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1、颗粒料包装机的PLC自动控制设计摘 要 随着我国改革开放的不断深入和世界经济一体化的日益显现，我国包装工业的发展遇到了新的挑战。为了满足人们不断攀升的物质文化需求，跟上包装工业产品、质量的更高要求，适应包装生产科学技术的日新月异，包装工业的技术研究必须与时俱进，不断更新和升级。由于传统继电器控制的颗粒料包装机工作时存在电路复杂、可靠性差、故障诊断与排除困难等缺点，因此提出了用PLC对包装机控制系统进行设计。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。本设计详细阐述了集PLC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
2、机控制系统中的应用。 通过对小型全自动颗粒料包装机工艺过程的分析 ，克服了传统小型包装机传动方案的缺陷 ，提出了PLC控制的柔性化包装机的构想。设计工作的任务包括包装机构和运动分析，控制部分的硬件选择，电气原理图的绘制和三菱PLC程序编写，以及各个电气元器件的选择与安装，最终给出了PLC控制包装机系统的硬件组成和软件设计，其中包括PLC选型、I/O地址分配、I/O端子接线、程序设计和控制原理。关键词：颗粒料包装机，PLC，GX Developer！所有下载了本文的注意：本论文附有CAD图纸，凡下载了本文的读者请留下你的联系方式（QQ邮箱），我把图纸发给你。最后，希望此文能够帮到你！THE DE
3、SINE OF AUTOMATIC CONTROL FOR GRANULARMATERIAL PACKING MACHING ABSTRACTWith the deepening of Chinas reform, opening up and the integration of the world economy, Chinas emerging packaging industry development new challenges. In order to meet the increasing people, keep pace with the packing material
4、and cultural needs of industrial products, quality and higher requirements, science and technology to packaging production, packaging industry technical research must keep pace with The Times, and constantly update and upgrade. Because of traditional relay control of Packing Machine for Granular Mat
5、erial, here are lots of disadvantages which include device complexity, inferior reliability, malfunction analysis and trouble obviation. As the kernel device control system, PLC is widely used in modern industrial production and do well in this field.This thesis takes the control system of the high-
6、speed full-automatic packing machine that was developed by LiuYang Handsome Trade Corp.Ltd along with our teacher as a background. We apply the advanced control technique in the packing machine control system such as the technique of PLC, light electricity technique and so on. By the describing of t
7、he basic operation of small automatic packager, and overcome the defects of now used packager in transmission system. The main designer include in the analyzing of the packaging machines structure and the movement, protracting the electric schematic diagram, writing the PLC programming and the choos
8、ing and fixing the electrics parts of an apparatus. The paper gives the design of hardware and software about the electrical control of Packing Machine for Granular Material, which include selecting a model of PLC, distributing address of I/O, wiring diagram of I/O, designing of programmable trapezi
9、um and theory of control.KEY WORDS:Packing maching for granular material,PLC,GX Developer目 录 前 言1第1章 颗粒料包装机控制系统的总体设计41.1 颗粒料包装机生产工艺概述41.2 可编程控制系统设计51.3 系统的运行方式51.4 PLC控制系统硬件总体设计61.4.1 总体结构关系61.4.2 控制系统主要器件的选择6第2章 包装机机构的设计计算以及电气元器件的选择82.1各机构的结构设计82.1.1纸供送机构设计82.1.2 给料装置机构设计92.1.3 压纸切纸机构设计102.1.4 下料装置
10、机构设计122.1.5 封口机构设计132.2 主要电气元器件的选择152.2.1 真空发生装置选型152.2.2 气缸选型162.2.3 空气压缩机选型172.2.4 传感器的选型19第3章 系统的编程和设计203.1 PLC的结构及其工作原理203.1.1 PLC的一般结构203.1.2 PLC工作原理213.2 PLC的软件设计213.2.1 GX Developer开发工具的特点223.2.2 PLC程序的总体结构223.3 PLC控制系统设计的原则243.4 包装机的PLC程序设计253.4.1 PLC程序总体设计253.4.2 PLC程序的优化设计29结 论33谢 辞34参考文献3
11、5外文资料译文36 I 前 言 可编程控制器为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它是60年代末发明的工业控制器件，是美国数字公司(DEC)为美国通用公司(GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上，可编程控制器自此诞生。随着计算机技术的飞速发展，PLC软硬件水平与规模也发生了质与量的变化，其控制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。现代PLC已经成为真正的工业控制设备。最初，PLC主要是用在生产线控制和大型机械的控制上。但不久，西德的西门子(SIEMENS)公司、BB
12、C公司就开始研制PLC，当时主要是用于轧钢机、升降设备等大型设备上。70年代初，日本的OMRON也推出了他们的PLC。三菱、日立、富土、东芝、横河、日电等公司也先后加入了PLC制造者的行列。70年代中期，美国和西德首先出现了微电脑化的小型PLC。由于PLC是为工业控制所生产的通用性很强，适合于大批量生产的装置，所以成本迅速下降；加上其是专为工业控制所设计，所以具有极好的抗干扰性能；并且他的使用和维护都极为方便，实现了低水平的操作、高性能的控制，所以在机械制造业深受欢迎。小型PLC开始步入诸如塑料注塑机、包装机械、橡胶机械、纺织机械等轻工机械的控制领域，其成本的低廉和性能的优良对直接使用微机作为
13、控制单元的做法构成了强有力的挑战，更有全面取代传统继电器控制屏的趋势。由于大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使PLC的功能不断增强，PLC不仅能进行顺利逻辑控制，还能完成定时、计数，算数、逻辑运算，数据处理，模拟量输入输出及PID控制。今后，PLC将主要朝着以下两个方向发展：一个是向超小型专用化和低价格方向发展；另一个是向高速多功能和分布式自动化网络方向发展。总趋势如下：（1）可编程控制技术的标准化在工业自动化产品繁花似锦的今天，各生产厂商既互相竞争又互相合作。一种自动化产品的竞争力除表现在技术上的个性外，更重要的还在于其满足国际标准化的程度和水平。标准化一方面保证了产品的出厂质量，另
14、一方面也保证了各个厂家产品的互相兼容。出厂检验时各可编程控制产品的厂家都有相应的技术标准作依据。按照这些标准，各种型号的PLC产品对工业应用环境、抗干扰性等条目都给出了明确的规定。但是，这些标准目前只能是统一区域性的产品，而不能实现全球的统一性。为了使各厂家的产品有一个共同的参考平面，制定了国际标准。（2）CPU处理速度的加快目前PLC的CPU与微型计算机的CPU相比，还处在比较落后的地步，最高的也仅仅处在80486一级。将来会全部使用64位RISC芯片，实现多CPU并行处理或分时处理或分任务处理，实现各种模块智能化，且部分系统程序用门阵列电路固化。这样PLC执行指令的速度将达到纳秒级。（3）
15、可编程控制技术的智能化提高一个系统的智能程度不仅提高系统的品质，在某种意义上也提高了系统的可靠性。（4）通用性和专业化的结合 可编程控制产品是通用的。但是工业的每一领域都有其自己的特点。怎样才能使一个系统既具有通用性又具备专业化呢？硬件系统的模块化便是解决这一矛盾的钥匙。这样，适合于某个行业或某些特殊问题的专用模块就可以很容易地集成到通用系统中去。常用的专用模块包括：定位模块、温度测量模块、高速采样模块、网络接口模块等。（5）可靠性进一步提高随着PLC进入过程控制的领域，对PLC可靠性的要求进一步提高。但从根本上来讲，系统的可靠性取决于系统各单元的可靠程度。要保证整个系统的可靠运行，首先要求系统各单元的质量要得到保证。MTBF(平均无故障时间)是衡量产品质量的重要指标。(6) 控制与管理功能一体化为了满足现代化大生产的控制与管理的需要，PLC将广泛采用计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使PLC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。综上所述，
