【正文】 系列 PLC 的特點： 1. 定位控制功能是標準配置； 2. 使用關鍵字功能保護程序 ； 3. 內置不用電池的 EEPROM 存 儲器，無須維護 [17] ； 4. 內置 RUN/STOP 開關 ，運轉 /停止執(zhí)行簡便； 山東大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 9 5. 設備不停機時更改程序 ； 6. 特別適于高速處理； 而 FX1N 系列 PLC 控制規(guī)模為 24～ 128 點（基本單元： 24/40/60 點）特點有： 集成化 CPU、電源、輸入輸出合為一體。為了使送紙二到達最優(yōu)化設計送二的位置離送紙一 157mm 的位置。 要求 當包裝紙送至正確位置以后，接下來是對紙進行裁剪動作。 要求 將顆粒料包裝封口 ，使得在一般情況下顆粒料物品不散落出來。該型泵廣泛應用于冶金、機械、電子、化工 、石油、醫(yī)藥等行業(yè)的真空冶煉、真空鍍膜、真空熱處理，真空干燥等工藝過程中。一般可令~? 取 ? 32. 25 ( / m in)cbq kq m?? ： 11( 1 ) [ ( ) 1 ] ( ) 0 . 0 6ccp q pnN K Wp??? κ 1(n + 1 )κκ κ 1 [13] N —— 空壓機的功率 n —— 中間冷卻器個數(shù)，取 1n? κ —— 等熵指數(shù)，取 κ= 1p —— 吸入空氣的絕對壓力， MPa 11( 1 ) [ ( ) 1 ]0 . 0 6ccp q pnNp??? κ 1(n + 1 )κκ κ 1 ( 1 1 ) 1 . 4 0 . 5 2 . 2 5 2 . 2 5[ ( ) 1 ] 3 1 . 4 60 . 0 6 0 . 5 KW?? ? ?1 .4 1(1 + 1 ) 1 .4 1 .4 1 山東大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 20 根據(jù)以上的計算選取空壓機的功率為 40KW。 中央處理器 (CPU)一般由控制電路、運算器和寄存器組成，這些電路一般都集成在一塊芯片上。如此周而復始不斷循環(huán)。該軟件提供了在線和離線編程的功能，可以對 PLC 在線上載或下載。然后是對參數(shù)進行設定，創(chuàng)建程序。 6. 監(jiān)視運行情況 在監(jiān)視方式下，監(jiān)視一下你的控制程序的每個動作是否正確。 通過上述工作流程，我們可以很好的寫出系統(tǒng)工作的 SFC 圖，再用步進順控指令可以很方便的得到 PLC的梯形圖；采用 SFC方法設計 PLC控制程序思路清楚，易讀易修改。 山東大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 34 致 謝 本人能夠完成學士階段的學業(yè) ，并能完成學士學位論文，是與許多人的幫助分不開的。 經(jīng)過此次畢業(yè)設計，收獲頗豐，感覺最大的收獲應該是對理論和實際相結合的重要性有了深刻的認識。 下 面簡單分析包裝機工作的基本優(yōu)化過程： 首先開始搖箱動作，為了節(jié)省整個包裝 的時間，在送紙一和搖箱動作同時進行，在此過程中其它機構不允許動作。 2. I/O 賦值（分配輸入輸出） a. 將你所要控制的設備或系統(tǒng)的輸入信號進行賦值，與 PLC 的輸入編號相對應；（列表） b. 將你所要控制的設備或系統(tǒng)的輸出信號進行賦值 ，與 PLC 的 輸出編號相對應。在子菜單中，可以選擇要生成的塊的類型。為使編程更容易，語句表已擴展到 包括一些高層語言結構。 PLC 工作原理 PLC 雖然具有微機的許多優(yōu)點，但它的工作方式卻與微機有很大不同。物理實現(xiàn)要求 PLC 的輸入應 當排除干擾信號適應于工業(yè)現(xiàn)場，而輸出應放大到工業(yè)控制的水平，能為實際控制系統(tǒng)方便使用。往復式又分為活塞式和螺 桿式，特性比較如下表： 表 活塞式和螺桿式特性表 類型 輸出壓力/MPa 吸入流量/ 3m 1根據(jù)兩者的優(yōu)點以及我們的需求選用真空泵作為真空發(fā)生裝置。導料機構是在沖紙機構沖紙完成以后將顆粒導到包裝紙中。氣缸驅動箱體作用完以后，箱體在自重的作用下落回到水平位置。送紙架 5在氣缸的驅動下以 3m/s 的速度，首先前進 30mm 完成一段空行程為接下來的送紙做準備。 根據(jù)對上述控制任務的分析，本項目選擇了三菱公司的中小型 PLC系統(tǒng) FX1N系列，它能滿足中等性能要求的應用，應用領域相當廣泛。 ：各工步都可單獨點動，按鈕釋放即停止運行； ：按下啟動按鈕，運行一個工步，到位即停。 當切紙板上位傳感器采集到信號時，插紙電磁閥得電氣缸動作使插紙桿向下運動，進行插紙下料動作，插紙下料運動由兩個氣 缸為其提供動力，插紙長氣缸下降（插紙一）以后有個短暫的停留時間，在這個短暫的停留時間里分料板要完成錯位動作實現(xiàn)下料，此時料斗閥門電磁閥得電料斗閥門打開，顆粒沿著中空的插紙桿下滑到?jīng)_壓成 U 型的紙盆內。更重要的是可以使原來無法實現(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。 (2).第二個過程時執(zhí)行程序 在執(zhí)行用戶程序的掃描過程中， PLC 對用戶以梯形圖方式編寫的程序按從上到下， 從左到右的順序逐一掃描各指令然后從輸入映像區(qū)取出相對應的原始數(shù)據(jù)，再進行有程序確定的邏輯運算或其他數(shù)字運算，最后根據(jù)程序中有關的指令將運算結果存入確定的輸出映像區(qū)有關單元。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。 。為了使各廠家的產(chǎn)品有一個共同的參考平面，制定了國際標準。現(xiàn)代 PLC 已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設備。 4 第 2 章 顆粒料包裝機控制系統(tǒng)的總體設計 顆粒料包裝機生產(chǎn)工藝概述 本課題詳細闡述了集 PLC 技術，光電感應技術，通信技術于一體的先進控制技術在該包裝機控制系統(tǒng)中的應用。通過程序優(yōu)化，及并行化處理，較好地實現(xiàn)了廠方提出的控制要求。 1 PLC 的特點及工作過程 7 系統(tǒng)的運行方式 17 氣缸的選型 23 PLC 控制系統(tǒng)設計 的原則 33 致謝 70 年代中期，美國和西德首先出現(xiàn)了微電腦 化的小型 PLC。 （ 4）通用性和專業(yè)化的結合 可編程控制產(chǎn)品是通用的。 PLC 的特點 (1)可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。我國包裝機械工業(yè)由于起步較晚，大部分設備都是通過引進設備消化吸收研制出來的。 顆粒料包裝機的簡單工藝流程為：送紙 —— 壓紙切紙 —— 下料填充 —— 封口。 山東大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 7 可編程控制系統(tǒng)設計 利用 PLC 可以構成單機控制系統(tǒng)，集中控制系統(tǒng)，分散型控制系統(tǒng)和遠程I/O 控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破魃綎|大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 8 的停運方式有正常停運，暫時停運和緊急停運三種。 通過使用顯示模塊和功能擴展板，可以非常簡便地進行系統(tǒng)升級。因此在此安置一個傳感器。但是在裁剪之前應固定紙條，以按照正確的尺寸進行裁剪，所以將壓紙動作設計在裁紙動作之前。同時由于所用的包裝材料為薄頁紙，因此，在封口時所用的封口力不能太大，太大將會損壞包裝紙。具有結構緊湊，體積小，重量輕，噪音低，振動小等優(yōu)點。 傳感器是氣缸位置檢測元件，將位移轉換為電脈沖，用于在線測量活塞位移，以便 送到控制器中進行處理。 CPU 通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲單元、輸入輸出 (I/O)接口電路相連接。這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下，順次掃描各輸入點的狀態(tài)，按用戶程序進行運算處理，然后順序向輸出點發(fā)出相應的控制信號。利用 GX Developer 可以方便地創(chuàng)建一個自動化解決方案。 在參數(shù)賦值，程序創(chuàng)建和建立在線連接后，可以下載整個用戶程序到一個可編程控制器。如不正確返回步驟 5，如果正確則作第七步。各狀態(tài)之間相互獨立，各狀態(tài)對應的輸出明確，也便于程序調試，這種設計方法符合該系統(tǒng)的控制要求。在此，我對那些曾經(jīng)幫助我的老師、家人、同事、同學和朋友表示最衷心的感謝 ! 本文的研究工作是在我的老師的悉心指導下完成的。 ，加入了各種保護措施，盡量消除了各種可能的事故隱患。 山東大學自學考試畢業(yè)設計（本科） 30 PLC 程序的優(yōu)化設計 為了提高生產(chǎn)效率，節(jié)省一個周期包裝時間，因此整個系統(tǒng)中各狀態(tài)的轉換關系包括有單流程、選擇性分支與匯合、跳轉與循環(huán)等幾種基本的組合形式，很適合用 SFC 的 設計方法來進行編程。這個系統(tǒng)可能是單個機器，機群或一個生產(chǎn)過程； b. 判斷一下你所要控制的設備或系統(tǒng)的輸入輸出點數(shù)是否 符合可編程控制器的點數(shù)要求； c. 判斷一下你所要控制的設備或系統(tǒng)的復雜程度，分析內存容量是否夠。為可編程模板編制的軟件存儲在對象文件夾中。與機器碼相似，如果一個程序是用語句表編寫的， CPU 執(zhí)行程序時則按每一條指令一步一步地執(zhí)行。PLC 一般采用繼電器輸出，也有的采用晶閘管或晶體管輸出。輸入輸出變換和物理實現(xiàn)可以說是 PLC 實施控制的兩個基本點，而輸入輸出變換實際上就是信息處理。 由于我們選用的氣缸的工作的最大壓力為 1MPa，所以我們選空壓機為中壓的往復式容積型壓縮機。應用場合 —— 需供應壓縮空氣，宜從事流量不大的間歇工作，適合分散使用。沖紙機構是在包裝紙裁剪完畢后對其初步成型以方便充填物品能充填到包裝紙內。上孔直徑為Φ 24mm，下孔直徑為 Φ 15mm，箱體 3的下面放置一塊抽板 5，需要下料時將抽板抽出使得抽板上的孔正好與箱體上的孔對齊，這樣顆粒料就落到了導料管內。紙定位裝置 4使得卷筒之間的供送的包裝材料的供送位置不至于錯位，確保一個位置只供送一條包裝紙。據(jù)統(tǒng)計，初步確定該包裝機控制系統(tǒng) 有， 20 個開關量輸入， 13 個開關量輸出。 系統(tǒng)的運行方式 運行方式分為手動、單步、周期及自動等四種操作方式。當切紙板往下運動碰到傳感器時，切紙板返向運動，碰到切紙板上位傳感器時，切紙電磁閥斷電切紙運動結束。如果能用 PLC 來取代的話，則可以簡化機械結構，機械和電氣設計都可以得到簡化。在本工作周期的執(zhí)行和輸出過程中，這個輸入映響區(qū)內的內容不會隨實際信號的變化而變化。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。 綜上所述，我們不難得出下面幾個結論 : 。但是，這些標準目前只能是統(tǒng)一區(qū)域性的產(chǎn)品，而不能實現(xiàn)全球的統(tǒng)一性。隨著計算機技術的飛速發(fā)展， PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質與量的變化，其控制技術也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時推動了先進制造技術的相應發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。 關鍵詞： 顆粒料包裝機， PLC， GX Developer ABSTRACT Because of traditional relay control of Packing Machine for Granular Material, here are lots of disadvantages which include device plexity, inferior reliability, malfunction analysis and trouble obviation. As the kernel device control system, PLC is widely used in modern industrial production and do well in this field. This thesis takes the control s