【正文】 (3)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了全自動包裝動作控制電路，能完成粉狀或粒狀物體的包裝動作，但對于高性能的 PLC 來說還未充分拓展其功能，如何擴(kuò)展 PLC 在包裝行業(yè)的功能仍是一項(xiàng)重要任務(wù)。在長距離配線和大電流場合，感應(yīng)電壓大，可用繼電器轉(zhuǎn)換。一般不采用圖 (c)的串聯(lián)接地方式，特別應(yīng)該避免與電動機(jī)、變壓器等動力設(shè)備串聯(lián)接地。為了改善隔離變壓器的抗干擾效果，必須注意兩點(diǎn) :一是屏蔽層要良好接地，二是次級連接線要使用雙絞線。托盤倉控制流程圖如圖 所示 。然后，啟動托盤倉動作，自動放一個空托盤到待傳托盤位置上。 開始 推袋氣缸移動 推袋機(jī)前移 滿半層推至滑臺 推袋擋板 抬起打開 氣缸復(fù)位 推袋機(jī)返回 滿一層推至碼垛區(qū) 分層機(jī)側(cè)面整 形擋板閉合 ___● __________。推袋、分層流程圖如圖 所示。承載托盤再下降一層包裝袋的高程 ,至此完成第 2 層的碼垛工作。,然后由排包機(jī)推至碼包 工序 。 (1)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)： 按設(shè)定程序?qū)Πb袋作轉(zhuǎn)向編排。 N Y 圖 ⑤ 倒袋、輸送控制邏輯 料袋由縫口機(jī)進(jìn)入倒袋輸送機(jī)，光電開關(guān)檢測到料袋后，倒袋氣缸伸出，將料推倒，進(jìn)入整形部分，此后重復(fù)上述各種操作。同時(shí)空袋子袋口被大夾子夾緊，這時(shí)縮口夾袋壓力接通，縮口夾子向里收，同時(shí)，開袋、抱袋、張開，開袋真空檢測和夾袋壓力檢測工作，如果沒有夾住袋子或沒有把袋口打開，縮口夾子則松開，開袋真空和夾袋壓力斷開，然后進(jìn)行吹袋操作。同時(shí)，傾斜氣缸開始返回，完成吸袋操作，這個過程不斷重復(fù)進(jìn)行。當(dāng)秤斗中的物料重量達(dá)到最終設(shè)定值時(shí)，稱重終端發(fā)出停止加料信號，待空中的飛料全部落入秤斗后此次稱重循環(huán)結(jié)束，此時(shí)電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號。上電源經(jīng)總的低壓斷路器 QF0 為整機(jī)供電。 前段 后段 圖 I/0擴(kuò)展連接示意圖 ④ 分配輸入 /輸出點(diǎn)信號、輸出點(diǎn)與輸出控制是一一對應(yīng)的。 在組織 FX2N 系列時(shí)，須考慮下述各點(diǎn) : 輸入輸出總點(diǎn)數(shù)控制在 256點(diǎn)以內(nèi)，其中輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)均不能超過 184點(diǎn)； DC24V 電源和 DC5V 電源的容量，基本單元和擴(kuò)展單元內(nèi)部裝有電源，可以對擴(kuò)展模塊供給 DC24V 電源，對特殊模塊供給 DC5V 電源，因此擴(kuò)展模塊和特殊模塊的耗電量應(yīng)該控制在基本單元及擴(kuò)展單元的電源范圍以內(nèi)； 對于 FX2N 基本單元，外接特殊單元和特殊模塊的數(shù)量，最多不超過 8 臺。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。本包裝碼垛自動生產(chǎn)線動作關(guān)系復(fù)雜， I/O 點(diǎn)數(shù)較多，以開關(guān)量控制為主，所以選 擇日本三菱公司的 FX2N 系列 PLC 為控制核心部件。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。真空泵是真空系統(tǒng)的心臟，提供真空能源，真空電磁閥承擔(dān)真空線路的通斷，真空檢測器承擔(dān)檢測真空的壓力，并發(fā)出卸料信號。只有真空檢測及夾緊檢測全部正常才能投料，缺一不可。然后兩閥門的開關(guān)控制配置在橫進(jìn)裝置上的霍爾開關(guān)控制。減壓閥帶有壓力表，調(diào)整空氣壓力可由 壓力表直接讀出。整個過程也是通過判斷接近開關(guān)和光電開關(guān)的狀態(tài)完成的。在下一個料袋到來時(shí)，光電開關(guān)又重新啟動電機(jī)重復(fù)上述動作。翻門縮口裝置將送過來的料袋通過夾袋手爪夾住袋子的兩上邊，通過縮口動作收縮袋口 (此動作與開袋動作同時(shí)進(jìn)行 )使翻門插入袋口，并在檢測系統(tǒng)檢測到料袋位置正確后向電子稱重機(jī)和過渡料斗發(fā)出卸料請求指令，投下 物料，完成裝袋。在導(dǎo)向板、接袋器、吸盤和光電開關(guān)的作用下，確保包裝袋在斜板上保持正確的位置和形狀。本生產(chǎn)線采用凈重式電子稱重方式，這樣稱量結(jié)果不受容器皮重變化的影響，稱量精度高，同時(shí)采用雙秤交替的運(yùn)行模式，可以保證生產(chǎn)線的包裝速度達(dá)到 800～1000包／小時(shí)。 機(jī)電一體化系統(tǒng)的一大特點(diǎn)是由于機(jī)電一體 化系統(tǒng)的微電子裝置取代了人對機(jī)械的絕大部分的控制功能，并加以延伸和擴(kuò)大，克服了人體能力的不足和弱點(diǎn)。 包裝碼垛自動生產(chǎn)線 設(shè)計(jì) 的 要求 （ 1）進(jìn)行對 包裝碼垛 系統(tǒng)的控制工藝流程分析，確定 包裝碼垛 系統(tǒng)原理。它可實(shí)現(xiàn)對粉、粒、塊狀物料（如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等）的稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、金屬檢測、重量復(fù)檢、批號打印、轉(zhuǎn)位編組、 碼垛、托盤和垛盤的輸送等作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)自動化。目前，作為許多生產(chǎn)設(shè)備的定量給料控制系統(tǒng)己廣泛應(yīng)用于水泥、冶金、建材、電力、化工、食品、礦山、糧食等各行各業(yè)。今后， PLC將主要朝著以下兩個方向發(fā)展：一個是向超小型專用化和低價(jià)格方向發(fā)展；另一個是向高速多功能和分布式自動化網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。國際市場 ,當(dāng)今世界的 PLC 生產(chǎn)廠家約 200 多家，生產(chǎn) 400 多種 PLC。 PLC 概述 上世紀(jì)六十年代末，美國最大的汽車制造商 —— 通用汽車公司 (GM)為滿足市場需求，適應(yīng)汽車生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，提出了著名的十條技術(shù)指標(biāo)公開向社會招標(biāo)，要尋求一種比繼電器更可 靠，響應(yīng)速度更快、功能更強(qiáng)大的通用工業(yè)控制器。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏 利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。定量給料在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，正因?yàn)槠鋺?yīng)用的廣泛性，如果能提高給料系統(tǒng)的精度、自動化程度，就有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 包裝碼垛自動生產(chǎn)線適用于石油化工、化肥、糧食、港口等行業(yè)，可對 PP、PE 粒子、 PVC、化肥、糧食等粉狀、顆 粒狀物料進(jìn)行全自動包裝碼垛作業(yè)，便于用戶儲存、運(yùn)輸和銷售，全自動包裝碼垛生產(chǎn)線主要由自動定量包裝機(jī)、自動上袋機(jī)組、封口系統(tǒng)、倒袋機(jī)、金屬檢測機(jī)、重量檢 驗(yàn)機(jī)、檢選機(jī)、噴墨打印機(jī)、碼垛機(jī)等單元組成。 作者簽名： 日 期： 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 IV 目 錄 摘 要 ................................................................I ABSTRACT ............................................................II 目 錄 ..............................................................III 1 緒論 ...............................................................1 引言 ..........................................................1 PLC 概述 ......................................................1 包裝碼垛自動生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ..................................2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線的應(yīng)用現(xiàn)狀 ............................2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的要求 ............................3 2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線系統(tǒng)組成 .........................................5 概述 ..........................................................5 包裝碼垛自動生產(chǎn)線系 統(tǒng)組成 ....................................5 3 包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ....................................10 PLC 控制的優(yōu)點(diǎn) ...............................................10 PLC 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .........................................11 控制系統(tǒng)電氣原理圖 ...........................................15 4 包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................16 包裝碼垛自動生產(chǎn)線工藝流程 ...................................16 程序控制邏輯 .................................................17 包裝部分 ................................................17 碼垛部分 ...............................................23 PLC 控制系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) ..................................27 5 系統(tǒng)抗干擾措施 .....................................................29 抗電源干擾 ...................................................29 控制系統(tǒng)接地 .................................................29 防 I/O 信號干擾 ...............................................30 結(jié)論 ................................................................31 參考文獻(xiàn) ............................................................32 致謝 ................................................................33 附錄 ................................................................34 圖 A 包裝部分的梯形圖 .............................................34 圖 B 碼垛部分的梯形圖 .............................................36 圖 C 電氣控制主電路圖 .............................................41 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 1 1 緒論 引言 隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，生產(chǎn)力水平的不斷提高，人們對降低勞動強(qiáng)度、改善工作環(huán)境同時(shí)重視起來。 1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司 (DEC)根據(jù)十條要求研制出世界上第一臺可編程控制器 PDP14，并在 GM公司的汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。全球最大的 5 家 PLC 制造商，德國 SIEMENS 公司、美國 AB 公司、 SCHNEIDER 公司、日本的 MITSUBISHI 公司、 OMRON 公司、三菱公司約占全球市場銷售額的 67％。趨勢如下： （ 1）系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展。定量給料在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，正因?yàn)槠鋺?yīng)用的廣泛性，如果能提高給料系統(tǒng)的精度、自動化程度，就有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過可編程序控制器，對整個生產(chǎn)線的工作過程進(jìn)行自動控制，對運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障或供料不足，供袋不及時(shí)、出垛不及時(shí)等，進(jìn)行聲光報(bào)警。 （ 2）完成對 包裝碼垛 控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程分析及控制系統(tǒng)功能，系統(tǒng)硬件分析控制參數(shù)選擇及電控系統(tǒng)的需求， PLC的選型，確定此系統(tǒng)的布置形式。另一大特點(diǎn)是節(jié)省能源和材料消耗。整個稱重系統(tǒng)的動力源采用氣動元件。 取袋器撿起斜板上的包裝袋，在取袋器四連桿的作用下，包裝袋定位在包裝機(jī)的中心線上，等待裝袋機(jī)將包裝袋取走。每次裝填完物料后翻門關(guān)閉，夾袋手爪將袋口繃緊，松開，放到輸送機(jī)上，再由取袋夾送裝置在