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1、基于PLC废纸打包机控制系统摘要随着人们生活水平的提高和现代工业的迅速发展，国家对可持续发展道路的战略方针的重视，再加上目前能源紧缺，环境污染，严重的威胁到了人类。随着利用先进的自动化技术，人机界面技术和通讯技术，设计高性能，高节能,操作简易，维护方便，流程简单的废纸打包机成为未来趋势，所以用PLC进行对系统进行控制是发展趋势。本论文基于全自动废纸打包机的原理，提出了PLC控制方案。通过对废纸打包机工作过程的分析，设计出了符合工作要求的梯形图程序，实现了PLC对废纸打包机工作过程的控制。本论文设计的系统具有操作简单，运动平稳性高、工作可靠的优点。关键字：PLC打包机液压系统ABSTRACTAs
2、peopleslivingstandardsimproveandtherapiddevelopmentofmodernIndustry,thestateoftheroadofsustainabledevelopmentstrategicpolicyattention,coupledwiththecurrentenergyshortage,environmentalpollution,aseriousthreattothehumanrace.Withtheuseofadvancedautomationtechnology,human-machineinterfaceandcommunicatio
3、ntechnologies,designinghigh-performance,high-energy,simpleoperation,easymaintenance,simpleprocessofwastepaperbalerbecomethefuturetrend,sowiththePLCtocontrolthesystemisdevelopedtrends.ThisthesisisbasedontheprincipleofautomaticwastepaperbalerproposedPLCcontrolprogram.Throughthepaperbalersworkprocessan
4、alysis,designaladderprogrammeettheJobrequirements,therealizationofthePLCworkonpaperbalersprocesscontroLInthisthesis,thedesignofthesystemissimple,smoothmotionishigh,workreliable.Keywords:PLC；strappingmachine；Hydraulicsystem目录摘要ABSTRACTI第I章绪论01.1可编程控制器在打包机中的应用概述01-2发展现状及发展趋势0L3研究目的及意义2L4研究的主要内容2第2章废纸打
5、包机结构及工作原理41.1 1全自动废纸打包机的液压系统41.2 全自动液压废纸打包机结构61.3 全自动液压废纸打包机的工作过程7第3章废纸打包机控制系统硬件设计83.1 废纸打包机电气主电路83.2 控制电路设计10第4章废纸打包机控制系统软件设计184.1 三菱FX2N控制器性能，及其设计方法1842系统初始化204.4 打包机自动控制22结论31致谢32参考文献错误!未定义书签。附录一30第1章绪论废纸打包机在很多旧的机床上都是采用继电器控制的，这些机床采用种类很多的继电器来控制，组成的系统的布线很复杂，维修起来很是麻烦。而且传统的继电器系统只能对某个打包机控制，一旦更换打包机时候，需
6、要更换继电器系统，以免使用周期短。在包装工业方面，我国的生产力水平一直处于较低的状态，主要表现在包装机械产品的落后。上个世纪中叶，电子和化工有了飞快的发展，出现了一系列的合成材料作为包装的设备，对包装行业影响很大。机电一体化的技术提高了包装机的包装能力，出现了功能多，生产效率高的机械。这种机械在机械产业中占有一定比重，而且一直处于上升的状态。很大发达国家利用新兴的技术开创了包装机械的新局面，并且扩大了自己的出口能力。1.1 可编程控制器在打包机中的应用概述近几年来可编程控制器(PLC)技术的普及为各种智能型仪表提供了可靠的技术基础，在打包机控制系统方面的应用，提高了系统的可靠性和灵活性。与工控
7、机和单片机相比，可编程控制器应用广泛，使打包机控制系统的开发更加简单、周期更短、使用更可靠、维护更简便。大大的提高了经济效益。旧机床电气控制部分大多采用继电器控制，这种控制方法中采用众多的电器元件，逻辑布线复杂,接点多，故障率高,设备运行可靠性差。用PLC能有效地解决这些问题。可编程控制器PLC(ProgrammableLogicController)在打包机控制系统中的应用具有十分重要的意义，与以往复杂的继电器控制系统相比，其功能强、性能价格比高、硬件配套齐全、用户使用方便，适应性强、无触点免配线、可靠性高、抗干扰能力强、维护工作量小、维修方便。大大提高了打包机的精度、可靠性、灵活性和工作效
8、率，为各种智能型仪表提供了可靠的技术基础。从而降低了打包机的生产成本，所以可编程序控制器非常适合应用于各种机床设备的控制系统中。有着广泛的应用前景，对打包机控制系统的研究对提升我国包装设备的自主创新、提高国际竞争力、促进工业化发展、提升产品质量具有着重要的影响。1.2 发展现状及发展趋势废纸打包机发展现状液压传动系统是废纸打包机采用最广泛的系统，液压传动的优点是液压执行元件很标准化、系统化和通用化，便于系统的设计、制造和推广使用。废纸打包机的液压传动系统可以实现无级调速，调速范围大。但相对于计算机等新技术,它又是一门较老的技术。随着科学技术的不断发展，各行各业对传动技术有了不断的需求。特别是在
9、第二次世界大战期间，由于军事上迫切地需要反应快、质量轻、功率大的各种武器装备，而废纸打包机的液压传动技术适应了这一要求，所以使废纸打包机的液压传动技术获得了发展，在20世纪50年代，废纸打包机的液压传动技术迅速地转向其他各个部门，并得到了广泛的应用。目前，液压传动系统在废纸打包机行业取得明显的进步，它应用的领域逐渐广阔,成为废纸打包机不能缺少的液压传动方式。提高废纸打包机工业自动化趋势，降低成本，研究的领域超过当今任何一门行业。而在我国废纸打包机企业大多是民营企业，技术含量不是特别高，行业内竞争激烈，初期出现了废纸液压打包机的低成本、产品结构档次和技术含量不高等弊端，从国外引进新技术后，在行业
10、内应用广泛、迅速，从设计制造到相关材料生产等，形成产业链，集成化优势突出。不过，当前液压打包机企业由于资金不足和自有品牌优势的欠缺，液压打包机企业需要加大管理和技术改造的投入，并设立内销部门，积极拓展内销市场。1 .产品技术方面的差距我国的包装工业过去长期处于一种生产力水平低下、主体技术不高、规模过小、游离分散生产、企业管理水平不高、国家投入不足的状况，大部分企业仍然处于需要技术改造、技术创新、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。包装行业的结构调整、技术升级、产品换代、规模效益以及布局合理、经营体制的转换等，仍是新世纪的大大重要课题。我国包装机械产品与发达国家相比，其差距主要表
11、现在：控制技术和产品可靠性方面较差，且技术更新的速度太慢，新技术、新材料、新工艺推广的范围太窄。从整体水平上看，比发达国家要落后20年，现在我国包装机械产品中仅有5%左右能够达到发达国家90年代初期的水平，还有20%的产品仅能和国外80年代的产品相比，其余60%左右仅能达到国外70年代的水平。我国的包机在产品的开发、性能、质量、可靠性、价格、服务等方面与进口产品在竞争中处于劣势，抵挡不了进口产品在竞争中处于劣势，抵挡不了进口产品的大量涌入。进口设备中，一般是技术含量高或大型设备，大都是国内不能制造或达不到使用技术要求的。如无菌包装机，大型、高速饮料灌装机、贴标机、组合电子秤等。有的设备国内虽然
12、也能制造，但可靠性不好，生产出的食品质量、保质期等都不如进口设备，如冰淇淋包装机。2 .产品品种方面的差距目前国外包装机械产品的品种大约有2300多种，成套数量多，并且不断有新技术、新产品出现。国外的包装机械产品一方面向高精度、大型化发展，另一方面向多功能方向发展。如意大利ILAPAK公司的小剂量颗粒包装机采用机械转鼓式计量，连续式封合并裁切，一机多工位，包装速度可达120袋/分钟,其控制系统采用微机和可编程控制器。与发达国家相比，我国包装机械产品品种及配套数量少，只有1300多种。缺少高精度和大型化包装机械产品，在钢制两片罐成型设备、高精度电子计量装置、高速电阻焊机、大型中空容器成型机械等方
13、面仍属空白。国内外的发展趋势国内废纸打包机市场竞争日趋激烈，由于可编程控制器(PLC)技术的普及为各种智能型仪表提供了可靠的技术基础，未来应配合产业自动化趋势，朝研发技术、人才及发展更高速废纸自动打包机打包机等方向进行，在技术发展上今后将会朝着以下四个方向努力：1、废纸自动液压打包机结构设计标准化、模组化利用原有机型模组化设计，可在短时间内转换新废纸自动打包机机型。2、废纸自动打包机结构运动高精度化。废纸自动打包机结构设计及结构运动控制等关系到废纸自动打包机性能的优劣，并适度地做废纸自动打包机延伸，朝高科技产业的废纸自动打包机设备来研发。3、控制自动化。控制器是废纸自动打包机的CPU,也就是下
14、达动作命令的大脑，国内废纸自动液压打包机厂家普遍使用PLC控制器，触摸屏，光电开关,虽然PLC功能很大，但仍不如DCS控制系统功能强大。未来废纸自动液压打包机必须具备多功能化、多样化、人机界面发展，基于电脑的DCS控制系统成为废纸自动打包机发展的新趋势。4、废纸自动打包机功能多样化。具有人机界面、全自动操作、任意更改程序控制废纸自动打包机市场需求量较大L3研究目的及意义随着经济的迅速发展，人类对自然的资源需求加大，然而对自然资源的利用率低导致现在地球资源严重匮乏。我国纸业正经历一个需求量告诉增长的时期，而且要减少进口原料的依赖，必须提高国内木浆的产量以及废纸的回收率和利用率。在回收工业方面，废
15、纸打包机的出现占据了特殊的地位。废纸打包机是将废纸打包回收后，为首要原材料进行循环造纸，而且利用废纸造纸，可减少砍伐森林和废纸垃圾，而且废纸制浆的消耗远低于原生纤维制浆，这样既节省了原材料，而且也减少了对环境的污染，响应了国家一向提倡的环保造纸。所以在回收工业中，废纸打包机在行业中占据特殊地位其需求订单的大部分来源于回收工业的各类企业；同时，其水平也对回收工业中各行各业的升级具有特殊重要的意义。因此，废纸打包机行业的发展既取决于中国回收全行业总体发展形势，同时又影响着全行业的健康发展。1.4研究的主要内容本课题研究的是全自动液压废纸打包机控制系统，废纸打包机的整个控制系统是用PLC进行设计，通
16、过PLC编程对废纸打包机的系统初始化，绞丝数的确定，和打包机的自动控制程序进行控制，其中打包机的自动控制程序包括推料缸的前进和后退，推丝缸的前进和后退，剪丝缸的前进和后退和压模缸的前进和后退。整个PLC编程采用梯形图设计法进行设计的。废纸打包机是用液压系统完成，以保证由于负载较大，为避免较大的惯性力带来的冲击，具有系统的运动平稳性要高、工作可靠优点。#第2章废纸打包机结构及工作原理2.1全自动废纸打包机的液压系统由于负载较大，为避免较大的惯性力带来的冲击，要求系统的运动平稳性要高、工作可靠。根据全自动打包机的主要设计参数以及所完成的动作流程对液压系统进行设计。全自动打包机的液压系统主要包括调压回路、换向回路、调速回路、锁紧回路、卸荷回路组成。其工作原理如下：主缸加载系统：主缸是由电机带动柱塞泵进行加载控制。在主缸加载系统中主要包括卸荷回路
