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基于PLC 的全自动包装码垛生产线控制系统设计李蓉娟1，吴新伟2（1.内蒙古机电职业技术学院，内蒙古呼和浩特010070；2.内蒙古电力建设工程有限公司，内蒙古包头014030）摘要：为了提高食盐、粮食、化肥等颗粒物料的包装、运输以及库房码垛效率，提高企业生产效率，降低工人劳动强度。
根据全自动包装码垛生产线工艺流程并秉持该自动生产线应具有操作简单、稳定运行以及方便维修等特点，设计了一套基于PLC 的全自动包装码垛生产线控制系统。
控制系统核心采用西门子PLC S7-300CPU315-2DP 与数字输入SM321、数字输出SM322等模块相组合的方式实现对包装生产线全自动控制，上位机采用维纶MT8150iE 触摸屏对整个包装生产线的运行状态进行监测与控制。
在完成硬件选型的基础上，对控制系统主程序以及人机交互界面进行了软件编程，成功实现了该生产线的高速稳定运行。
结果表明：该控制系统具有稳定性强、成本低以及可编程能力强等优点，大大提高了包装、运输以及码垛效率，显著提高了企业自动化程度。
关键词：全自动包装码垛生产线；PLC ；上位机；触摸屏中图分类号：TB486.3文献标识码：A文章编号：1001-7119（2017）07-0167-04DOI:10.13774/ki.kjtb.2017.07.038Design of Automatic Packaging and Palletizing Line Control System Based on PLCLi Rongjuan 1，Wu Xinwei 2（1.Mechanical and Electrical Vocational and Technical College of Inner Mongolia ，Inner Mongolia Huhehaote 010070，China ；2.Inner Mongolia Electric Power Construction Engineering Co.,Ltd.，Baotou Inner Mongolia014030，China ）Abstract ：In order to improve salt,grain,fertilizer and other granular materials packaging,transportationand warehouse stacking efficiency,improve production efficiency and reduce labor intensity.According to the process of the automatic packing and palletizing line and uphold the automatic production line should have the characteristics of simple operation,stable operation and convenient maintenance,design a control system based on PLC in the automatic packing and palletizing line.Control system is the core ofSiemens PLC S7-300CPU315-2DP and digital input SM321,the combination of digital output SM322module realization of packaging production line automatic control,PC using vinylon MT8150iE touch screen on the whole package production line operation state monitor and plete selection of hardware based on the main program,and human-computer interaction interface of the control system for software programming,the successful implementation of the high-speed and stable operation of the line.The control system has advantages of strong stability,low cost and programming ability strongly,can greatly improve the packaging,transportation and stacking efficiency,significantly improve the automation degree of the enterprise.Keywords ：automatic packaging palletizing production line ；PLC ；PC ；touch screen收稿日期：2016-08-19作者简介：李蓉娟（1983-），女，讲师，硕士学位，主要研究方向:自动控制、电力自动化。
关键词：可编程逻辑控制器；系统运行；程序；工业机器人0引言针对于金属制造行业，金属制品的生产和输送以及人工码垛效率低下的问题，而引入PLC 与工业机器人到传统的生产线，实现生产线全自动化的现代化改造，保证高效、稳定的生产，减少人力成本的投入。
要较好地实现对生产线的自动控制，则对相应的设备电气控制就提出了较高的、较新的控制要求。
1控制系统方案本文以方棒码垛生产线为例，该生产线最主要的是码垛工作站，完成将输送辊上的物料送到成品输送链上进行码垛，系统硬件组成如图1所示。
该工作站是要以ABB工业机器人和西门子PLC为核心，其中工业机器人选用的是IRB460，实现物料的码垛。
而PLC选用S7-1200系列，主要完成该控制系统的物料传送和物料对正，以及成品输出链上的码垛和步进传动，另一方面PLC还要与工业机器人进行通讯，通知机器人完成取料等任务，再进行码垛。
而触摸屏作为整个系统的人机界面窗口，时刻监控整个系统的运行当前状态，还可在组态界面设定和修改相应码垛工位的相关参数，例如夹取根数、码垛层数等等。
整个系统的控制都围绕着PLC，通过工业以太网或Profinet通讯来实现PLC与触摸屏或其他设备的信号交互，实现与各远程I/O站、机器人的信号交互以及来实现控制。
通过相互建立通信，使得PLC可以接收外部的物料信息，依据物料信息和传感器的信号，自动完成相应物料的码垛工作，并实时将码垛相关信息反馈给PLC。
2系统工作流程整个系统的运行流程可以概括为：当工作站的安全门闭合、物料辊的物料根数大于或等于9根且完成物料的对正、成品输送链上的码垛盘无物料等前提下，这些信号通过PLC与工业机器人的通讯，收到这些信号后，工业机器人可以完成首次取料并完成码垛功能。
系统的工作流程如图2所示。
3程序设计3.1PLC程序设计在本工作站中，PLC要控制系统进行自动送料和物料的对正。
系统启动后，机器人回到Home 点，当第2输送辊的整列电机工作、安全门闭合、步进链电机工作等条件下，机器人回到Home点，PLC通过输送辊传送的物料根数，检测大于或等于设定根数，此时，PLC控制气动回路的电磁换向阀，2个对正气缸完成物料的对正，根据机器人的设定工作程序，2s后机械手的夹爪移动到指定物料所在的坐标位置，2s后夹紧且到达后限位，此时机械臂将物料搬运到成品链上的堆垛位指定坐标，PLC控制气动回路的电磁换向阀，夹爪放松物料且到达前限位，就这样始终循环程序，完成物料的码垛且到达设定的物料层高，此时控制成品链的步进电机向前移动。
基于三菱PLC码垛生产线运动控制系统设计摘要：本文所设计的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。
1前言随着科学技术的迅猛发展，生产力水平的不断提高，人们对降低劳动强度、改善工作环境同时重视起来。
石油化工、化肥、粮食等行业对包装质量和劳动效率的要求也日益提高，从而促进了这些企业的现代化改造。
而传统的人工包装由于其生产效率低下而成为这些行业产量和包装质量提高的巨大障碍，已不能满足现代化大生产的需要。
用户为了便于产品的运输和存储，对包装要求更加严格，包装已成为企业升级和获得经济效益的关键因素，因此尽快提高产品的包装质量，是这些行业的迫切任务之一，也是用户对这些行业的要求。
国际上日本NEWLONG、英国BL、美国ORY等公司掌握了包装先进技术。
目前国内全自动包装码垛设备主要依靠进口，国产设备生产厂家较少，市场呼吁国产化的全自动包装生产线。
在新的世纪,随着我国各项事业的蓬勃发展以及知识经济所面临的机遇和挑战,包装码垛机械必将发挥越来越重要的作用,为国民生产产生不可估量的经济效益。
包装码垛生产线是机电仪一体化高技术产品，适用于化工、粮食、食品及医药等行业。
它可实现对粉、粒、块状物料（如塑料、化肥、合成橡胶、粮食等）的称重、供袋、装袋、折边、封袋、倒袋整形、金属检测、重量复检、批号打印、转位编组、码垛、托盘和垛盘的输送等作业全部实现自动化。
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。
包装码垛生产线简单地讲，它是由包装机械和码垛机械组成的，其中的主要部分还是包装机械，码垛机械是从包装生产线上分离出来而发展起来。
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。
收稿日期：2010-11-17稿件编号：201011051：平（1978—），男，，。
研究方向：工业仪表及自动化。
基于PLC 控制的包装码垛生产线的设计王平1，黄玉志2（1.延长石油炼化公司项目建设指挥部陕西洛川727406；2.延长石油研究院陕西西安710075）摘要：我国的聚丙烯（PP ）产量占世界产量的10%以上，而长期以来国内聚丙烯产品的包装却一直处于人工套袋的半自动包装状态。
针对PP 树脂的特点，专门设计了全自动包装码跺生产线工艺流程，介绍了以PLC 为基础的全自动包装码跺生产线控制系统，重点说明了控制系统的硬件配置、输入输出分配和软件设计。
全自动包装码垛线改变了国内PP 产品包装的落后局面，值得在PP 包装领域推广。
关键词：全自动包装码垛生产线；PLC ；控制系统；聚丙烯中图分类号：TP273.5文献标识码：A文章编号：1674－6236（2011）05-0035-03Design of automatic bagging and palletizing line based on PLC control systemWANG Ping 1，HUANG Yu -zhi 2（1.Yanchang Petroleum （group ）Refining &Petrochemical Company Project Construction of Headquarters ，Luochuan727406，China ；2.Research Institute of Yanchang Petroleum ，Xi ’an 710075，China ）Abstract ：The production of PP in china accounts for more than 10%of world production ，while the packing of domestic pp products has been in a semi -automatic condition for a long time.Characteristics for PP resin ，the technologic process of automatic bagging and palletizing line was introduced.A set of automatic bagging and palletizing line control system based on PLC was designed.Emphasis the hardware disposition of control system ，I/O allotment and software system.Automatic bagging and palletizing line changed the back ward PP packaging in domestic ，worthy to promotion.Key words ：automatic bagging and palletizing line ；PLC ；control system ；polypropylene电子设计工程Electronic Design Engineering第19卷Vol.19第5期No.52011年3月Mar.2011聚丙烯具有耐温、耐油、抗冲击等特性，有良好的加工性能。
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。
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。
毕业设计 - 基于 PLC 包装码垛生产线控制系统设计1. 引言1.1 研究背景在现代制造业中，包装码垛生产线起着关键的作用。
传统的包装码垛生产线通常由人工操作，存在人工操作不精确、效率低下、易出错等问题。
为了提高生产线的效率和质量，自动化控制系统成为一种必要的解决方案。
PLC（可编程逻辑控制器）作为工业控制系统的核心设备，被广泛应用于自动化生产线的控制系统。
1.2 研究目的本文旨在设计一个基于 PLC 的包装码垛生产线控制系统，通过自动化控制实现对生产线的高效、稳定的控制，提高生产线的生产效率和质量。
2. 研究方法本文采用如下研究方法进行研究：1.调研相关文献，了解包装码垛生产线的现状和发展趋势；2.分析生产线的工作流程和数据流，确定控制系统设计需求；3.设计 PLC 控制系统的硬件架构，选择合适的 PLC 设备；4.设计 PLC 控制系统的软件架构，包括编写逻辑控制程序和人机界面设计；5.实施控制系统的搭建和集成测试；6.对控制系统进行性能测试和稳定性测试；7.撰写毕业设计论文。
3. 研究内容3.1 包装码垛生产线工作流程分析通过调研和实地考察，对包装码垛生产线的工作流程进行详细分析。
包括原料供给、包装、码垛、包装检验等环节，找出可以实现自动化控制的关键环节。
3.2 PLC 控制系统硬件设计根据生产线工作流程和需求，设计 PLC 控制系统的硬件架构。
选择合适的 PLC 设备，包括主控模块、输入输出模块、通信模块等。
3.3 PLC 控制系统软件设计设计 PLC 控制系统的软件架构，包括编写逻辑控制程序和人机界面设计。
逻辑控制程序包括生产线的自动化控制逻辑和故障处理逻辑。
人机界面设计包括监控界面和操作界面。
3.4 控制系统搭建和集成测试根据软硬件设计，搭建 PLC 控制系统，进行集成测试。
验证控制系统的功能和性能是否满足设计要求。
3.5 控制系统性能测试和稳定性测试对搭建完成的控制系统进行性能测试和稳定性测试。
基于PLC的自动包装机控制系统设计说明1. 简介本文档旨在提供基于可编程逻辑控制器（PLC）的自动包装机控制系统设计说明。
自动包装机控制系统是通过PLC对包装机进行控制和监控的自动化系统。
2. 系统设计2.1 系统架构自动包装机控制系统采用分布式控制架构，包括PLC控制器、传感器、执行器和人机界面等主要组成部分。
2.2 控制策略控制策略采用闭环控制，通过传感器获取包装机运行状态和产品信息，并根据预设的参数及逻辑进行控制操作。
2.3 PLC程序设计PLC程序设计是系统设计的核心，程序通过编程实现对包装机的控制逻辑，包括启动停止控制、速度调节、位置控制等功能。
3. 功能需求3.1 包装操作系统需要实现自动包装机各项包装操作，如装卸产品、包装袋封口、标签打印等功能。
3.2 故障检测与处理系统需要能够检测包装机故障，例如传感器故障、执行器故障等，并及时采取措施进行处理或报警提示。
3.3 数据记录与报表系统需要记录包装机运行数据，并生成相应的报表，方便生产管理和质量控制。
4. 界面设计系统的人机界面需要直观易用，对操作人员提供友好的操作界面和实时监控信息。
5. 性能要求自动包装机控制系统需要具备良好的稳定性、可靠性和可扩展性，以满足生产线的高效运行需求。
6. 安全要求系统设计应考虑安全因素，包括防止意外伤害、保护设备和产品安全等方面的要求。
7. 操作与维护要求系统操作和维护要求简单明确，操作人员需经过培训，能够熟悉系统操作和排除常见故障。
8. 总结本文档概述了基于PLC的自动包装机控制系统设计说明，包括系统架构、控制策略、功能需求、界面设计、性能要求、安全要求以及操作与维护要求。
通过合理的设计和实施，该系统能够实现自动包装机的高效运行和监控。
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。
基于PLC的全自动包装码垛生产线控制系统设计发表时间：2019-06-03T15:29:00.020Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：高广宁[导读] 针对包装码垛生产线，设计了一种基于PLC的全自动包装码垛生产线的控制系统。
佛山市瀛辉包装机械设备有限公司 528100摘要：针对包装码垛生产线，设计了一种基于PLC的全自动包装码垛生产线的控制系统。
该控制系统以WinCC V7.0监控软件为上位机，以西门子S7-400PLC为控制核心，实现了对全自动包装码垛生产线的控制。
实际运行结果表明，该控制系统可靠、稳定，实时监控能力强，能满足实际生产需要。
关键词：包装码垛生产线；PLC；控制系统；上位机引用：全自动包装码垛生产线是机电一体化高技术设备。
通过对上位机WinCC V7.0监控软件的组态，达到对包装码垛自动生产线的各个工序的实时过程监控，有利于对包装码垛自动生产线运行过程所出现的故障，及时维修、解决。
传统继电器控制系统由于线路复杂、故障率高，因此很难满足自动化生产线的需要；相反，以PLC为控制方式的控制系统具有运行稳定可靠、抗干扰能力强、功能强大、易于实现机电一体化等特点，所以被广泛应用于工业生产领域的各种控制过程中。
综合各方面因素，本系统采用PLC实现对全自动包装码垛生产线的控制，极大提高了生产效率，减少劳动成本，提高了生产自动化水平。
一、简述全自动包装码垛生产线系统组成全自动包装码垛生产线主要是对各个工序：称重、供袋、装袋、折边、封袋、倒袋整形、金属检测、重量复检、批号打印、转位编组、码垛、托盘和垛盘的输送等作业过程进行全程监控，从而简化了生产线工序结构，减少了人工操作，提高了生产效率，提高了包装质量。
通过PLC程序控制对整个自动生产线工作过程进行全程控制，可实现连续工作，具有故障报警、显示及自动连锁停机功能。
全自动包装码垛生产线系统主要有以下几部分构成。
（1）包装机械单元。
电子称重机、自动供袋机、自动装袋机、转位输送机、编组机、推袋压袋机。
0 引言随着我国的工业自动化发展的进程，对自动化提出的要求也是逐步提高，全自动包装码垛机器人的要求也必须随之提高并发展起来，在新时期我国的全自动包装码垛机器人必须大力推进其发展速度，相对于国外来讲，我国对于全自动包装码垛机器人的研究相对比较晚，所以实力还是较弱一些，全自动包装码垛机器人是一种新兴的使用性较强的工业技术，使用的范围较广，可以实现产品的搬运、装卸等一系列的作业流程，随着我国全自动包装码垛机器人的普及，基本上各个行业都在运用此项技术，并且发挥着不可取代的关键作用，也是加工企业生产中的一项重要设备。
1 全自动包装码垛机器人概述1.1 全自动包装码垛机器人的发展新时期下我国的包装码垛机器人技术越来越娴熟，相关的人才也会越来越多，科技实力在逐步的提高，面对国外的全自动包装码垛机器人与外部差距较大的情况下，一般的企业需要运用全自动包装码垛机器人完成产品的包装盒运输等工作，以此来减轻人们的工作，过去这种工作都是由人工去完成，不仅劳累，而且工作效率低，品质也不高，在机器人进入之后，各科对物品进行规整的测定，把质量均匀化，这是一个质量和效率提升的一个重大举措，过去质量的不统一现象会影响我国行业的在国外的形象，产品的形象也是不良的，然而全自动包装码垛机器人的出现，对这样的局面进行了极大的改观，也在这样的背景之下，其技术也在不断的成长。
相对于国外的发达国家来说，我国的机器人技术还是较为落后，以往还存在引进国外产品的现象，这就给企业的生产成本有了明显的提高现象，另一方面来说，国外引进的产品在之后的维修上，也存在很大的隐患，如果机器人坏掉会耗掉极大的财力，在此状态下，呼唤我国自己的自动化包装problem has become a big problem of processing enterprises. In order to promote the development of processing enterprises, reduce the cost of human and material resources, improve the production efficiency, and reduce the production cost of processing enterprises as a whole, on the basis of the packaging and stacking robot, further develop and design a kind of full-automatic based on PLC. The control system of the packaging and palletizing robot realizes the real-time control and supervision of the packaging and palletizing robot, and carries out the targeted software programming and design of the working process and nature of the packaging and palletizing robot, so as to increase the practicability of the packaging and palletizing robot and the stability of the control system. At the same time, it also ensures that the control system has a certain expansion space, so as to realize the real-time control and supervision of the packaging and palletizing robot according to the packaging and palletizing robot. The robot needs to be improved effectively in daily work. The design of practical work content is very important for increasing production efficiency and reducing production cost.Keywords:PLC; fully automatic; stacking robot; software programming基金项目：2018年度江西省教育厅科学技术研究项目“基于PLC 全自动包装码垛机器人的研究（GJJ181380）”。
毕业设计（论文）毕业设计（论文）题目：基于PLC的包装码垛机的控制系统设计分校（点）：青浦年级、专业： 12秋机械电子工程教育层次：本科学生姓名：***学号： *********指导教师：***完成日期： 2014年12月11日目录内容摘要和关键词 (I)Abstract and Key words (II)文献综述 (III)一、系统整体设计 (1)(一）系统结构简介 (2)(二）总体方案设计 (4)二、控制系统软件设计 (5)(一）程序控制逻辑 (6)1. 自动供袋控制逻辑 (6)2.自动取袋控制逻辑 (7)3.倒袋、输送控制逻辑 (9)4.推袋、分层控制逻辑…………………………………………………………………105.升降机控制逻辑 (11)6.托盘和跺盘输送机控制逻辑 (12)7.托盘仓控制逻辑 (15)二、系统硬件电路计 (16)参考文献 (17)附录……………………………………………………………………………………20致谢 (21)内容摘要摘要1960年左右在美国出现了巷道式码垛机，随后巷道式码垛机逐渐替代了受重量和跨度限制的桥式码垛机。
在亚洲地区日本在1967年就安装了高层码垛机，并且在1969年研制出全自动化仓库，我国是在上世纪70年代初期开始研究采用巷道式码垛机的立体仓库。
目前的码垛机技术取得了重大的发展，控制技术、定位精度、运行速度都得到了很大程度的提高。
巷道式码垛机的起升和运行速度都比较快分别为90m/min2与40m/min，在有的立体仓库中使用巷道码垛机进行工作的方法主要是上下两层同时使用，这样能够提高工作效率。
包装码垛自动生产线的使用范围比较广泛，无论是在工业还是农业生产中都在使用。
它的主要特点是方便用户储存、运输、销售，全自动包装码垛生产线的组成部分主要包括自动定量包装机、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。
在只安排少数工作人员的情况下只需要通过编程就可以实现对整个生产线工作过程的有效控制，生产线在工作过程中如果发生故障设备自己会通过声光进行报警。
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。
在本课题设计的全自动化包装码垛生产线装置中，气动装置主要用于电子自动称重机、装袋等环节中，具有重要的协调控制作用。
真空系统由真空泵、PLC 程序控制系统、储气罐、检测器、真空阀门、境外过滤总成组成。
其中真空泵是真空系统的最重要的部分，也是密封环节最为关键的组成部分。
这个部分不仅提供真空动力源，还控制真空部分线路的通断控制。
检测器在真空防漏与真空压力方面承担检测功能，在检测阶段结束后发出相应的装卸料信号。
１．２ 光电检测系统光电检测系统主要由光源、光学通路、光电元件和单片机四部分组成。
光电检测电路把被计数的产品物体变化变成电信号，由显示计数电路计数，再由数码显示管显示，并产生相应的电信号给PLC。
同时该系统也可以检测杂质，实现码垛装置的自动控制，自动报警等功能。
１．３ 光电开关本系统选用了型号为E3JK-DS30M1光电开关。
主要利用其发射光束后在产品上产生的漫反射，发射器与接收器构成的单个信号接收时间不同，产生开关状态变化，从而产生单个计数信号。
１．４ 金属检测传感器本系统选用了型号为SN04-N 金属检测传感器。
利用无触点式开关，由振荡器以及放大器组成振荡起振，在感应开关前方产生一个交变磁场。
利用金属本身性质，使得金属内部在振荡时产生涡流，进而吸收了传感器所产生的振荡能量，时振荡幅度减小甚至停振使得开关达到反转。
再由整形放大器将其转换成二进制的开关电路信号，此时检测完成。
２ 包装码垛生产线的ＰＬＣ系统设计本系统的生产线机械部分主要为：全自动称重、自动包装、传送检测以及包装码垛单元。
２．１ 主要工艺流程物料储存罐利用物料斗将物料送入给料装置，当称重传感器达到预设重量时，称重单元给出停止供料信号，当前次称重环节结束，与此同时包装部分收到来自称重单元的传输信号。
称重完成后的信号同时会传送给自动装袋部分，在接受到输入信号之后，控制卸料门的电机开始运行。
打开卸料门，让称重完成的物料倒入提前预备好的物料袋。
当物料倒入完毕后，卸料门电机反向运行，关闭打开的卸料门。
与此同时，装料完毕的包装袋经过推袋机械动作，将袋口推送到封口装置下。
封口装置利用光电开关进行校准，当物料袋到达预定位置后，缝口机械装置开始动作。
缝纫完成后，由自动切线机完成缝纫线的切断，物料袋继续向前运输。
在这之后，物料袋还会经过两个检测装置，分别为金属、重量复查。
在金属检测和重量检测两个环节中，当有任何一个环节检测不合格，对应的物料袋将由传送带上的剔除装置进行剔除。
合格的包装袋继续通过，之后在传送带上被传送到码垛单元，由码垛单元中的机械臂完成自动码垛。
码垛工艺按照“2袋竖一3袋横”和“3袋横-2袋竖”循环做转位处理，一般以8层为一垛。
当码垛完成后，将有叉车送出玛多曲。
码垛装置的托盘及托盘仓和相应的托盘传送机都由实际程序自动供应。
(下转第190页)保了两级计划的有效串接。
对于项目执行，也制定在线报工，分级调整的策略，以实现项目计划点检的自主化和计划的严肃性。
３．３ 规划项目计划的逐级预警SAP系统不具备主动提示功能，与公司常用通讯软件腾讯通（TXT）建立接口，实现订单项目计划任务的主动提醒功能。
同时，针对工作任务等级不同，超期情况不同等情况，设置不同的分级预警机制。
实现了由任务负责人、分专项主管、部门经理、项目经理、部门领导、PMO、公司领导等6级预警等级及对应的机制。
３．４ 设计项目异常的在线处置流程规划了项目异常、项目风险在项目管理模块下进行管理，同时考虑SAP系统的文档管理和流程功能较弱，于是明确与BPM（流程管理系统）进行串接，以实现在sap系统中发起，BPM系统中处置、记录。
并将计划反馈至sap 中进行预警管理。
３．５ 规划项目驱动生产打通项目管理模块与生产计划模块，实现项目驱动生产。
特别在科研项目中，通过科研试制模块下挂物料驱动生产，使科研费用自动归集。
同时，在小批试制里，通过下挂物料驱动生产，为项目组驱动生产带来便利，也为后续的成本归集奠定基础。
除以上重点外，对项目结构搭建、项目发运、项目关闭等也进行了蓝图规划。
４ 信息化实现及运行优化在以上蓝图基础上，以SAP既有模块为基础，进行个性化、接口、报表开发。
通过单点测试，串接测试等多次，多维度测试，实现系统满足预期蓝图设计需求。
并通过操作手册编制、上机培训、考试等方式，实现相关人员掌握系统操作要领，独立操作。
系统上线后，选择3个项目上线运行，验证系统实际运行情况。
通过验证，基本实现了预期蓝图的功能，根据使用人提供的意见，对部分预期功能进行了调整，如预期项目全部工作任务上线管理，但由于运行了预警功能，使用人反馈提醒和提示太多，报工任务繁多，无法体现重点。
调整为对重点任务、关键路径上的任务、里程碑任务进行上线管理和预警。
５ 实施效果（1）实现了全生命周期的项目管理信息化，实现了科研项目与订单项目的融合管理。
为企业后续的管理融合和升级预留空间。
（2）实现了项目计划的在线管理，兼具预警提醒功能，强化了计划的严肃性，提高了项目计划执行效果。
（3）首创项目异常、风险BPM流程与SAP系统融合，实现项目异常、风险过程数据的积累，有利于知识管理。
实现了项目驱动生产，提高了项目投产的效率和自主性，有效归集项目成本。
（上接第188页）２．２ 程序控制逻辑（1）全自动称重控制逻辑。
当物料开始倒入称重漏斗时称重仪器开始记录重量，达到预设重量值时，物料挡板关闭，称重仪器传输模拟信号给PLC，PLC接收到重量达标模拟信号时传输运作信号给传送带控制电机，电机运动，物料进入自动装袋装置，进行装袋封口，随后接触到传送带进行运输。
传输电机运作信号只需要一次，之后便进入运行状态，直到接收到PLC给出的停止信号。
（2）杂质检测控制逻辑。
当物料袋通过金属检测传感器，如果发现袋中含有杂质物体，检测传感器亮红灯并发出警报。
含有杂质物料袋将由自动捡选机器控制传送带上的挡板进行剔除。
合格的物料袋会继续前进运输到下一个环节。
（3）码垛系统控制逻辑。
在杂质检测传感器之后装设光电门，每有一个合格物料袋通过，传感器给PLC一个输入信号，PLC计数。
码垛要求按照“2竖—3横”进行码垛，每垛8层。
PLC计数控制，2个竖放，再3个控制机械爪放置物料袋前旋转90°。
当8层堆叠达到时，PLC输出一个换垛信号给推送机器，开始新的码垛堆。
３ ＭＣＧＳ人机交互本系统选用了昆仑通态公司TPC7062Ti型号的MCGS组态软件。
本组态软件采用的是嵌入版，具有操作方便、功能完备、可视性好、可维护性高等特点。
并能提供形象生动的模拟实物动画画面：利用图形及实物仿真图，为实际操作员提供相应的实时信息，可使工人远程控制流水线，远离恶劣工作环境。
该人机交互界面可以实现对整条包装码垛流水线的实时监控，包括监控物料倒斗，设定倒斗质量，各传感器工作状态检测，光电开关计数等。
在操作界面设定预设值后系统就可开始工作。
当物料经过金属检测传感器并检出杂质时，传感器亮灯警报。
光电计数开关在传送带部分与码垛机械臂运行部分，用于对物料数量进行检测。
该人机交互界面，可以实现即时数据收发与修改，使该系统的控制变得更加简便，提高生产效率。
４ 结语该设计是基于PLC的全自动包装码垛生产线控制系统设计，PLC控制技术在该设计中是重要的核心。
其中实现全自动控制是本设计的重点要求，为了完成这个目的，在基于PLC技术的基础上，结合了现场总线以及各类机电一体化技术。
从而完成了设计的全自动包装码垛生产线的工艺过程及其动作流程。
与此同时，完成了生产线控制系统的硬件和软件设计以及调试，让该系统能够按照预期的目标正常地运作。
参 考 文 献［１］张万忠．可编程控制器入门与应用实例［Ｍ］．北京：中国电力出 版社，２００５．［２］李全利．可编程序控制器及其网络系统的综合应用技术［Ｍ］．北 京：机械工业出版社，２００５．［３］杨有粮．基于ＰＬＣ双传式清污机自动控制系统［Ｊ］．给水排水， ２００５．。
