组成结构如图1所示：图１　机电一体化系统１．１　气动及真空系统气压传动是近几十年被广泛应用的一种传动方式，压缩空气作为其介质用于能量传递。

气压元件具有结构简单，易加工，寿命长，维护方便的特点，用空气做介质，来源简单方便，用后直接排放，不污染环境。

基于PLC的自动化包装生产线集成控制系统设计摘要:为提升传统包装生产线集成控制系统的控制性能，本文设计了基于PLC的自动化包装生产线集成控制系统。

选择PLC控制器、称重传感器、光电传感器、变频器等集成控制系统元器件，并调整各个元器件之间的连接电路。

在此基础上，分析自动化包装生产线工艺流程，结合生产线中的机械结构确定包装生产线机械控制对象，编写PLC控制程序，并从链条速度、切割、压痕等方面实现自动化包装生产线集成控制。

实验显示：将设计系统应用到实际的包装生产线工作中，包装合格率提升了3.5%，包装效率高达98%。

关键词:PLC；自动化包装；包装生产线；集成控制系统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。

同时为包装生产线设计开发了相应的控制系统，本文将PLC设备引入到传统系统中，研究了一种基于PLC的自动化包装生产线集成控制系统，该系统通过读取开关数量、模拟数量等数据，将数据存入内部寄存器，完成定时控制、计数和数值操作等规定的功能，之后通过输出到机械设备或生产自动化流程，再通过PLC设备的应用来实现自动化包装生产线集成控制。

1自动化包装生产线集成控制硬件系统设计图1为自动化包装生产线集成控制系统的硬件结构。

图1集成控制系统硬件结构图1.1集成控制系统元器件选型1.1.1PLC控制器加强PLC控制器硬件结构设计可提高计算机的可靠性，更适合复杂工业环境，其硬件结构如图2所示。

图2PLC控制器结构图PLC控制器为周期扫描工作方式，当开关闭合时，其系统内部开始初始化；初始化结束后，自动检测系统各模块的具体状态。

若某个模块异常，控制器将发出故障信号，PLC控制器停机。

自检完成后进入通讯处理阶段，通过外部接口信号检测PLC控制器连接的外部设备。