【正文】 ， 180度三種角度 ,料袋所需回轉(zhuǎn)的角度是以保證料袋口向內(nèi)為準(zhǔn) , 保證垛形整齊、美觀。由于緩?fù)０宓脑O(shè)置減少一次來(lái)回推袋的時(shí)間，從而提高了河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)組成 7 碼垛效率。 包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)各部分功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣缸、電磁閥、氣電轉(zhuǎn)換器、氣源處理裝置、真空系統(tǒng)等組成的氣體系統(tǒng)。氣缸是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本元件，承擔(dān)負(fù)載、輸出力及轉(zhuǎn)矩。 開(kāi)口吸袋器在行進(jìn)時(shí)，啟動(dòng)真空裝置，并通過(guò)真空檢測(cè)器檢測(cè)真空度。 碼垛機(jī)的氣路系統(tǒng) :碼垛機(jī)氣路系統(tǒng)中重要部分為托盤(pán)倉(cāng)的氣缸升降系統(tǒng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般應(yīng)使傳感器工作在其 30%~70%量程內(nèi)，但有較大沖擊 力的衡器，在選用傳感器時(shí)，一般要使傳感器工作在其量程的 20%~30%之內(nèi)，才能保證傳感器的使用安全和壽命。也可用來(lái)檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度以及物體的河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)組成 9 形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。 （ 4）采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。 ③ 采用模塊化結(jié)構(gòu) ； 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)。由于包裝生產(chǎn)線(xiàn)的各種控制為開(kāi)關(guān)量，動(dòng)作關(guān)系復(fù)雜， I/0 點(diǎn)數(shù)較多，選擇日本三菱公司的 FX2N 系列 PLC。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12 （ 3）功能擴(kuò)展板， FX2NCNVIF 型轉(zhuǎn)換電纜，和輸出輸入點(diǎn)數(shù)無(wú)關(guān)。輸入輸出繼電器可自由選擇，與輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即為輸入繼電器，與輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即為輸出繼電器。 整機(jī)的接地保護(hù)與系統(tǒng)的接地保護(hù)網(wǎng)相聯(lián)接。這樣包裝袋便以 2 袋直或 3 袋橫的形式進(jìn)入編組機(jī)，最后由碼垛機(jī)將包裝袋堆碼到托 盤(pán)上，一般以碼 8 層為一垛。這時(shí)橫進(jìn)裝置應(yīng)在生產(chǎn)線(xiàn)取袋位置，如果 不在，應(yīng)向該方向移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，由減速開(kāi)關(guān)控制減速運(yùn)動(dòng)，由到位限位開(kāi)關(guān)控制到位。自動(dòng)裝袋流程圖如圖 所示。合格料袋繼續(xù)向前進(jìn)入重量檢測(cè)輸送機(jī)，如果料袋重量不合格，也將由自動(dòng)撿選機(jī)剔除。 (4)抓袋碼垛機(jī)構(gòu)： 采用機(jī)器人碼垛機(jī)構(gòu)完成碼垛作業(yè)。此時(shí)承載托盤(pán)下降一層包裝袋高度的行程 ,至此完成第 1 層的碼垛工作。若滿(mǎn)半層時(shí)，推袋到滑臺(tái)位置，推袋擋板打開(kāi)，然 后推袋機(jī)返回 。當(dāng)層數(shù)為 8 時(shí)，觸發(fā)一次排垛動(dòng)作。________一 壓袋機(jī)向下移動(dòng) ____________。若空托盤(pán)到位和排垛完畢后，托盤(pán)輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣即可放一個(gè)空托盤(pán)到待傳位上。 抗電源干擾 （ 1）使用隔離變壓器 使用隔離變壓器將屏蔽層良好地接地，對(duì)抑制電網(wǎng)中的干擾信號(hào)有良好的效果。如果做不到每個(gè)設(shè)備專(zhuān)用接地，也可以使用圖 b)的共用接地方式 。在輸入端并接浪涌吸收器 (浪涌吸收器的作用是防止瞬間高壓損壞設(shè)備 )。 (2)控制系統(tǒng)中的故障診斷和故障處理應(yīng)進(jìn)一步完善。 經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，我最大的收獲是對(duì)理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性有了深刻的認(rèn)識(shí)。 圖 輸入信號(hào)共接感性負(fù)載 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)抗干擾措施 31 結(jié)論 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)包括機(jī)械、電控、氣動(dòng)等系統(tǒng)，雖然設(shè)備復(fù)雜，但操作卻很簡(jiǎn)單。 圖 接 地方法河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)抗干擾措施 30 本系統(tǒng)采用圖 (b)的接地方式，將控制器和其他設(shè)備共用接地。雙絞線(xiàn)能減少電源線(xiàn)間干擾。 開(kāi)始 垛盤(pán)位是否有空？ 垛盤(pán)是否到位？ 垛盤(pán)輸送機(jī)等待 垛盤(pán)輸送機(jī)排垛 氣缸復(fù)位 讀盤(pán) 輸送機(jī) 提取托盤(pán)移動(dòng) 聲光報(bào)警 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 27 N Y N Y 圖 托盤(pán)倉(cāng)控制流程圖 PLC 控制系統(tǒng)軟件程 序設(shè)計(jì) 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)是基于 PLC 集成控制的系統(tǒng)，根據(jù)本節(jié)敘述的開(kāi)始 到設(shè)定位了嗎？ 到設(shè)定位了嗎？ 托盤(pán)倉(cāng)升降機(jī)上升 氣缸復(fù)位 托盤(pán)倉(cāng)升降機(jī) 下降至底部 托盤(pán)叉合上 傳托盤(pán)到位 托盤(pán)倉(cāng)升降機(jī)下降 托盤(pán)倉(cāng)升降機(jī)上升 至頂部 托盤(pán)叉打開(kāi) 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 28 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(hào)，來(lái)編制 PLC 的梯形圖。 開(kāi)始 空托盤(pán)移至碼垛位 升降機(jī)上升 分層機(jī)分層碼垛 升降機(jī)下降 氣缸復(fù)位 提取空托盤(pán) 垛盤(pán)輸送機(jī)排垛 到上限位了嗎？ 到下限位了嗎？ 層數(shù)到設(shè)定值了嗎？ 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 26 當(dāng)垛盤(pán)叉裝位置或垛盤(pán)緩沖位置有空而托盤(pán)輸送機(jī)占位時(shí)，垛盤(pán)輸送機(jī)將自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，將實(shí)垛盤(pán)送到垛盤(pán)緩沖位置上?！?。升降機(jī)根據(jù)所碼層數(shù)確定是否排垛，當(dāng)碼完 8 層后，升降機(jī)下降到達(dá)下限位置后，停止下降，并發(fā)托盤(pán)輸送機(jī)排垛。料袋進(jìn)入分層機(jī)后，側(cè)面整形擋板合上，然后壓袋機(jī)向下壓袋。第 2 層包裝袋的運(yùn)行程序?yàn)?:當(dāng)?shù)?2 層的第 8 只包裝袋依次進(jìn)入旋轉(zhuǎn)機(jī)后 ,在旋轉(zhuǎn)機(jī)上做順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) 90176。 碼垛工作過(guò)程 :由包裝線(xiàn)上送來(lái)的包裝袋 ,其封口處于包裝袋前進(jìn)方向的末端。金屬 檢測(cè)、重量檢測(cè)流程圖如圖 所示。 開(kāi)始 橫進(jìn)裝置移動(dòng) 取袋開(kāi)袋器夾袋 限位開(kāi)關(guān)閉合 卸料門(mén)打開(kāi)裝料 抱扳與大夾子閉合 開(kāi)袋吸盤(pán)吸住 袋子兩面 開(kāi)袋氣缸 運(yùn)動(dòng) 移動(dòng)到位 了嗎？ 移動(dòng)到位 了嗎？ 時(shí)間到 了嗎？ 時(shí)間到 了嗎？ 拍打 敦實(shí) 料門(mén)關(guān)閉 各氣缸復(fù)位 停止嗎？ 結(jié)束 橫進(jìn)裝置移動(dòng) 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 21 當(dāng)橫進(jìn)裝置向包裝線(xiàn)裝料方向移動(dòng)時(shí)，同時(shí)把裝滿(mǎn)料的袋子送到輸送帶上，進(jìn)行折邊、縫袋口操作。自動(dòng)取袋流程圖如圖 所示。碼垛機(jī)所使用的托盤(pán)由托盤(pán)倉(cāng)和托盤(pán)輸送機(jī)根據(jù)程序自動(dòng)提供。 實(shí)垛盤(pán)到位 X054 托盤(pán)倉(cāng)底部位 X055 托盤(pán)倉(cāng)下降 X057 轉(zhuǎn)位機(jī)停止 X060 碼垛程序啟動(dòng) X077 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 4 包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)控制 系統(tǒng) 軟件 設(shè)計(jì) 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)工藝流程 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)可自動(dòng)完成稱(chēng)重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送、金屬檢測(cè)、重量檢測(cè)及碼垛等功能。 表 包裝部分 I/O 接口分配 輸入 輸出 名稱(chēng) 接口 名稱(chēng) 接口 吸袋垂直氣缸 X001 垂直汽缸下降 Y001 吸袋真空裝置 X002 垂直汽缸上升 Y002 吸袋真空閥 X003 吸盤(pán) Y003 上限位開(kāi)關(guān) X004 垂直汽缸傾斜 Y004 傾斜氣缸電磁閥 X005 斜托板下降 Y010 FX2N128MR FX2N128MR FX2N16EYR FX2N48ER 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 13 表 碼垛部分 I/O 接口分配 斜線(xiàn)位開(kāi)關(guān) X006 防滑吸盤(pán)吸袋 Y011 斜托板光電開(kāi)關(guān) X010 磕頭裝置傾斜 Y013 光電開(kāi)關(guān) X011 真空吸袋 Y014 橫進(jìn)裝置減速開(kāi)關(guān) X012 磕頭裝置立起 Y015 橫進(jìn)裝置裝袋點(diǎn)限位 X013 斜托板上升 Y020 傾斜限位 X014 抱板閉合 Y021 磕頭裝置到位信號(hào) X015 大夾子閉合 Y022 橫進(jìn)裝置取袋點(diǎn)限位 X020 料斗下縮口夾子張開(kāi) Y024 夾抱限位 X021 取袋真空裝置打開(kāi) Y025 橫進(jìn)裝置移動(dòng)限位開(kāi)關(guān) X022 縮口夾子向里放 Y026 開(kāi)袋真空檢測(cè) X023 夾輥氣缸動(dòng)作 Y027 夾袋壓力檢測(cè) X024 開(kāi)袋 Y030 打開(kāi)袋口 X040 抱袋 Y031 橫進(jìn)裝置限位 X041 張開(kāi) Y033 橫進(jìn)裝置到位 X050 縮口夾子張開(kāi) Y037 輸送帶 X051 放料門(mén)插入 Y040 倒袋 X053 拍打板上升 Y042 整形 X054 敦實(shí) Y043 金屬檢測(cè) X055 折邊 Y044 金屬信號(hào) X056 縫口 Y045 重量檢測(cè) X057 倒袋氣缸伸出 Y050 包裝子程序啟動(dòng) X127 整形汽缸動(dòng)作 Y051 檢測(cè)器聲光報(bào)警 Y060 檢選機(jī)剔除 Y061 橫進(jìn)裝置 Y100 輸入 輸出 名稱(chēng) 接口 名稱(chēng) 接口 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 14 編組傳輸光電開(kāi)關(guān) X001 轉(zhuǎn)位機(jī)轉(zhuǎn)位 Y071 料袋傳輸 限位開(kāi)關(guān) X002 編組傳輸電機(jī) Y004 推推袋擋板關(guān)閉 X003 轉(zhuǎn)位傳輸電機(jī) Y005 滿(mǎn)半層信號(hào) X004 緩?fù)C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) Y006 滑臺(tái)限位開(kāi)關(guān) X005 推袋 Y000 推袋前端限位 X006 滑臺(tái)推袋擋板打開(kāi) Y001 側(cè)面整形擋板 .X007 推袋機(jī)返回 Y002 碼垛位限位 X010 分層機(jī)分層 Y003 壓袋限位 X011 升降機(jī)下降 Y007 壓袋返回 X012 前端推袋擋板打開(kāi) Y074 分層機(jī)滿(mǎn)信號(hào) X013 側(cè)面整形 Y075 滿(mǎn)一層信號(hào) X015 壓袋機(jī)壓袋 Y076 前端推袋擋板 X016 托盤(pán)輸送機(jī) Y020 托盤(pán)至碼垛位 X020 升降機(jī)上升 Y010 升降機(jī)上限位 X021 聲光報(bào)警 Y030 升降機(jī)上臨界 X022 排垛輸送 Y031 升降機(jī)下限位 X023 托盤(pán)倉(cāng)動(dòng)作 Y035 分層機(jī)開(kāi) X024 垛盤(pán)輸送機(jī) Y036 分層機(jī)關(guān) X025 托盤(pán)倉(cāng)聲光報(bào)警 Y040 緩?fù)C(jī)占位 X026 托盤(pán)倉(cāng)上升 Y050 編組機(jī)滿(mǎn) X027 托盤(pán)倉(cāng)下降 Y051 垛盤(pán)位空 X030 托盤(pán)叉打開(kāi) Y052 空托盤(pán)到位 X03 托盤(pán)叉合上 Y053 托盤(pán)叉位置空 X034 垛盤(pán)緩沖位置空 X035 緩沖位置限位 X037 托盤(pán)上升信號(hào) X050 待傳位信號(hào) X051 托盤(pán)倉(cāng)上位 X052 托盤(pán)倉(cāng)中位 X053 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 15 控制系統(tǒng)電氣 原理圖 系統(tǒng)供電電源采用三相四線(xiàn)制上機(jī)供電。剩下的后面作為一個(gè)控制系統(tǒng)，使用 FX2N128MR+FX2N16EYR，總點(diǎn)數(shù) 144 個(gè)，輸入點(diǎn)數(shù) 64 個(gè)，編號(hào)范圍是 X000～ X077，輸出點(diǎn) 80 個(gè)，編號(hào)范圍是 Y000～ Y117。 ① 硬件配置 硬件配置包括 FX2N 基本單元、 FX2N 擴(kuò)展單元、檢測(cè)元件 (光電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、真空開(kāi)關(guān)等 )、人機(jī)操作界面 (按鈕、指示燈等 )、控制元件 (交流接觸器、變頻器、電磁閥等 )以及執(zhí)行元件 (電機(jī)和氣缸等 )。 ④ 編程簡(jiǎn)單易學(xué) ； 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11 PLC 的編程大多采用類(lèi)似于繼電器控制線(xiàn)路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專(zhuān)門(mén) 知識(shí) ，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 （ 6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況， CPU 立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 10 3 包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 在包裝過(guò)程中，自動(dòng)完成稱(chēng)重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送、金屬檢測(cè)、重量檢測(cè)及碼垛等 多個(gè)動(dòng)作，動(dòng)作多，運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，而所處工作環(huán)境惡劣 (高溫、振動(dòng)、粉塵 )，這就要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性、良好的節(jié)能措施、很強(qiáng)的故障診斷能力，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。 傳感器的穩(wěn)定性有定量的指標(biāo)，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確