【正文】 X1 OFF ON X10 ON OFF X100 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 ON ON 無效 ON OFF OFF OFF ON OFF OFF OFF ON 由上表可知， DIP 開關(guān) SW6 決定 了 模擬量輸入的單雙極性，當(dāng) SW6 為 ON 時，模擬量輸入為單極性輸入， 當(dāng) SW6 為 OFF 時，模擬量輸入為雙極性輸入。 （ 2） 接通 CPU 和模塊電源，使模塊穩(wěn)定 15 分鐘。 1 51 40 數(shù) 據(jù) 值 1 2 位單 極 數(shù) 據(jù)3 20 0 00L S BM S B00 0 0034數(shù) 據(jù) 值 1 2 位雙 極 數(shù) 據(jù)M S BL S B1 5 圖 41 12位數(shù)據(jù)值在 CPU的模擬量輸入字中的位置 模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器的 12位讀數(shù)是左對齊的。 表 41 EM235的 技術(shù)指標(biāo) 型號 EM235模擬量混合模塊 輸入特性 本機輸入： 4路模擬量輸入 電源電壓 ：標(biāo)準(zhǔn) DC24V/4mA 輸入類型：電壓： 0~ 10V， 0~ 5V， 0~ 1V， 0~ 500mV， 0~ 100mV， 0~ 50mV， ? 10V， ? 5V， ? ， ? 1V， ? 500mV， ? 250mV， ? 100mV， ? 50mV， ? 25mV 電流： 0~ 20mA 分辨率： 12bit 轉(zhuǎn)換速度： 250 s? 隔離：有 輸出特性 本機輸出： 1路模擬量輸出 電源電壓：標(biāo)準(zhǔn) DC24V/4mA 輸出類型： ? 10V、 0~ 20mA 分辨率： 12bit 轉(zhuǎn)換速度：電壓 100 s? ，電流 2ms 隔離：有 耗電 從 CPU DC 5V（ I/O總線）耗電 10mA EM235 模塊 的 接線端子 說明 及接線方法 （ 1） M為 DC 24V電源負(fù)極端， L+為電源正極端 。 （ 4） 模擬量輸入 /輸出映像寄存器 （ AIW/AQW） ： 模擬量信號經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后編程數(shù)字量存儲在模擬量輸入寄存器中，通過 PLC處理后將要轉(zhuǎn)換成模擬量的數(shù)字量寫入模擬量輸出寄存器，再經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換成模擬量輸出。 S7200 系列 PLC 的尋址方式 （ 1） 直接尋址： 直接尋址是在指令中直接使用存儲器或寄存器的元件名稱（區(qū)域標(biāo)志）和地址編號，直接到指定的區(qū)域讀取或?qū)懭霐?shù) 據(jù)。 S7200 系列 PLC 的數(shù)據(jù) （ 1） 數(shù)據(jù)的長度 ： 在計算機中使用的都是二進(jìn)制數(shù)，其最基本的存儲單位是位 （ bit） ， 8 位二進(jìn)制數(shù)組成 1 個字節(jié) （ Byte） ，其中的第 0 位為最低位 （ LSB） ，第 7 位為最高位 （ MSB） 。 CPU由運算器，控制器和寄存器組成，通過地址總線，數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲器、 I/O接口電路連接。 （ 10） 具有快速響應(yīng)功能： 如 中斷輸入功能，利用此功能，使 PLC可以極快的速度對信號的上升沿 作出 響應(yīng)。 （ 4） 維護方便： PLC模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使操作人員在維修時只需要更換插入式模板或其它易損部件即可完成 ， PLC的控制程序可通過編程器輸入到 PLC的用戶程序存儲器中 ， 此外PLC還具有很強的自診斷能力，能隨時檢查出自身的故障，并顯示給操作人員。 系統(tǒng)工作 原理 流程 ， 如圖 22 所示 。 稱重式 自動 定量 包裝系統(tǒng)是一個復(fù)雜而完整的系統(tǒng)， 包括 很多的包裝工序， 其中對物料的自動定量是包裝過程的關(guān)鍵，因此本次設(shè)計主要側(cè)重物料的自動定量過程，至于包裝袋封口等包裝工序這里不作為設(shè)計重點。 因此，國外在注塑機、各種包裝機上已經(jīng)大量地采用了 PLC 來取代傳統(tǒng)的繼電器控制屏，故障率大大降低，性能有了很大提高。尤其是對生產(chǎn)流水線、動作復(fù)雜的單機，比起前述幾種控制手段來具有壽命長、可靠性高、對環(huán)境無特殊要求、開發(fā)費用低、周期短、無需專門的計算機軟、硬件知識就可在短期內(nèi)掌握，功能擴展方便，成本可為一般用戶所接受等優(yōu)點，是現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品控制裝置的 理想選擇。因此 PLC 顯然較微機系統(tǒng)更適合于工業(yè)控制。一般說來單片機或單片機系統(tǒng)的應(yīng)用只是為某個特定的產(chǎn)品服務(wù)的。用單片機作控制部件在成本方面具有優(yōu)勢。但是目前在成本方面 PLC 還比繼電器貴，根據(jù)點數(shù)以及輸出方式來區(qū)分價格，點數(shù)越多價格越貴，有 16 點、 20 點、 32 點、 40 點。由于 PLC 的定時是對時基脈沖進(jìn)行計數(shù)來實現(xiàn)的，所以如果是對外脈沖進(jìn)行計數(shù)，就成為計數(shù)器。一次動作一般為數(shù)十毫秒。目前，工業(yè)界比較有代表性的控制方式主要有以下幾個類別 :繼電器控制系統(tǒng)，單片機控制系統(tǒng)，微型計算機系統(tǒng)，集散型控制系統(tǒng)。這樣使控制更有效，系統(tǒng)更可靠。常用的專用模塊包括 :定位模塊、溫度測量模塊、高速采樣模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊等。 （ 4） 系統(tǒng)的開放性和兼容性 ： 開放性和兼容性是不可分割的而且是相輔相成的概念。綜合來看， PLC 的發(fā)展趨勢有以下幾個方面 ： （ 1） 體系結(jié)構(gòu)開放化及通信功能 的標(biāo)準(zhǔn)化 ： 大多數(shù) PLC 系統(tǒng)都采用了開放性體系結(jié)構(gòu)。 由于 PLC 是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強，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，所以具有極好的抗干擾性能；并且他的 連接和使用 都極為方便，實現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制，所以在機械制造業(yè)深受歡迎。 可編程控制技術(shù)的現(xiàn)狀 可編程控制器 （ Programmable Controller） 是 以自動控制技術(shù)、微計算機技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置，目前已被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。 2020 年 14 月，全國包裝機械累計產(chǎn)量為 26596 臺， 12 月中國全部包裝專用設(shè)備制造企業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值 萬 元 ，實現(xiàn)累計產(chǎn)品銷售收入 萬元，實現(xiàn)累計利潤總額為 萬 元。 （ 3） 市場壟斷化： 包裝機械市場日趨壟斷化 ， 目前我國除了一些小型包裝機有一定規(guī)模和優(yōu)勢以外，其他包裝機械幾乎不成體系和規(guī)模，特別是市場上需求量大的一些成套包裝 生 產(chǎn)線，在世界包裝市場中均被幾家大包裝機械企業(yè)所壟斷。 科研成果的產(chǎn)銷脫節(jié)不僅造成 了 巨大的浪費， 而且不 利于技術(shù) 的 進(jìn)步 ， 有些前沿工作僅靠某一院所無力完成，急需企業(yè)投入資金?？傮w趨勢是高起點的較少，大多數(shù)企業(yè)在低水平設(shè)備上徘徊。 行業(yè)從無到有，從小到大，逐步發(fā)展壯大， 經(jīng)過 20 多年的 努力 ，我們在依靠自己力量的同 時，積極吸收國外的先進(jìn)技術(shù)， 包裝機械工業(yè) 在包裝機械化、自動化方面已取得了世人矚目的進(jìn)步 ，初步形成了包裝機械研究、設(shè)計及制造的獨立體系，設(shè)備在數(shù)量、品種、水平 等 方面均有較大發(fā) 展，成為了我國機械工業(yè)十大支柱產(chǎn)業(yè)之一 ，堪稱 “朝陽工業(yè) ”。s living standard enhanced unceasingly, industrial developments such as food,building materials industry are getting quicker and quicker, each profession is getting bigger and bigger to the automatic packaging equipment39。但是，我國包裝行業(yè)起步較晚，與國外的包裝行業(yè)存在著很大距離，包裝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)落后，因而造成生產(chǎn)效率低下，物料嚴(yán)重浪費，能源耗費大。這樣一來就使得物料稱重更加精確，大大地提高了物料的利用率，更重要的是提高了生產(chǎn)效率，也就為企業(yè)創(chuàng)造了更多的價值。s automaticity is high, it save the investment of labors, and it has the high precision and the good reliability, believed that can have the good prospects for development. Key Words: PLC （ Programmable Logic Controller）： PID： Automatic Packaging 長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 目 錄 第一章 緒 論 ............................................................................................................. 6 選題背景及意義 ...................................................................................................... 6 包裝機械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ......................................................................... 6 我國包裝機械行業(yè)現(xiàn)狀 ............................................................................... 6 目前我國包裝機械行業(yè)發(fā)展的共性問題 ................................................... 6 我國包裝行業(yè)未來的發(fā)展趨勢 ................................................................... 3 自動包裝設(shè)備的市場分析 ..................................................................................... 3 可編程控制技術(shù)的現(xiàn)狀 .......................................................................................... 4 可編程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢 .................................................................................. 5 PLC 與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 .......................................................................... 7 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 .................................................................... 7 PLC 與單片機控制系統(tǒng)比較 ........................................................................ 8 PLC 與計算機控制系統(tǒng)的比較 .................................................................... 8 PLC 與集散型控制系統(tǒng)的比較 .................................................................... 9 PLC 在包裝機械上應(yīng)用的可能性和前景 .............................................................. 9 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計 ................................................................................................... 11 系統(tǒng)方案選擇 ........................................................................................................ 11 系統(tǒng)組成 ..................................................................................................... 11 系統(tǒng)工作原理 ............................................................................................. 12 第三章 PLC（可編程控制器）的選擇 ........................................................................ 14 PLC 的選擇 ............................................................................................................ 14 S7200 系列 PLC 的主要特點及 功能 ............................