造纸机PLC程序的结构化设计研究

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印--- 摘要：PLC是一款新型可编程序控制器，随着包装产业的发展，传统以继电器为控制系统的包装，已经不能适应市场的需求了，为了实现全自动化卷纸包装，为人们带来便利。

本文主要对卷纸包装机的结构进行设计，并对卷纸包装机皮带、电机、挡板、滚筒和支撑架的三维模型进行展示说明，对数据进行了校核和计算。

也设计了皮带的张紧调节和宽度调节装置。

本文利用了PLC和PID的控制能力，研究并设计了卷纸包装机皮带5的控制系统，实现卷纸包装流程的高效化和自动化。

通过对各部分的组成以及功能的详细介绍，还有其运作流程的分析，进一步的了解PLC对包装过程的控制特点[1]。

关键字：卷纸包装机；PLC控制；PID控制；结构设计绪论我们国家正处于快速，多元的发展状态下，信息化、智能化、高效化，是这个时代的代表词。

在过去几十年里，随着国民生活水平提高，对物资的需求也进一步增加，不仅物资的数量庞大，而且种类也越来越繁多。

物资的大量流通，也就让包装行业得到了快速，蓬勃的发展，包装就是其中得到广泛使用和发展的一个分支，现如今的包装可以说是覆盖了我们生活的方方面面。

传统包装控制系统，早已达不到现如今的生活生产的使用需求，为了能够满足供需双方的期望，迎合市场经济的发展方向，基于PLC的包装控制系统也就应运而生，使用PLC作为包装流程的核心控制处理器，会让包装流水线发生翻天覆地的变化，加快包装产业的发展速度，这种控制系统比起传统的控制系统要更加稳定，高效以及实用[2]。

PLC是一种新型的可编程控制器的简称，PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置[3]。

可编程序控制器从发明到现如今得到了快速的发展，因为其有着非常良好的性能以及市场的需求，有许多的公司对其进行开发和研究，到现在不仅PLC的功能越来越强大，而且规格也变多了，使用范围也越来越广了。

这次我们的控制器选用的就是西门子公司的规格为S7-200的PLC，这是一款性相当的可编程序控制器，因其有着高性能、体积小、运行速度快、性价比高、编程容易、易于掌握等的优势，这款PLC已经在很多领域得到了应用，比如工厂的各种电气设备，机械设备等，在其中起到自动检测，监测，纠错的作用。

基于PLC的造纸纸浆控制过程陕西科技大学设计（论文）说明书 2 第1章备浆工段工艺过程1.1备浆工艺简介本次设计主要是针对备浆工段中废纸的碎解、粗筛、净化、精选、磨浆部分进行DCS设计。

我们应用德国西门子公司的S7系统来进行硬件配置及软件组态，从而完成系统的控制要求。

1.废纸的碎解流程一般为：原料进水力碎浆机—高浓除砂器—疏解机。

该流程的任务是废纸碎解成纤维悬浮液，同时去除废纸中的各种轻重杂质。

链板机将废纸包送到水力碎浆机，原料被一个一个放到链板机上，包上的捆绑铁丝已被切断，如果有大块的杂质、铁块应在链板机上及时清理掉。

碎浆机的操作是连续的。

原料在碎浆机内被碎解，碎解后被稀释到4.5%，并由泵送到高浓除渣器进行处理，良浆被送到贮浆塔，浆渣被排出系统外。

水力碎浆机的主要功能是混合原料与白水，使原料尽快的分解成可以泵送的浆料。

大部分大块的杂质和重渣被从浆料中分离出，重杂质被收集到渣井中，绞绳机收集打抱的铁丝和一些绳状物；水力清渣机可去除大片重杂质和塑料片。

高浓除渣器的功能是除去像砂子，铁钉，玻璃等杂质，进而减少对下段工序中设备的磨损。

2.经过筛选、浓缩后的浆料还要经过盘磨，以获得适当的纤维特性；进入成浆池，准备送往造纸车间使用。

磨浆是为了提高纸的质量，配浆过程中由于各浆料的浓度、流量、打浆度等参数一直在变，所以人工很难做到各浆料、胶料的精确配比，这样就容易出现配比不稳定，造成浆浓度波动，各浆池液位波动等相互关联的不利现象，恶化该工段和后续抄造工段的工艺条件，。

本次设计采用了比率自动控制方式进行连续配浆，即利用成浆池液位控制的输出作为主要浆种的流量给定，并通过比率控制器决定其他浆种的流量给定。

3.废纸经过水碎、高浓除渣器后进入粗筛系统进行处理，良浆送往下工序，浆渣经过多次处理后排出系统外。

粗筛是为了除掉纸料中相对密度小而体积大的杂质，纸浆的初筛和精选都要用到压力筛，而压力筛在洗浆过程中一定要保证良浆和尾浆的按比例控制，又要防止压力筛的堵浆现象的发生，当出现堵浆现象时，必须采取措施进行反冲洗，将堵浆冲洗干净，保证整个洗浆过程的顺利进行。

探究PLC在造纸厂原料供应系统中的应用孟令强发布时间：2023-05-27T08:41:47.242Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：孟令强[导读] 造纸厂生产过程中，为提高生产效率，需要依托自动化系统和设备进行控制，随着信息技术发展进步，PCL控制系统广泛应用在造纸厂中，提高了生产过程稳定性，保证生产品质。

基于此，本文简述了控制系统的控制要求，对控制系统设计情况进行分析，并探讨了系统软件程序设计相关内容，旨在探究PLC在造纸厂原料供应系统中应用的可行性。

身份证号：37040419780310XXXX 山东丰源中科造纸有限公司山东枣庄 277300摘要：造纸厂生产过程中，为提高生产效率，需要依托自动化系统和设备进行控制，随着信息技术发展进步，PCL控制系统广泛应用在造纸厂中，提高了生产过程稳定性，保证生产品质。

基于此，本文简述了控制系统的控制要求，对控制系统设计情况进行分析，并探讨了系统软件程序设计相关内容，旨在探究PLC在造纸厂原料供应系统中应用的可行性。

关键词：PLC；造纸厂；原料供应；技术应用；PLC控制引言：造纸厂原料供应是生产全过程中的关键环节，系统运行稳定性，直接关乎到生产产量和品质。

分析发现，造纸厂原料供应系统主要组成部分包括进料输送装置、筛选装置、除灰出料输送装置等多部分组成，为进一步提高原料系统自动化程度，应用PLC技术进行控制和干预，旨在提高生产效率。

因此，本课题重点研究了PLC在造纸厂原料供应系统中的应用情况。

1 关于控制要求分析PLC控制优势发现，在PLC控制下，可提高系统稳定性和可靠性，能够降低系统故障发生可能性。

同时，PLC控制，可保障生产过程更连续、更稳定。

PLC控制系统作为造纸厂生产过程中的重要组成部分，关乎到其生产质量和效率，基于PLC控制下，可避免系统中断情况的发生，进而保证生产过程更连续、更稳定。

此外，在PLC控制下，会减少系统维修以及停机时长，能够缩短系统设备维修时间，停机时间更短，更好实现对控制系统运行成本的把控。

PLC技术的造纸机械设备自动控制系统设计与研究
刘亮;孟磊
【期刊名称】《造纸科学与技术》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】新型造纸公司依托于高科技实现了生产流程的机械化和自动化,造纸行业的生产效率和效益都得到了提升。

PLC技术在工业自动化生产中应用广泛,在造纸机械设备的应用有利于提高造纸设备的自动化运转,同时有助于提高产品的质量,节约产品的人力成本和时间成本等。

对PLC技术进行了简要介绍,并讨论了其在造纸机械设备的应用的形式以及自动化设计系统的设计等,为造纸行业的进一步发展提供更多的技术支撑。

【总页数】4页(P94-97)
【作者】刘亮;孟磊
【作者单位】西安职业技术学院(信息管理中心)
【正文语种】中文
【中图分类】TS736.3
【相关文献】
1.基于PLC技术的自动控制生产线实训系统设计研究
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3.基于PLC的造纸自动控制系统设计与实现
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造纸机电气传动控制系统的设计与实现造纸机电气传动控制系统的设计与实现摘要：随着现代纸张工业的发展，造纸生产线的自动化程度越来越高。

为了提高生产效率和质量，电气传动控制系统在造纸机中起着至关重要的作用。

本文主要介绍了造纸机电气传动控制系统的设计和实现，包括系统结构、硬件设计和软件开发等方面的内容。

一、引言纸张工业作为国民经济的支柱产业之一，在我国经济发展中占有重要地位。

随着纸张需求的不断增长，提高造纸生产线的自动化水平成为迫切的需求。

电气传动控制系统在提高生产效率和质量方面发挥着重要作用。

本文旨在设计和实现一种高效、稳定的电气传动控制系统，以满足造纸机的自动化需求。

二、系统结构设计电气传动控制系统主要由电机、传感器、控制器和执行器组成。

电机作为主要动力装置，通过传感器采集参数，并由控制器对电机进行控制，最后通过执行器实现纸张的运动。

1. 电机选择造纸机电气传动控制系统中常采用交流变频电机作为驱动源。

其具有调速范围广、转矩稳定等优点，适用于不同工况的需求。

2. 传感器应用在电气传动控制系统中，传感器主要用于采集各种参数，如纸张的长度、宽度、张力等。

根据传感器输出信号的特点，可以对纸张的运动状态进行实时监测和控制。

3. 控制器设计控制器是电气传动控制系统的核心部分，主要负责对电机进行控制和调节。

可以采用PLC（可编程逻辑控制器）作为控制器，通过编写程序实现对电机的启停、正反转等功能。

4. 执行器选择在电气传动控制系统中，执行器主要负责将控制信号转换为运动，并实现纸张的进给、送纸等功能。

可选用液压缸、气动缸等执行器，根据纸张的要求和系统的可靠性进行选择。

三、硬件设计1. 电气传动装置的安装根据造纸生产线的实际情况，将电气传动装置合理地安装在机器的关键位置，以便实现对纸张的精准控制。

2. 传感器布置传感器布置应与纸张运动轨迹相匹配。

通过合理布置，可以实现对纸张宽度、张力等参数的实时监测。

3. 控制器接线控制器与电机之间的接线应准确、牢固。

分类号：单位代码：毕业论文（设计）卫生纸分切机PLC控制系统的设计摘要分切机是将宽幅材料进一步加工成后续生产工艺所需宽度的产品的一种工序，本文提出PLC为核心，结合步进电机实现位置控制方法，以及通过指拨开关实现简单参数设定，对试剂片分切机进行改造，从而保证分切机实现精确进给。

电气传动系统采用可编程控制器(PLC)和变频器控制技术具有良好实用前景，既能提高自动化水平，还是节能高效，对提高系统的运行管理水平、减轻环境污染都会起到很好的作用。

目前国内的中小型企业只有一部份采用PLC 控制，所以推广应用这些新技术、新设备的任务仍是十分繁重。

采用三菱公司的可编程控制器对该分切机设计。

系统中由三菱PLC完成数据的采集和电动机等设备的控制任务。

使用FX2N可编程控制器的编程软件GX Developer 8.0进行编程编制，模块化的程序设计方法，大量采用代码重用，减少了软件的开发和维护工作量。

关键词：分切机电气控制PLCABSTRACTSlitter wide material is further processed into the production process of a subsequent step width of the product required, we propose PLC as the core, combined with stepper motor position control method, and by the DIP switch is simple parameter setting, for reagent tablets Slitter transformation, thus ensuring precise cutting machine infeed.Electric transmission system using a programmable controller (PLC) and the inverter control technology has a good practical prospects, both to improve the level of automation, or energy efficient, to improve the system's operation and management level, reduce environmental pollution will play a good role. At present, only a part of the small and medium enterprises with PLC control, so to promote the application of these new technologies, new equipment, the task is still very heavy.Mitsubishi PLC using the cutting machine design. System control tasks performed by Mitsubishi PLC and other data acquisition and motor equipment. Use FX2N PLC programming software GX Developer 8.0 compiled programming, modular programming method uses a lot of code reuse, reduce software development and maintenance.Key words: Slitter Electrical Control PLC目录第一章绪论 (1)1.1 目前分切机的控制水平 (1)1.2 分切机的张力控制方法 (1)1.3 课题研究的主要内容 (2)第二章分切机的概述 (3)2.1 卫生纸分切机的概述 (3)2.2 卫生纸分切机控制研究 (3)第三章可编程序控制器工作原理 (4)3.1 可编程序控制器简介 (4)3.2 可编程序控制器的结构 (4)3.3 可编程序控制器的工作原理 (4)第四章卫生纸分切机控制系统设计 (5)4.1 控制系统整体结构 (5)4.2 系统设计 (9)4.4 PLC 设置 (12)结论 (13)参考文献 (16)谢辞 (17)第一章绪论1.1 目前分切机的控制水平在与多家国际品牌，目前我国的切割机（如德国，英国，意大利，美国康普该阿特拉斯，日本富士，泰坦）仍有较大差距,海内所生产的分切机自动化水准还停留在中下游水平上，虽然说对国内外把持原器件运用已非常普及,价钱也较低廉,但国内分切机厂家在使用时,了解切工艺和材料性能的发展远远落后于发达国家水平的深度，尤其是缺乏有机结合的控制系统和机械结构，和切割材料，在这个意义上，在粗线大部分仍留在国内切割机，切割机的控制系统的严密性、合理性没有更深入的了解。

制浆造纸行业PL C的工程设计及实践邹忠伟(轻工总会南宁设计院,广西南宁,530001)摘　要　介绍了在贺县纸浆厂运用的PL C与单回路控制器相结合系统的设计、安装、运行调试的全过程。

并通过PL C与常规继电逻辑控制的比较分析,对PL C系统在制浆造纸行业的运用作了初步探讨。

关键词　PL C　马达控制功能块　速度保护开关　模拟运行 近十年来,随着制浆造纸业引进设备、引进生产线的增多,与之配套供货的控制系统采用PL C控制的亦逐渐增多,本文拟基于一个PL C运用实例的分析,探讨PL C在制浆造纸业的工程设计及其工程实践方法。

全文分三个部分:即PL C在制浆工艺中的运用实例、PL C 与常规继电逻辑控制的比较和PL C在制浆造纸业的运用前景及其工程设计和实践。

1　PLC在制浆工艺中的运用实例工程实例采自贺县纸浆厂,该厂是我国首批利用亚行(ADB)贷款兴建的中型制浆企业,产品为利用马尾松生产高强度、高白度的漂白化学商品木浆,以替代进口木浆。

其洗、选、漂工艺引进了瑞典SU ND S D EF I BRA TO R的全套生产线,同时配套引进了以德国S IE M EN S 的PL C及其单回路控制器(DR22型)为基础的控制系统。

111　控制系统的工艺环境从控制的角度看,该系统是以物料输送为主的流水线控制,和以化学反应为主的过程控制相结合的系统。

全套工艺采用了2台置换压榨机,6台真空过滤机等昂贵的单体设备;4座反应塔等对产品质量影响极大的过程设备;6台中浓泵不仅单机价格高,且其马达容量高达160～200k W。

全车间100多台马达,100多台控制阀均要求纳入连锁链。

全套工艺封闭式运行,操作几乎完全依赖于控制系统。

系统的特点是:规模较大,连锁要求复杂。

设备故障造成的损失主要体现在两个方面:一是单机故障维修费用高;二是故障停机造成的损失大。

因此系统运行的安全性、稳定性要求高。

如将整条生产线以氧漂后的中间高浓储浆塔为界,全车间可分为以筛、选、氧脱木素为主的黄浆段;和以漂白洗涤为主的白浆段。

基于PLC的造纸机控制系统设计分析【摘要】PLC即Programmable Logic Controller的缩写，指的是可编程逻辑的控制器。

PLC在应用的时候具有编程简单、使用方便、性价比高、功能强以及可靠性和抗干扰的能力强等特点。

因此，目前PLC已经成功应用于各种控制器中。

本文首先对PLC进行了分析，然后基于PLC的基础上，对造纸机的控制系统进行了设计。

【关键词】PLC；造纸机；控制系统；设计当前，伴随着PLC与变频器价格的下降，在造纸机的控制系统中，通过应用PLC和变频器对造纸机的控制系统进行设计，能够有效的提高造纸机工作的稳定性，提高造纸机产量，同时还可以达到降低成本的目的。

变频器相信人们已经非常熟悉，但是什么是PLC呢，下面就让笔者首先分析一下PLC。

1 PLC简介PLC指的是可编程逻辑的控制器，它一般采用的是能够编程的存储器，多用于进行储存内部的程序，能够执行顺序控制、计数、逻辑运算以及算术操作等，面向用户的指令。

这种控制器能够通过模拟或数字式的输出、输入，进而达到控制各种生产过程或各种机械的目的。

一般来说，PLC主要包括电源、中央处理单元、存储器以及输入和输出的接口电路等。

随着PLC性能的不断完善，在应用的过程中，PLC具有以下几个鲜明的特点。

首先，PLC具有编程简单，使用方便的特点。

PLC采用的是比较简明的逻辑图、语句表以及梯形图等来编程语言，而不是使用复杂的计算机知识，所以，在编程的时候非常的简单。

而且PLC实现了在线修改程序，大大的方便了控制系统。

其次，PLC具有性价比高、功能强的特点。

PLC内有无数个方便用户用的编程元件，能够进行非常复杂的控制工作，与其他的控制器相比较，性价比更高，功能更加的强大，可以通过互联网实现分散控制和集中管理。

再次，PLC的抗干扰能力非常的强，具有较高的可靠性。

PLC进行了一系列的软件和硬件抗干扰的措施，因此，在抗干扰的能力方面非常的强。

一般来说，PLC的平均年无故障时间高达数万小时，具有较高的可靠性。

基于PLC的自动切纸机控制系统的设计毕业论文(设计)课题名称:基于PLC的自动切纸机控制系统设计学生姓名:专业: 机电一体化指导老师:摘要随着我国科技水平的蓬勃发展，各类产业产品的发展已趋向精致化、多元化。

在大环境的趋势下，多元化、弹性化且具有多种切换功能的自动化机种方能适应市场的需求。

而自动化技术已经成为科技事业中的重要组成部分。

自动化技术与我们的生产生活息息相关，它直接影响到人们的生产生活水平。

为了提高生产水平和产品的质量，首先是要提高科技，也就是提高生产的自动化技术，但是传统的手工生产方法已经无法满足现实生活的需求，这迫切的要求我们提高科技，发展自动化生产技术。

本课题研究基于PLC的自动切纸机控制系统，它是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。

本文对现在可编程控制技术的应用现状、发展趋势作了详细的介绍，并简要介绍了课题研究的背景和意义，而且具体的作出了该课题的设计方案。

此次课题的研究，具有重要的意义，它是我们由理论到具体实践的过度，是对独立完成实践设计能力的考验。

关键词:可编程控制器;切纸机;步进电机;步进驱动器;组态控制ABSTRACTWith the vigorous development of China's scientific andtechnological level, the development of all kinds of industrial products has tended refined and diversified. The trend of the environment, diversified, flexible and automated switching function with a variety of models in order to adapt to market demand. Automation technology has become an important part of the scientific and technological undertakings. Automation technology with our production and life are closely related, it directly affects the people's production and living standards. In order to improve the level of production and product quality, to improve the technology, automation technology is to improve production, but the traditional manual production methods have been unable to meet the needs of real life, and the urgent requires us to improve the scientific and technological development of automated production technology.This study is based on the the PLC automatic paper cutter control system, which is a microprocessor-based, integrated computer technology, automatic control technology and communication technology evolved a new type of industrial control devices. Programmable control technology application status, trends were described in detail, and briefly describes the background and significance of the research, and made the subject of specific design. The research projects of great significance, it is from the theoretical to the concrete practice of excessivepractice design capabilities independently test.Keywords: Programmable controller; Cutter; Stepper motor; Stepper drives; Configuration control.目录第一章绪论 ..................................................................... .. (1)1.1 课题研究的基本概况 ..................................................................... .. (1)1.2 本课题研究的意义 ..................................................................... (2).................................................................... ..........................4 第二章切纸机控制系统的设计方案2.1 切纸机控制系统的控制要求 ..................................................................... .. (4)2.2 切纸机的硬件选型 ..................................................................... (4)2.2.1 PLC的类型选择 ..................................................................... .. (4)2.2.2 步进电机的工作原理及分类 ..................................................................... .. (5)2.2.3 步进驱动器的选择 ..................................................................... (7)2.3 切纸机控制系统的构造关系 ..................................................................... .................................10 第三章切纸机控制系统的组态设计 ..................................................................... .. (12)3.1 切纸机控制系统的组态设计 ..................................................................... (12)3.3.1 MCGS简介 ..................................................................... .. (12)3.2 切纸机控制系统组态监控画面 ..................................................................... (13)3.3 控制系统的联机通讯 ..................................................................... ............................................14 第四章切纸机控制系统的软件设计 ..................................................................... .. (16)4.1 I/O表的设定...................................................................... (16)4.2 硬件接线图...................................................................... (16)4.3 程序说明...................................................................... . (18)第五章切纸机控制系统的调试 ..................................................................... . (20)5.1 切纸机控制系统实物接线图 ..................................................................... (20)5.2 主站和从站的调试 ..................................................................... . (21)5.3 程序调试结果...................................................................... .. (21)总结 ..................................................................... ........................................................................ (25)致谢 ..................................................................... ........................................................................ (26)参考文献 ..................................................................... ........................................................................ .27第一章绪论1.1 课题研究的基本概况伴随着社会的快速发展，产品的生产效率也越来越受到人们的关注，大到大型机械设备、航空用品，小到零器件甚至更微小的原件的加工制造，都离不开自动化设备的应用。

目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 绪论 (3)1.1 造纸机控制系统设计目的与意义 (3)1.2 造纸机控制系统的研究现状 (3)1.3 本文的主要内容 (4)2 造纸机控制系统 (5)2.1 造纸机控制系统要求 (5)2.2 造纸机控制系统的方案 (6)3 控制系统的硬件电路设计 (7)3.1 硬件系统组成 (7)3.1.1 硬件电路主要器件 (7)3.1.2 硬件电路的工作原理 (8)3.2系统硬件原理图 (12)3.2.1系统电机部分原理图 (12)3.2.2 PLC与变频器连接的硬件电路 (14)3.2.3 PLC的模块电路 (17)4 系统软件设计 (21)4.1 系统软件设计的介绍 (21)4.1.1 Step7软件内容 (21)4.1.2 添加通讯适配器 (21)4.2 系统硬件组态与软件编程 (22)4.2.1 系统硬件组态 (22)4.2.2 软件流程图 (22)4.2.3 PLC的软件编程 (23)结论 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)附录1：系统控制原理图 (29)附录2：PLC原理图 (30)基于PLC的造纸机控制系统的设计摘要：造纸业是与社会文明和经济发展息息相关的基础原材料产业,目前国内造纸业自动化水平与国外存在着一定差距，因此造纸系统的设计对造纸业来说至关重要。

本文设计了一套基于PLC的造纸机控制系统，系统以S7-300 PLC作为控制核心，以ABB变频器作为驱动单元，三相交流电机作为执行单元,由PLC通过Profibus-DP网络与变频器之间的通信完成各传动点的启动、停止、加速、减速、紧纸等操作。

论文介绍了国内外造纸行业的发展历程，根据造纸机的控制要求确定了系统的控制方案；设计了控制系统的硬件电路图，介绍了其工作原理，并进行了元器件的选型；基于编程软件Step7完成了系统的硬件组态以及控制程序的编写。

本文设计的基于PLC的造纸机控制系统，结构简单，成本低，控制方便。