【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 及的當(dāng)今，包裝機(jī)械自動(dòng)化程度的優(yōu)劣直接會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生重大的影響。在工業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)中時(shí)常需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)，包裝。但是這些繁 咋的 工作如果都讓人工去完成的話不但麻煩，而且生產(chǎn)效率低下， 勞動(dòng)強(qiáng)度讓人難以忍受，這不能夠達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。為了適應(yīng)現(xiàn)代化大批量生產(chǎn)一種產(chǎn)品，促進(jìn)工業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，增加國(guó)民經(jīng)濟(jì)，提高廣大勞動(dòng)人民的生活水平 ,就應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出一套完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線，再用這種自動(dòng)化生產(chǎn)線來(lái)取代人工完成各種各樣的繁雜工作。而且還需要有對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)，包裝等各道程序。生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的使用大幅度的提高了工廠的經(jīng)濟(jì)效益，這在包裝業(yè)中體現(xiàn)的尤為明顯。特別是近年來(lái)，包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化、電子監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)的大力發(fā)展，使包裝企業(yè)以高速度、較少的停機(jī)時(shí)間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病 降低等優(yōu)點(diǎn)而獲得出色的成績(jī)。 2021 年 11 月 3 至7 日在芝加哥舉行的國(guó)際 PACK EXPO 上，我們可以看到多家自動(dòng)化公司展示的最新的包裝設(shè)備和新技術(shù)。這些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)的發(fā)展力量?？梢?jiàn)自動(dòng)裝箱技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。 由于 生產(chǎn)線 生產(chǎn)的產(chǎn)品 會(huì)有所不同 不同， 所以 各種類(lèi)型的自動(dòng)化生產(chǎn)線 均擁有自己的特點(diǎn)，這樣就導(dǎo)致了生產(chǎn)線 的大小 有所差別 ， 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的不 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 3 同 結(jié)構(gòu)， 在 功能 上也有諸多的不同 。 在這種情況下 自動(dòng)化生產(chǎn)線 就被人們廣泛的分為 了 ： 生產(chǎn)線的 機(jī)械本體，工作過(guò)程的生產(chǎn)檢測(cè)，各類(lèi) 信息 的歸納及處 理，運(yùn)行 機(jī)構(gòu) 的各種執(zhí)行裝置 和 與各類(lèi)設(shè)備相連接的 接口 五個(gè)部分 。 生產(chǎn)線的不同導(dǎo)致功能 的差異 ， 但是所有的 自動(dòng)化生產(chǎn)線都應(yīng)具備 四大功能，它們分別是： 運(yùn)轉(zhuǎn)，控制，檢測(cè) 和驅(qū)動(dòng) 這四大最基礎(chǔ)的 功能。 動(dòng)力源能為 自動(dòng)化生產(chǎn)線中 的運(yùn)轉(zhuǎn)功能提供 可靠地東方能 ?？刂乒δ茉谧詣?dòng)生產(chǎn)線當(dāng)中得以實(shí)現(xiàn)，是由微型機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器或其他一些電子裝置來(lái)承擔(dān)完成的。在工作過(guò)程中，設(shè)在各部位的傳感器把信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，控制裝置對(duì)信號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存、運(yùn)輸、運(yùn)算、變換等等，然后用相應(yīng)的接口電路向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出命令，完成必要的動(dòng)作。檢測(cè)功能主要有位置傳感器、直線 位移傳感器、角位移傳感器等各種傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳感器收集生產(chǎn)線上的各種信息，如：位置、溫度、壓力、流量等傳遞給信息處理部分完成控制作用。驅(qū)動(dòng)功能主要有電動(dòng)機(jī)、液壓缸、氣壓缸、電磁閥、機(jī)械手或機(jī)器人等執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)完成 [1]。 生產(chǎn)線自動(dòng)化的發(fā)展概況 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線自動(dòng)化發(fā)展概況 中國(guó)的包裝業(yè)相對(duì)于如美國(guó)和歐盟等這些發(fā)達(dá)國(guó)家而言就相當(dāng)落后，但是卻具有非常大的發(fā)展?jié)摿?。控制系統(tǒng)早在 20 世紀(jì)四十年代就已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用了，最初的現(xiàn)場(chǎng)基地式儀表和后來(lái)的繼電器成為了控制系統(tǒng)的前身。現(xiàn)在通常所說(shuō)的控制系統(tǒng) ，大多指的是采用電腦或微處理器進(jìn)行智能控制的電子系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)多年發(fā)展的歷史上，它被稱為第三代控制系統(tǒng)。這一代系統(tǒng)以 PLC 為代表，從 70 年代開(kāi)始應(yīng)用以來(lái)，在輕工、電力和石油等工業(yè)過(guò)程控制中得到飛速的發(fā)展。 PLC，即可編程控制器，開(kāi)始主要是從順序控制發(fā)展而來(lái)，但自從 90 年代以來(lái)，隨著通信技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， PLC 的性能得到了大規(guī)模的拓展， PLC 的應(yīng)用范圍也逐漸向連續(xù)流程工業(yè)生產(chǎn)方面進(jìn)軍，這一應(yīng)用極大的使得自動(dòng)化生產(chǎn)線得到了前所未有的發(fā)展。 在中國(guó)，自動(dòng)化技術(shù)還沒(méi)有成熟，需要較長(zhǎng)一段時(shí)間 的積累和發(fā)展，因此在以后各行業(yè)將會(huì)有足夠的空間來(lái)發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)，這理所當(dāng)然的成為未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展方向和趨勢(shì)。目前而言中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展局勢(shì)也表明了十分需要各種高技術(shù)來(lái)支持，這樣才能滿足有一個(gè)比較穩(wěn)定的發(fā)展基礎(chǔ)。國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)的政策方針就必然伴隨著許多高技術(shù)的轉(zhuǎn)移，各類(lèi)工業(yè)生產(chǎn)也將需要自動(dòng)化技術(shù)大力支持，因此加大發(fā)展自動(dòng)化生產(chǎn)的力度也就成為了目前以及未來(lái)必然的趨勢(shì)。相 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 4 信中國(guó)經(jīng)濟(jì)跨越式進(jìn)步的背景下必將有生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)成熟后的深遠(yuǎn)影響。 現(xiàn)階段我國(guó)自動(dòng)化市場(chǎng)有著活躍的發(fā)展?fàn)顩r，這種前提下劇烈地促進(jìn)了對(duì)各種自動(dòng)化 人才的大量需求。此外，國(guó)外自動(dòng)化企業(yè)正在實(shí)施的包括人員本土化在內(nèi)的全方位戰(zhàn)略，這一舉措也使得我國(guó)對(duì)自動(dòng)化人才需求的與日驟增。 ABB 是一家國(guó)家著名的跨國(guó)公司，被廣大業(yè)內(nèi)人士稱為“多國(guó)部隊(duì)”。因?yàn)?ABB 更加重視在它的業(yè)務(wù)發(fā)展到的任何一個(gè)地方，都毫不猶豫并全力地推行人才本土化戰(zhàn)略。 2021年 10 月 25 日， ABB 集團(tuán)董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官杜曼先生在北京的新聞發(fā)布會(huì)上曾表示： 5 年后，中國(guó)將取代美國(guó)和德國(guó)成為 ABB 的第一大市場(chǎng)。為了順利實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)， ABB 已經(jīng)制定了清晰的 5 點(diǎn)戰(zhàn)略，其中包括培養(yǎng)本地人才。根據(jù)計(jì)劃，到 2021年 ABB 將在中國(guó)招聘新員工 5000 名。那時(shí)， ABB 在中國(guó)的雇員總數(shù)將達(dá)到約 12,000名。這些目標(biāo)在此后一一得到了具體體現(xiàn)?，F(xiàn)在，與一系列的中國(guó)本土化戰(zhàn)略相對(duì)應(yīng)，更多的跨國(guó)企業(yè)都把大規(guī)模的招募計(jì)劃排上了日程安排甚至早已經(jīng)在實(shí)施。 國(guó)外生產(chǎn)線自動(dòng)化發(fā)展概況 可編程控制器（ PLC）是 一種 實(shí)時(shí) 的 工業(yè)控制裝置 , 可編程控制器（ PLC）是專(zhuān)為在工業(yè)的復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)用而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的 。 可編程控制器（ PLC）毫無(wú)疑問(wèn)已經(jīng)成為了現(xiàn)代工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化的最佳配置之一。 隨著 越來(lái)越發(fā)達(dá)的微電子技術(shù)，現(xiàn)代化 的 工業(yè) 控制技術(shù) 等先 進(jìn)技術(shù)的 飛速發(fā)展， 可編程控制器（ PLC）在各種 配置、程序的編輯、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 等 先進(jìn)功能 方面 已經(jīng)有了非常優(yōu)良的 進(jìn)步 。 根據(jù)實(shí)際工藝要求，借助于順序功能圖（ SFC）和梯形圖來(lái)編制用戶程序，實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的順序控制，則是 PLC 主要功能的具體體現(xiàn) [3]。 在許多工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家的工業(yè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中， 電 力 系統(tǒng)的自動(dòng)化得到了各個(gè)企業(yè)甚至國(guó)家的高度重視，他們 電 力 系統(tǒng)的自動(dòng)化 程度已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)非常高的高度。到目前為止它們的 已經(jīng)形成了集 各種調(diào)節(jié)控制、 自動(dòng)化、 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的抄表和 各種先進(jìn) 測(cè)控等系統(tǒng)于一體的 電 力網(wǎng)絡(luò) 管理系統(tǒng) （ DMS）， 這些 功能已經(jīng)多達(dá) 140 余種。 另外，國(guó)外許多著名電力系統(tǒng)設(shè)備的制造廠家?guī)缀醵家呀?jīng)涉足 電 力 系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，如美國(guó) COOPER 公司、德國(guó)西門(mén)子公司、日本東芝公司、法國(guó)施耐德公司等，他們均已經(jīng)推出了具有自主產(chǎn)權(quán)的配電網(wǎng)自動(dòng)化產(chǎn)品。在這些產(chǎn)品中 PLC 的運(yùn)用占有舉足輕重的作用，它對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。 在國(guó)外，自從上個(gè)世紀(jì) 30 年代開(kāi)始，許多機(jī)械加工企業(yè)為了大幅度提高生產(chǎn)效率，就開(kāi)始采用機(jī)械化流水生產(chǎn)線的作業(yè)方式，并且大型自動(dòng)生產(chǎn)線所需要加工的對(duì)象也發(fā)生了很大的變化。但是由于生產(chǎn)線的控制系統(tǒng) 大量地使用繼電器， 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 5 而繼電器在頻繁工作情況下使用壽命都不長(zhǎng)，這種狀況使的生產(chǎn)線的可靠性大為降低。因此許多公司為了解決這一問(wèn)題而投入了大量的財(cái)力物力，直到 20 世紀(jì) 60年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller， PLC）取代一直以來(lái)使用的繼電器控制裝置后， PLC 的發(fā)展開(kāi)始進(jìn)入黃金時(shí)期，迅速在全球各地得到了大規(guī)模使用。 20 世紀(jì)末期， 現(xiàn)代 化的 工業(yè)控制 已經(jīng)更加的離不開(kāi) PLC 的調(diào)控 。從 發(fā)展的規(guī)模上來(lái)講 ， 各種 大型 號(hào)得控制 機(jī) 器和微 型 號(hào)的控制 機(jī) 在這個(gè)時(shí)段有了舉世矚目的發(fā)展。 從 功能 上來(lái)講 ， 許多具有特殊能力的單元相繼被開(kāi)發(fā)出來(lái) ， 這些特殊的能力單元大多被運(yùn)用在不同環(huán)境的管理 制 控 場(chǎng)合 中。 從 機(jī)械配套組合上來(lái)講 ， 各類(lèi)信號(hào)傳遞科目和人、機(jī)交流界面大量產(chǎn)生， 使 運(yùn)用 PLC 的工業(yè) 自動(dòng)化的 自動(dòng) 管理控制系統(tǒng)的 搭配 更加 不具備難度 。 21 世紀(jì)的最初幾年，伴隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不斷進(jìn)步，可編程控制器重點(diǎn)發(fā)展了網(wǎng)絡(luò)通訊能力。可編程控制器在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層面上開(kāi)始發(fā)揮重要作用。這標(biāo)志著可編程控制器已從單臺(tái)設(shè)備的控制及小型生產(chǎn)線的控制發(fā)展為石油化工、冶金鋼鐵、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕工業(yè)等領(lǐng)域的大型或集散控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ) 及骨干的設(shè)備 [4]。 PLC 之所以在全球范圍內(nèi)得到廣泛推崇，它的工作原理是不可忽視的。 PLC的 CPU 中有著一種叫程序計(jì)數(shù)器的元件，它起著指示程序步存儲(chǔ)地址的作用。在指令下達(dá)之后，程序從起始步（步序號(hào)為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為 END指令），每當(dāng)執(zhí)行一步之后計(jì)數(shù)器都要自動(dòng)加 1，之后再返回起始步開(kāi)始循環(huán)運(yùn)算。 PLC 每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期， 在掃描的過(guò)程之中要進(jìn)行 4 個(gè)方面的工作：以故障診斷和處理為主的公共操作；處 理工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù) I/O 操作；執(zhí)行用戶程序和外設(shè)服務(wù)操作 [5]。 PLC 用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)。 生產(chǎn)線自動(dòng)化的發(fā)展 趨勢(shì) 流水線在歷史的發(fā)展長(zhǎng)河中逐漸產(chǎn)生了一種新的生產(chǎn)線即自動(dòng)化生產(chǎn)線 。 相對(duì)傳統(tǒng)的流水線來(lái)說(shuō)自動(dòng)化生產(chǎn)線 不僅要求 能夠完成生產(chǎn)線 上 已經(jīng)被 預(yù)定 好了 的 種種 工序 以及各種路線的生產(chǎn) 工藝過(guò)程， 大量的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。 而且要求 對(duì)各類(lèi)工件的裝卸，不同類(lèi)型的工件夾緊定位， 工件的傳送包裝等各 方面都能自動(dòng)地進(jìn)行 并且完成工作任務(wù) 。 為了達(dá)到以上所提出的各種條件并且能夠正常的執(zhí)行 ，人 們 把通過(guò)精心設(shè)計(jì)把 各種機(jī)械加工裝置 組合在一起 ， 而將各個(gè)部分動(dòng)作聯(lián)系起 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 6 來(lái)是 通過(guò)液壓 控制 系統(tǒng)、氣壓 控制 系統(tǒng)和電氣 自動(dòng)化 控制系統(tǒng) 來(lái)完成的 ，這樣這些裝置就能 按照 預(yù)先設(shè)定的工序步驟自動(dòng)地進(jìn)行 作 業(yè) 。 所以就把 這種 具備 自動(dòng)工作的裝置系 一律 統(tǒng)稱為自動(dòng)化生產(chǎn)線。 目前 階段，自動(dòng)化生產(chǎn)線 需 要 滿足 下列幾項(xiàng)指標(biāo) 才能滿足眾多的要求 ：（ 1）提高 產(chǎn)品生產(chǎn) 質(zhì)量；（ 2）增加 生產(chǎn)線產(chǎn)品的 生產(chǎn) 量 ；（