【正文】 開折 邊 縫 口汽 缸 復(fù) 位YN 圖 47 折邊縫口流程圖 Flow chart of folding and seaming 橫進裝置向包裝線裝料方向移動，經(jīng)過減速過程，橫進裝置到位，抱板與大夾子夾緊，縮口夾子張開，為送袋操作做好準備。 同時空袋子袋口被大夾子夾緊，這時縮口夾袋壓力接通，縮口夾子向里收，同時，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，然后進行吹袋操作。同時，傾斜氣缸開始返回，完成吸袋操作，這個過程不斷重復(fù)進行。水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng)主要包括全自動稱重單元、包裝單元。 (1)硬件配置 硬件配置包括 Fx2N 基本單元、限位開關(guān)、檢測元件 (光電開關(guān)、接近開關(guān)、真空開關(guān)等 )、人機操作界面 (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 (電機和氣缸等 )。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。通過不同的組織模塊的安排，采用分時分批掃描執(zhí)行的方法，可縮短掃描周期和提高控制的實時相應(yīng)性。許多 PLC 采用類似 PASCAL 語言的專用語言，系統(tǒng)軟件具有這種專用語言編程的自動編譯程序。這種編程語言繼承了傳統(tǒng)的繼電器控制邏輯中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運算方式和輸入輸出形式，使得程序直觀易讀。這類 PLC 的規(guī)模較小，它的輸入輸出點數(shù)一般從 20 點到 128 點。通常，可以按照結(jié)構(gòu)形式的不同及功能的差異進行大致的分類 : (1)按照結(jié)構(gòu)形式的不同， PLC 可分為整體式和模塊式兩種。簡易編程器不能直接輸入梯形圖程序，只能輸入語句表程序。這些信號經(jīng)過輸入電路的濾波、光電隔離、電平轉(zhuǎn)換等處理，變成 CPU 能夠接收和處理的信號。 ②用戶程序存儲器根據(jù)控制要求而編制的應(yīng)用程序稱為用戶程序。 ②檢查、校驗用戶程序?qū)φ谳斎氲挠脩舫绦蜻M行檢查，發(fā)現(xiàn)語法錯誤立即報警，并停止輸入 。它是包裝機的主要部分之一，其主要功能是吸袋及開袋等。只有真空檢測及夾緊檢測全部正常才能投料，缺一不可。橫進裝置上設(shè)置的開袋口吸盤，夾住袋子送到料斗下面，夾袋機構(gòu)夾住袋口兩側(cè)后，向內(nèi)側(cè)縮口的同時，開袋口機構(gòu)張開，打開袋 口。調(diào)速器用來調(diào)節(jié)氣缸的運動速度，以滿足負載的不同速度要求。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 23 裝袋機結(jié)構(gòu)示意圖 Automatic bagging machine diagram 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 3 氣動及真空系統(tǒng) 氣動系統(tǒng) [7][8] 氣源處理裝置由排水過濾器、減壓閥、油霧器組成。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的中心線上，等待裝袋機將包裝袋取走。其結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。其中，水泥自動包裝系統(tǒng)稱為主系統(tǒng)，其余系統(tǒng)稱為 輔系統(tǒng)。包裝系統(tǒng)的操作主要配置自動供袋機和自動裝袋機進行連續(xù)供袋與裝袋。 。 7) 具有擴展單元或擴展模塊，當需要較多 I/O 時可以方便地擴展。事實上 PLC 用于這種場合是最能顯現(xiàn)出其經(jīng)濟性。其他方面，如機械結(jié) 構(gòu)設(shè)計不盡合理等。在水泥自動稱量包裝系統(tǒng)中，主控系統(tǒng)采用 PLC 進行設(shè)計以提高系統(tǒng)的自動化水平，采用變頻器調(diào)速以適應(yīng)工人工作所要求的轉(zhuǎn)速和節(jié)能降耗。傳統(tǒng)的計量系統(tǒng)是采用機械稱計量系統(tǒng)，機械稱計量系統(tǒng)計量精度低，容易受干擾，誤差大，調(diào)整非常麻煩。國家在這方面也制定了相關(guān)標準。s Fx2N in the design proposal series PLC to take system39。據(jù)此，本文提出了一套具有自動供袋、自動取袋、自動裝袋的新型水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。 25 參考文獻 13 PLC 程序的表達方式 8 真空系統(tǒng) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目： 基于 PLC的袋裝水泥自動稱重包裝控制 系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 目 錄 摘 要 4 電子稱重機 11 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 14 PLC 的工作原理 舊的水泥包裝系統(tǒng)已遠遠不能適應(yīng)新的要求，需要研制一種自動化程度高、計量精度高、價格低的新型水泥包裝系統(tǒng)。s work flow, has given the design proposal, and selects Japan Mitsubishi Corporation39。因為這涉及到水泥生產(chǎn)企業(yè)和消費者的利益，如果水泥包裝精度不高，誤差太大，如果誤差為正，這嚴重影響了水泥生產(chǎn)企業(yè)的利益，如果誤差為負，這又影響了消費者的利益 ,因此要求水泥包裝的計量精度要高。開停設(shè)備比較煩瑣，又不利于監(jiān)控。 對水泥自動稱量包裝系統(tǒng)進行研究，對于提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度，節(jié)能降耗、提高企業(yè)競爭力，等方面都具有十分重要的現(xiàn) 實意義。在可靠性方面，由于采用傳統(tǒng)的控制方式，可靠性不高，需經(jīng)常進行維修，這樣就嚴重影響了水泥包裝的效率。一般的 PLC 都有上百點內(nèi)部輔助繼電器甚至更多，且還有多種專用的內(nèi)部電器，足可以應(yīng)付一般的控制要求，唯一需要做的工作就是對 PLC青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 進行編程。 6) 成本相對于繼電控制而言稍高，但繼電器控制隨著所用中間繼電器數(shù)量的增加，成本急驟上升，而 PLC 控制幾乎保持不變，這一點對于復(fù)雜的控制來講具有無可比擬的優(yōu)越性 。分析PLC 在包裝系統(tǒng)上應(yīng)用的可能性與前景。 水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng)設(shè)計 水泥自動稱量包裝系統(tǒng)是由多個獨立的包裝單元組成的， 每一個包裝單元均由三大系統(tǒng)組成 :一是由水泥散料容器輸出口、傳動部件組成的喂料灌裝系統(tǒng)；二是由電子稱重機、裝袋機組成的自動計量系統(tǒng)；三是由電氣柜、氣動控制箱（板）及其他氣動元件組成的自動控制系統(tǒng)。 水泥由水泥散料容器輸出口喂入水泥自動包裝系統(tǒng)，包裝后的水泥包由皮帶輸送機送入其他設(shè)備或水泥庫。排料系統(tǒng)采用氣動控制的雙斜式連桿結(jié)構(gòu)，具有排料速度快，沖擊小的優(yōu)點。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。每次裝填完物料后翻門關(guān)閉，夾袋手爪將袋口繃緊，松開，放到輸送機上，再由取袋夾送裝置在取袋的同時夾送到夾口整形機內(nèi)。氣缸是執(zhí)行機構(gòu)的基本元件，承擔負載、輸出力及轉(zhuǎn)矩。 圖 33 橫進裝置氣路簡圖 Across device aerodynamic loop 裝袋、夾袋、開袋口的氣路系統(tǒng)為基本氣動回路如圖 34 所示。 夾袋機構(gòu)夾住袋口的同時，夾緊探測器便發(fā)出一個對袋子的探測信號，夾緊之后檢測到袋子正常時，便發(fā)出投料信號。 真空系統(tǒng) 真空系統(tǒng)由真空泵、真空電磁閥、真空檢測器、真空管路等組成。其作用有以下幾點 : ①接收、存儲由編程工具輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，并可通過顯示器顯示出程序的內(nèi)容和存儲地址 。系統(tǒng)程序存儲器是只讀存儲器，用戶不能更改其內(nèi)容 。 輸入單元接收現(xiàn)場設(shè)備向 PLC提供的信號，例如由按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、繼電器觸點、接近開關(guān)、撥碼器等提供的開關(guān)量信號。編程器分為簡易編程器和圖形編程器兩種。 PLC 的分類 目前， PLC 應(yīng)用廣泛，國內(nèi)外生產(chǎn)廠家眾多，所生產(chǎn)的 PLC 產(chǎn)品更是品種繁多，其型號、規(guī)格和性能也各不相同。小型 PLC 又稱為低檔的 PLC。具體如下所述 : (l)梯形圖， PLC 的梯形圖編程語言與傳統(tǒng)的“繼電、接觸”控制原理圖十分相似，它形象、直觀、實用，為廣大電氣技術(shù)人員所熟知。 (4)高級編程語言，隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，近年來推出的 PLC，尤其是大型 PLC，已開始用高級語言進行編程。這不僅僅因為青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 有的程序不需要每掃描一次，執(zhí)行一次，也因為在一個大控制系統(tǒng)中，需要處理的 I/0 點數(shù)較多。 (2)程序執(zhí)行階段 根據(jù) PLC 梯形圖程序的掃描原則， PLC 按先左后右，先上后下的步序語句逐句掃描。該系列 PLC 為模塊式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)控制系統(tǒng)的需要靈活地組合成最佳的配置。 PLC 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 [16][25] 水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng)工藝流程 水泥自動稱量包裝系統(tǒng)可自動完成供袋、取袋、裝袋、稱重、輸送等功能。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 真 空 閥 到 設(shè)定 值 ？汽 缸 垂 直 下 降各 汽 缸 復(fù) 位 吸 盤 斷 真 空吸 袋 真 空 裝 直 接 通洗 盤 吸 住 袋 子袋 子 送 入 供 袋 輥 子傾 斜 汽 缸 運 動吸 袋 汽 缸 上 升開 始到 上 限 位 了嗎 ？到 斜 限 位 了嗎 ？YYYNNN 圖 44 自動供袋流程圖 Flow chart of automatic supplying bag 當吸袋垂直氣缸電磁閥接通時，氣缸開始下降，同時吸袋真空裝置接通，當吸袋真空閥達到設(shè)定值時，吸袋垂直氣缸開始上升，吸盤吸住袋子上升，上限位開關(guān)打開后，傾斜氣缸電磁閥接通，使垂直氣缸傾斜，把袋 送入供袋輥子，斜限位開關(guān)閉合后，傾斜氣缸停止運動，吸袋真空吸盤斷真空，袋子開始進入供袋輥子。當夾抱限位開關(guān)閉合后，料斗下縮口夾子應(yīng)張開，同時取袋裝置真空打開，橫進裝置向包裝線裝袋位置移動，同樣經(jīng)過減速過程，然后由限位開關(guān)控制到位，抱板與大夾子把裝滿料的帶子送到輸送袋上，夾輥氣缸動作，完成夾送動作。 (4)折邊 、縫口控制邏輯，流程圖如圖 47 所示。本包裝系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的包裝系統(tǒng)的效率低、可靠性低等缺點。在下一步改進中可以引入 CUD 攝像頭，將現(xiàn)場情形直接顯示到顯示器上，這樣就可以降低工人操作的復(fù)雜性，并 使界面更加漂亮直觀。在近一段時間的課題研究工作中，劉老師對我嚴格要求、悉心教導(dǎo)，這些都將使我終生難忘