【正文】 術(shù)得到了飛速的發(fā)展，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善 [2]。小型 PLC 開始步入諸如塑料注塑機(jī)、包裝機(jī)械、橡膠機(jī)械、紡織機(jī)械等輕工機(jī)械的控制領(lǐng)域，其成本的低廉和性能的優(yōu)良對(duì)直接使用微機(jī)作為控制單元的做法構(gòu)成了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢(shì)。 70 年代初，日本的 OMRON 也推出了他們的 PLC。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC 軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展。 主要控制功能模塊的設(shè)計(jì) ........................................ 13 裝料工位 1 ............................................... 13 夾鉗抓緊、旋轉(zhuǎn)與窩邊工位 2 ............................... 15 卸料工位 3 分析 ................................................ 16 放卷、分切部分的張力控制 ...................................... 16 5 同步控制系統(tǒng)分析 ....................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 總體結(jié)構(gòu)關(guān)系 ...................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PLC 與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的比較 ................................ 4 PLC 與集散型控制系統(tǒng)的比較 ................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 可編程控制技術(shù)的現(xiàn)狀 ...........................錯(cuò)誤 !未定義書簽。并且經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)室的模擬運(yùn)行中，取得了良好的控制效果。 ，計(jì)算其輸入輸出 I/O點(diǎn)，然后對(duì) PLC 選型，硬件組態(tài)的設(shè)計(jì) 。 基于 PLC 高速全自動(dòng)包裝機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 題 目： 基于 PLC 高速全自動(dòng)包裝機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 職稱： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院 答辯日期： 2020年 6 月 23 日 基于 PLC 高速全自動(dòng)包裝機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) II摘要 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(lái)越大，且對(duì)衛(wèi)生紙的安全性，方便性要求也越來(lái)越高。 本設(shè)計(jì)主要 內(nèi)容如下 ： PLC 的現(xiàn)況和它 在包裝機(jī)械上應(yīng)用的可行性與前景。 經(jīng)過(guò)我們的努力，卷紙包裝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。s life must, with the increasing of the amount of paper products, the demand of toilet paper is also more and more big and the safety of toilet paper, convenience are increasingly high requirements. In order to make the goods neat, beautiful and have good packaging quality, the new packaging machine with high efficiency, high efficiency, high quality and economy is the urgent need of the design of highspeed automatic roll paper packaging machine control system as the background, bined with theory and practice, carefully Chronicles photoelectric sensor technology, PLC technology and munications technology in one of the advanced control technology in this packaging machine control system application. The main contents of this design are as follows: 1. the present situation of the programmable controller PLC and its feasibility and prospect in the application of packaging machinery. 2. based on the recognition of the production process flow of the paper packaging machine, calculate the input and output I/O points, and then select the PLC, hardware configuration design. 3. Synchronization control in the process of packaging paper packaging. 4. Use Siemens STEP7 programming software, and the munication function design the packaging process ladder diagram, PLC munication work and STR statement, used to implement data acquisition and control output device of high speed, high efficiency and safe operation. After our efforts, the design of the control system of the paper packaging machine has been pleted.. And after a rigorous test, in the laboratory simulation, achieved good control results. The machine was to improve the quality of both the function and efficiency, achieve better control of the request. Keywords： PLC Packing machine Synchronous control Step7 基于 PLC 高速全自動(dòng)包裝機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) IV目錄 1 緒論 ................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 ................................ 3 PLC 與單片機(jī)控制系統(tǒng)比較 ..................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 控制方案的設(shè)計(jì) ................................................. 9 系統(tǒng)的運(yùn)行模式 ................................................ 10 3 控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì) ................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 供電線路 .......................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 可編程序控制器實(shí)現(xiàn)控制的要點(diǎn) ............................ 21 可編程序控制器實(shí)現(xiàn)控制的過(guò)程 ............................ 22 可編程控制器實(shí)現(xiàn)控制的方式 .............................. 22 PLC 程序的總體結(jié)構(gòu) ............................................ 22 PLC 軟件的選擇 ................................................ 23 Step7 軟件的介紹 .............................................. 23 模塊化編程 .................................................... 23 程序的仿真調(diào)試 ................................................ 30 結(jié)論 .................................................................. 31 致謝 .................................................................. 32 參考文獻(xiàn) .............................................................. 33 附錄 .................................................................. 35 基于 PLC 高速全自動(dòng)包裝機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 可 編程控制技術(shù)的現(xiàn)狀 可編程控制器 （ Programmable Logical Controller） 簡(jiǎn)稱 PC 或 PLC，是 60 年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國(guó)數(shù)字公司 （ DEC） 為美國(guó)通用公司 （ GM） 研制開發(fā)并成功應(yīng)用于汽車生產(chǎn)線上，可編程控制器自此誕生 [1]。但不久，西德的西門 子（ SIEMENS） 公司、 BBC 公司就開始研制 PLC，當(dāng)時(shí)主要是用于軋鋼機(jī)、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。由于 PLC 是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強(qiáng)，適合于大批量生產(chǎn)的裝置，所以成本迅速下降 ； 加上其是專為工業(yè)控制所設(shè)計(jì)，所以具有極好的抗干擾性能 ； 并且他的使用和維護(hù)都極為方便，實(shí)現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制，所以在機(jī)械制造業(yè)深受歡迎。如寶鋼 工程應(yīng)用了數(shù)百臺(tái) PLC，首鋼、武鋼、開灤煤礦也分別應(yīng)用了美國(guó)和西德的 PLC。總的趨 勢(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)又互相合作。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。將來(lái)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。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。但是工業(yè)的每一領(lǐng)域都有其自己的特點(diǎn)。 （ 6） 可靠性進(jìn)一步提高 隨著 PLC 進(jìn)入過(guò)程控制的領(lǐng)域，對(duì) PLC 可靠性的要求進(jìn)一步提高。 MTBF(平均無(wú)故障時(shí)間 )是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。 （ 8） 控制與管理功能一體 化 為了滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的控制與管理的需要， PLC 將廣泛采用計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)，使 PLC 系統(tǒng)的生產(chǎn)控制功能和信息管理功能融為一體。 ④ 基于標(biāo)準(zhǔn)化的開放性和兼容性是衡量系統(tǒng)質(zhì)量的重要判據(jù)。傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)控制主要是由繼電器或分離的電子線路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果要在現(xiàn)場(chǎng)做一些更改和擴(kuò)展更是難以實(shí)行。 繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而 PLC 是以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ) 的控制裝置，其運(yùn)行速度為每個(gè)指令步數(shù)十微秒 (對(duì)于高速 PLC 則是 5 微秒以下 )。且環(huán)境溫度變化等因素都會(huì)對(duì)定時(shí)精度有直接的影響。 從可靠性和可維護(hù)性方面來(lái)看，繼電器控制邏輯由于使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連接線也多，觸點(diǎn)開閉時(shí)產(chǎn)生的電弧會(huì)使觸點(diǎn)損壞，動(dòng)作時(shí)的機(jī)械振動(dòng)還可能使接線松動(dòng)，所以可靠性和可維護(hù)性都較差。繼電器邏輯只能對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制。同樣存在著編程難、不易掌握、需要做大量的接口 工作，可靠性仍較差，成本高等缺點(diǎn)。事實(shí)上，現(xiàn)代 PLC 的核心就是單片微處理器。