【正文】 四年的大學生活也即將結(jié)束了。在新的世紀，隨著我國各項事業(yè)的蓬勃發(fā)展以及知識經(jīng)濟所面臨的機遇和挑戰(zhàn)，水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng)必將發(fā)揮越來越重要的作用，為國民生產(chǎn)產(chǎn)生不可估量的經(jīng) 濟效益。 (3)全部程序均采用模塊化設(shè)計思想，程序的注釋和文檔也比較充足，不僅在設(shè)計時使結(jié)構(gòu)清晰，易于檢查和修改。 PLC 控制系統(tǒng)程序設(shè)計 水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng) 是基于 PLC 集成控制的系統(tǒng)，根據(jù)本節(jié)敘述的內(nèi)容中的系統(tǒng)整體控制流程圖及系統(tǒng)的輸入和輸出信號，來編制 PLC 的梯形圖。為達到稱重精度高，考慮到滯后環(huán)節(jié)即放料門到袋口的空中下料，所以當總的裝料重量到達設(shè)定值 后，小放料門關(guān)閉，經(jīng)延時 5 秒后（保證空中流體完全落入袋中），進入下一流程。這時橫進裝置應在生產(chǎn)線取袋位置，如果不在，應向該方向移動，移動過程中，由減速開關(guān)控制減速運動，由到位限位開關(guān)控制到位。 青島農(nóng)業(yè)大學海都學院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 開 始供 袋取 袋送 袋斜 板抓 袋橫 進 取 袋橫 進 送 袋包 夾夾 袋 口縮 袋 口開 袋放 料 門稱 重夾 口 折 邊縫 紉 機輸 送結(jié) 束 嗎 ？終 止YN 圖 43 水泥自動稱量包裝工藝流程圖 cement automatic weighing packing flow chart 其主要工藝流程如下 :物料自水泥散料容器輸出口進入包裝秤的給料裝置，通過粗、細給料，實現(xiàn)粗、細兩級加料。 Fx2N 型 PLC 的輸入 /輸出通道號采用自由配置、固定通道方式。對于元件映像寄存器來說，每一個元件 (輸出軟繼電器的狀態(tài) )會隨著程序執(zhí)行過程而變化。如圖 42 所示。 PLC 的工作原理 PLC 的工作過程是周期循環(huán)掃描的工作過程。由于不同型號的 PLC 的標識符和參數(shù)表示方法不一，所以無千篇一律的格式。 PLC 程序的表達方式 與計算機的工作原理一樣， PLC 的操作是按其程序要求進行的，而程序是用程序語言表達的。模塊式結(jié)構(gòu)又稱積木式，這種結(jié)構(gòu)的特點是把 PLC 的每個工作單元都制成獨立的模塊，如 CPU 模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊、通訊模塊等。圖形編程器可直接輸入梯形圖程序。 PLC 中一般配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源為內(nèi)部電路供電。一般要用后備電池 (鏗電池 )進行掉電保護，以防掉電時丟失程序 。 ④執(zhí)行用戶程序當 PLC 進入運行狀態(tài)后， CPU 根據(jù)用戶程序存放的先后順序，逐條讀取、解釋和執(zhí)行程序，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作，并將程序執(zhí)行的結(jié)果送至輸出端口，以驅(qū)動 PLC 外部的負載 。由于包裝生產(chǎn)線的各種控制為開關(guān)量，而目前流行的 PLC 具有結(jié)構(gòu)小巧、運行速度高、通用性好、可靠性高等特點，非常適合于工業(yè)現(xiàn)場的高溫、振動、粉塵等惡劣環(huán)境下的開關(guān)控制，所以選用 PLC 作為控制系統(tǒng)的核心部件。 夾緊檢測器的設(shè)定值 為 :2kg/cm2(相對 )。若達到設(shè)定值，則發(fā)出投料信號。 圖 32 基本回路簡圖 Basie aerodynamic loop diagram 青島農(nóng)業(yè)大學海都學院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 橫進裝置是包裝機的重要組成部分，它的主要作用是在取袋裝置取來袋子后，從兩側(cè)夾住袋口，在用真空把持住袋子的同時，向投料口移動，該裝置在往返行程上裝有一個氣墊裝置。減壓閥帶有壓力表，調(diào)整空氣壓力可由壓力表直接讀出。過渡料斗是裝袋機聯(lián)接電子稱重機的過渡裝置，它可以存儲一袋物料，提高電子稱重機的稱重速度，減小物料落 差，降低粉塵產(chǎn)生量，利于除塵，同時保證物料順利地導入裝袋機并防止裝袋機產(chǎn)生的振動傳遞到電子稱重機上。當袋倉中沒有袋子時備用袋倉中的袋子會被送袋機構(gòu)整捆地自動送到供袋器的袋倉中去。整個青島農(nóng)業(yè)大學海都學院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 稱重系統(tǒng)的動力源采用氣動元件。滿袋后到達卸袋工位，計量系統(tǒng)發(fā)出信號，推袋氣缸推袋，完成一袋灌裝。 ，包括控制方案的選取與設(shè)計、 I/0 接口信號的確定、模塊的選擇，控制程序的設(shè)計。如果能用 PLC 來取代，則可以簡化機械結(jié)構(gòu)，機械和電氣設(shè)計都可以得到簡化。 2) 程序可以復制， 批量生產(chǎn)很容易 。未來水泥包裝系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是高度自動化，高的計量精度，高效率，高可靠性。新型水泥包裝系統(tǒng)在計量方面仍差強人 意。 總的來看，我國水泥生產(chǎn)企業(yè)目前所使用的水泥自動稱量包裝系統(tǒng)存在的主要問題有：（ 1）計量精度差；（ 2）自動化程度低；（ 3）可靠性差。然而大多數(shù)中小水泥生產(chǎn)企業(yè)，其水泥包裝仍然采用傳統(tǒng)的包裝工藝和生產(chǎn)設(shè)備，其自動化程度和包裝的計量精度可想而知。s work requirement. Key word: Cement。s quickening, the country increase which invests in the infrastructure aspect, the cement demand increases day by day, this to the cement packing system39。 166 PLC 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 11 PLC 概述 5 自動裝袋機 II 1 緒論 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明 本論文（設(shè)計）作者完全了解紅河學院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設(shè)計）進入學校圖書館被查閱。1 研究背景與意義 3 2 水泥自動稱量包裝機械系統(tǒng) 10 4 水泥自動稱量包裝生產(chǎn)線 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 11 PLC 的分類 14 PLC 控 制系統(tǒng)硬件設(shè)計 17 水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng)工藝流程 26 致謝 s request, particularly in the measuring accuracy, the automaticity and the packing environment aspect39。 Packs the system。自動化程度低、計量精度差，工作人員勞動強度 大，生產(chǎn)效率低。 為了解決目前存在的主要問題，需深入了解水泥包裝過程中的各種不利因素，在設(shè)計時充分考慮到這些不利因素，找到解決這些問題的辦法。與國外生產(chǎn)的水泥包裝系統(tǒng)仍有很大差距。 PLC 在包裝系統(tǒng)上應用的可能性和前景 [6] 包裝系統(tǒng)的最大特點是動作復雜、頻繁，且有較多的執(zhí)行元件。 3) 電氣硬件設(shè)計大大簡化 。更重要的是可以使來無法實現(xiàn)的某些功能得以實現(xiàn)，使機器在某種程度上實現(xiàn)智能化。 青島農(nóng)業(yè)大學海都學院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 2 水泥自動稱量包裝機械系統(tǒng) 概述 出廠水泥有兩種形式：包裝和散裝。 水泥自動稱量包裝系統(tǒng)系統(tǒng)是由幾臺單機聯(lián)合工作，完成水泥的高精度計量包裝。給料系統(tǒng)采用氣動控制的二級投料方式，即稱重過程開始時，首先粗流料門完全打開，當進料量達到預先設(shè)定的粗進料值時 (一般為總量的80%85%左右 )，粗進料氣缸復位，粗流料門關(guān)閉，快速投料過程停止 。供袋器是兩工位板式結(jié)構(gòu)，每一工位大約存儲 300 個包裝袋。取袋開袋夾送裝置將自動供袋機的取袋器取好的袋子夾住，開袋吸盤吸住袋子的兩面，在主氣缸推動下送到翻門縮口裝置的下面并將袋口拉開 (此動作是和翻門縮口動作同時進行 )為填裝物料做準備，同時將己裝好物料的料袋送到夾口整形機內(nèi)。 氣源處理裝置簡圖如圖 31 所示。該氣缸在返回 (或向前 )運動時，以高速移動，在接近行程終點附近某一點關(guān) 閉閥門，使壓縮空氣只能經(jīng)過另一個狹窄的通道而限速，氣缸移動速度便慢下來，然后停住，其運動速度及減慢下來的速度均由調(diào)速器調(diào)節(jié)，只要不產(chǎn)生振動即可。這時，伸縮料門伸入袋口中卸料。 真空檢測器的設(shè)定值為 :300mmHg 以上。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) [10][13] PLC 的類型繁多，但其結(jié)構(gòu)和工作原理則大同小異，一般是由中央處理單元 (CPU)、存儲器、輸入 /輸出單元、編程器、電源等主要部分構(gòu)成的，如圖 41 所示。 ⑤故障診斷診斷電源、 PLC 內(nèi)部電路的故障，根據(jù)故障或錯誤的類型，通過顯示器顯示出相應的信息，以提示用戶及時排除故障或糾正錯誤。 ③工作數(shù)據(jù)存儲器用來存儲工作數(shù)據(jù)的區(qū)域叫工作數(shù)據(jù)區(qū)。開關(guān)電源的輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。圖形編程器分 手持式和臺式。這種結(jié)構(gòu)配置靈活，裝載和維修方便，功能易于擴展，其缺點是結(jié)構(gòu)較復雜，造價也較高。表達方式有多種多樣，不同的 PLC 生產(chǎn)廠家，不同的機種，采用的 表達方式也不相同。 (3)邏輯符號圖，采用邏輯符號圖表示控制邏輯時，首先定義某些邏輯符號的功能和變量函數(shù)，它類似于“與”、“或”、“非”邏輯電路結(jié)構(gòu)的編程方式。用戶程序通過編程器或其它輸入設(shè)備輸入存放在 PLC 的用戶存儲器中。 圖 42 PLC 的掃描工作過程 Scan Process of PLC (l)輸入采樣階段 PLC 在輸入采樣階段，首先掃描所有的輸入端子，將各輸入存入內(nèi)存中各對應的輸入映像寄存器。 (3)輸出刷新階段 在所有指令執(zhí)行完畢后，輸出映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài) (接通 /斷開 )在輸出刷新階段存到輸出鎖存寄存器中，通過一定方式輸出，驅(qū)動外部負載。輸入輸出繼電器可自由選擇，與輸入點對應的即為輸入繼電器，與輸出點對應的即為輸出繼電器。當秤斗中的物料重量達到最終設(shè)定值時，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，此時電子包裝秤等待裝袋機的投料信號。到位后，磕頭裝置傾斜，由限位開關(guān)限位，同時起動真空電磁閥，實現(xiàn)真空吸袋，經(jīng)過延時，吸住袋，磕頭裝置立起，斜托板上升回到原來位置，完成取袋操作，這個過程重復進行。 注： 市場上電子稱中所用的重量傳感器 [26][28]，是一種電阻應變計原理的稱重傳感器，主要有 2 部分組成：彈性體和應變計組成的電橋。 PLC 采用循環(huán)掃描方式，按梯形圖從上而下，從左而右的先后順序予以執(zhí)行。而且為以后軟件的維護和改進提供了方便。我國目前對水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng)的應用己經(jīng)越來越明顯的重視，隨著業(yè)內(nèi)人士的更多了解，相信會有更廣泛的前景 [29] 青島農(nóng)業(yè)大學海都學院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26