【正文】 靠性的要求進(jìn)一步提高。但是工業(yè)的每一領(lǐng)域都有其自己的特點(diǎn)。一方面是某一產(chǎn)品和第三家同類產(chǎn)品在通信上的兼容程度，另一方面是指某系統(tǒng)尤其是軟件上的開發(fā)平臺(tái)對(duì)使用者有多大的開放程度。將來會(huì)全部使用 64 位 RISC 芯片，實(shí)現(xiàn) 多CPU并行處理或分時(shí)處理或分任務(wù)處理，實(shí)現(xiàn)各種模塊智能化，且部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固化。按照這些標(biāo)準(zhǔn)，各種型號(hào)的 PLC 產(chǎn)品對(duì)工業(yè)應(yīng)用環(huán)境、抗干擾性等條目都給出了明確的規(guī)定?？偟内厔?shì)如下 1．可編程控制技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化 在工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品繁花似錦的今天，各生產(chǎn)廠商既互相競(jìng)爭(zhēng)又互相臺(tái)作。0 0 基于 PLC 的高速全自動(dòng)包裝機(jī)畢業(yè)論文 姓 名 : XX 系 部 : XXXXXXXX 專 業(yè) : XXXXXXX 班 級(jí) : XXXXX 指導(dǎo)老師 : XXXX 日 期 : 201 /12/17— 201 /06/16 1 目錄 第一章 緒論 .......................................................................... 2 1． 1可編程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) ................................... 3 1． 2卷紙包裝機(jī)產(chǎn)生的背景及意義 ................................ 6 1． 3 PLC在包裝機(jī)械上應(yīng)用的可能性和前景 .................. 6 1． 4項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容 ............................................. 7 第二章 PLC構(gòu)成的包裝機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ...................... 7 2． 1卷紙包裝機(jī)生產(chǎn)工藝概述 ....................................... 8 2． 2可編程控制系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì) .......................... 10 2． 3系統(tǒng)的運(yùn)行方式 .................................................. 10 2． 4總體結(jié)構(gòu)關(guān)系 ...................................................... 11 2． 5本章小結(jié) ............................................................. 16 第三章 電控系統(tǒng)電路及各功能模塊的設(shè)計(jì) ........................... 16 3． 1供電線路 ............................................................. 17 3． 2主要控制功能模塊的設(shè)計(jì) ..................................... 18 3． 3放卷、分切部分的張力控制 .................................. 21 3． 4送料過程中的同步控制 ........................................ 28 3． 5本章小結(jié) ............................................................. 33 第四章 PLC的軟件設(shè)計(jì) ...................................................... 34 ..................................................................... 34 ...................................................... 48 2 4． 3本章小結(jié) .............................................................. 56 第五章 PLC控制系統(tǒng)的通訊實(shí)現(xiàn) ......................................... 56 S7300及多點(diǎn)接口網(wǎng)絡(luò) (MPI) ............................... 56 5． 2 PROFIBUS概述 .................................................. 58 5． 3現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)與系統(tǒng)監(jiān)控軟件之間橋梁一 OPC ..... 60 5． 4 S7300與 WinCC之間的通信 ............................... 61 5． 5本章小結(jié) .............................................................. 64 全文總結(jié) .......................................................................... 65 致謝 ................................................................................. 67 參考文獻(xiàn) .......................................................................... 68 附錄包裝過程 STL程序 .................................................... 69 第一章 緒論 ABSTRACT 3 This thesis mainly discussed the design ofcontrol system ofroll packing． As the kennel device control system， PLC is widety used in modem industrial production and do well in this field． This thesis takes the control system of the highspeed full—automatic roll packing machine that was developed by Dongguan Jiaming Machine Manufacturing Limited Company along with US as a background． We apply the advanced control technique in the packing machine control system such as the technique of PLC， the inverter technique， light electricity technique and SO on． By using these techniques， we realized tension control， Synchronous control in transmitting process and packing process program contr01． To plete the data of collecting and control the output equipments to work safely， high speed and efficiently，we designed the PLC correspondence work by using the WinCC， a supervise control and configurmion software of the pany of Siemens， and its munication function， to realize the surveillance function ofthe packing process． The machine got the exaltation of the quality whether the function or theefficiency， basically came to the international advanced level in the late of 90’ S， realized well the control request that the pany put forward． This control system is well rtmning in the lab． Key words： Packing machine； PLC； tension control； selfadaptive Control Synchronous control； WinCC； Step7 1． 1可編程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化愈來愈高的需求，可編程控制技術(shù)得到了飛速的 發(fā)展，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。一種自動(dòng)化產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力除表現(xiàn)在其技術(shù)上的個(gè)性外，更重要的還在于其滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的程度和水平。但是，這些標(biāo)準(zhǔn)目前只能是統(tǒng)一區(qū)域性的產(chǎn)品，而不能實(shí)現(xiàn)全球的統(tǒng)一性。這樣 PLC 執(zhí)行指令的速度將達(dá)到納秒級(jí)。當(dāng)今可編程控制產(chǎn)品種類繁多，加上自動(dòng)化項(xiàng)目越來越大，致使常常在一個(gè) 工程項(xiàng)目中出現(xiàn)不同廠家的產(chǎn)品做主從站的現(xiàn)象，這就要求每一廠家的產(chǎn)品族中，都要考慮到和其他廠家產(chǎn)品的兼容性問題；另一方面，可編程控制器與工業(yè)控制機(jī)等其他裝置的通信難易也體現(xiàn)了開放性的特點(diǎn)。怎樣才能使一個(gè)系統(tǒng)既具有通用性又具備專業(yè)化呢 ?硬件系統(tǒng)的模塊化便是解決這一矛盾的鑰匙。硬件冗余的容錯(cuò)技術(shù)將進(jìn)一步得到應(yīng)用，不僅會(huì)有 CPU單元冗余、通信單元冗余、電源單元冗余、 I/O 單元冗余、而且整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)冗余?？v觀各著名廠商，其 PLC 產(chǎn)品都有不同 程度的冗余功能，而且發(fā)展越來越完善。 綜上所述，我們不難得出下面幾個(gè)結(jié)論： 1．工控機(jī)、計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)及 PLC 正在走著～條相互融合的道路 。 1． 2卷紙包裝機(jī)產(chǎn)生的背景及意義 衛(wèi)生卷紙是人們生活中的必須品，隨著人們對(duì)紙質(zhì)品用量的增加，對(duì)衛(wèi)生紙的需求也越來越大，且對(duì)衛(wèi)生紙的安全性，方便性要求也越來越高。 1． 3 PLC在包裝機(jī)械上應(yīng)用的可能性和前景 包裝機(jī)械的最大特點(diǎn)是動(dòng)作復(fù)雜、頻繁，且有較多的執(zhí)行元件。事實(shí)上 PLC 用于這種場(chǎng)合是最能顯現(xiàn)出其經(jīng)濟(jì)性。我國(guó)包裝機(jī)械目前控制部件大多還 沿用繼電器方式。 1． 4項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容 1．對(duì)可編程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)作一簡(jiǎn)單的介紹，明確背景知識(shí)與選型根據(jù)；分析 PLC 在包裝機(jī)械上應(yīng)用的可能性與前景。 3．可編程控制器部分的設(shè)計(jì)，包括控制方案的選取與設(shè)計(jì)、 I/O 接口信號(hào)的確定、模塊的選擇，控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試。 2． 1卷紙包裝機(jī)生產(chǎn)工藝概述 卷紙包裝機(jī)主要功能是將來自卷紙庫(kù)的卷紙以每分鐘 60 個(gè)的速率包裝成合格的衛(wèi)生卷筒紙。切刀上、下的工作頻率可由變頻調(diào)速電機(jī)來調(diào)整，操作簡(jiǎn)便 。 包裝過程通過包裝工藝盤及其輔助機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 9 由于這是一個(gè)典型的順序控制，利用移位寄存器操作最為方便。窩邊到位，該機(jī)構(gòu)就后退。由于卷紙包裝機(jī)控制對(duì)象較多，有放卷分切中的張力控制，包裝過程控制，送料過程中的同步控制，且被控對(duì)象比較集中，因此我們采取集中控制系統(tǒng)方案。遠(yuǎn)程 I／ O 控制系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)比較獨(dú)特，類似于集中控制系統(tǒng)，又具有分散型控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，經(jīng)常用于控制規(guī)模中等，控制對(duì)象比較分散、工程費(fèi)用較低的場(chǎng)合。 2． 3系統(tǒng)的運(yùn)行方式 運(yùn)行方式分為手動(dòng)、單步、周期及自動(dòng)等四種操作方式。在自動(dòng)方式下，中途若按下復(fù)位按鈕，則系統(tǒng)要繼續(xù)運(yùn)行到第一步開始位置才停止；若按下停止按鈕，則運(yùn)行 立即停止，此時(shí)若再按啟動(dòng)，系統(tǒng)即從該位置運(yùn)行到第一步開始處停止。根據(jù)控制系統(tǒng)要求，由于包裝機(jī)運(yùn)行期間采用循環(huán)工作方式，只有在工作結(jié)束或接收到操作人員的停止運(yùn)行指令或設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況時(shí)才停止，因此本系統(tǒng)采用硬件切斷電源，使系統(tǒng)立即停車。 PLC 負(fù)責(zé)按鈕、行程開關(guān)和其它開關(guān)量信號(hào)的輸入，以及發(fā)出信號(hào)去控制接觸器、繼電器、變頻器等電氣元件，進(jìn)而控制各電機(jī)的運(yùn)行，同時(shí)控制相應(yīng)指示燈的顯示。它們的選擇都是以在保證功能的前提下盡可能地選擇可靠性高和使用方便的產(chǎn)品為依據(jù)，具體情況如下： 本系統(tǒng)上位機(jī)選用研華 IPC610 工控機(jī)， 128M 內(nèi)存， 10G 硬盤，內(nèi)部底板上有 4個(gè) ISA總線插槽、 2個(gè) PCI總線插槽和一個(gè) CMJ插槽，可以方便地進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展，另外選配飛利浦 IOSA 型顯示器，可清晰地顯示各種圖形和文字，運(yùn)行 WINDOWSNT操作 系統(tǒng)，外接打印機(jī)，打印報(bào)表。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該包裝機(jī)控制系統(tǒng)需要配置如下的不同性質(zhì)的 I／ O點(diǎn)： 80 個(gè)開關(guān)量輸入： 50 個(gè)開關(guān)量輸出； 15 個(gè)模擬量輸入； 15 個(gè)模擬量輸出； 根據(jù)對(duì)上述控制任務(wù)的分析，本項(xiàng)目選擇了