【文章內(nèi)容簡介】 及的當今，包裝機械自動化程度的優(yōu)劣直接會對產(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)中時常需要對產(chǎn)品進行計數(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， 勞動強度讓人難以忍受，這不能夠達到現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。為了適應現(xiàn)代化大批量生產(chǎn)一種產(chǎn)品，促進工業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，增加國民經(jīng)濟，提高廣大勞動人民的生活水平 ,就應當準確的設計出一套完整的自動化生產(chǎn)線，再用這種自動化生產(chǎn)線來取代人工完成各種各樣的繁雜工作。而且還需要有對產(chǎn)品進行計數(shù)，包裝等各道程序。生產(chǎn)自動化技術的使用大幅度的提高了工廠的經(jīng)濟效益，這在包裝業(yè)中體現(xiàn)的尤為明顯。特別是近年來，包裝生產(chǎn)線的自動化、電子監(jiān)測和控制系統(tǒng)的大力發(fā)展，使包裝企業(yè)以高速度、較少的停機時間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病 降低等優(yōu)點而獲得出色的成績。 2021 年 11 月 3 至7 日在芝加哥舉行的國際 PACK EXPO 上，我們可以看到多家自動化公司展示的最新的包裝設備和新技術。這些經(jīng)濟實用的自動化技術將會成為未來的發(fā)展力量。可見自動裝箱技術的應用前景十分廣闊。 由于 生產(chǎn)線 生產(chǎn)的產(chǎn)品 會有所不同 不同， 所以 各種類型的自動化生產(chǎn)線 均擁有自己的特點，這樣就導致了生產(chǎn)線 的大小 有所差別 ， 根據(jù)實際生產(chǎn)而設計的不 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒論 3 同 結構， 在 功能 上也有諸多的不同 。 在這種情況下 自動化生產(chǎn)線 就被人們廣泛的分為 了 ： 生產(chǎn)線的 機械本體，工作過程的生產(chǎn)檢測，各類 信息 的歸納及處 理，運行 機構 的各種執(zhí)行裝置 和 與各類設備相連接的 接口 五個部分 。 生產(chǎn)線的不同導致功能 的差異 ， 但是所有的 自動化生產(chǎn)線都應具備 四大功能，它們分別是： 運轉(zhuǎn)，控制，檢測 和驅(qū)動 這四大最基礎的 功能。 動力源能為 自動化生產(chǎn)線中 的運轉(zhuǎn)功能提供 可靠地東方能 ?？刂乒δ茉谧詣由a(chǎn)線當中得以實現(xiàn)，是由微型機、單片機、可編程控制器或其他一些電子裝置來承擔完成的。在工作過程中，設在各部位的傳感器把信號檢測出來，控制裝置對信號進行儲存、運輸、運算、變換等等，然后用相應的接口電路向執(zhí)行機構發(fā)出命令，完成必要的動作。檢測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實現(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)動功能主要有電動機、液壓缸、氣壓缸、電磁閥、機械手或機器人等執(zhí)行機構來完成 [1]。 生產(chǎn)線自動化的發(fā)展概況 國內(nèi)生產(chǎn)線自動化發(fā)展概況 中國的包裝業(yè)相對于如美國和歐盟等這些發(fā)達國家而言就相當落后，但是卻具有非常大的發(fā)展?jié)摿?。控制系統(tǒng)早在 20 世紀四十年代就已經(jīng)開始運用了，最初的現(xiàn)場基地式儀表和后來的繼電器成為了控制系統(tǒng)的前身。現(xiàn)在通常所說的控制系統(tǒng) ，大多指的是采用電腦或微處理器進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 年代開始應用以來，在輕工、電力和石油等工業(yè)過程控制中得到飛速的發(fā)展。 PLC，即可編程控制器，開始主要是從順序控制發(fā)展而來，但自從 90 年代以來，隨著通信技術、電子技術和計算機技術的發(fā)展， PLC 的性能得到了大規(guī)模的拓展， PLC 的應用范圍也逐漸向連續(xù)流程工業(yè)生產(chǎn)方面進軍，這一應用極大的使得自動化生產(chǎn)線得到了前所未有的發(fā)展。 在中國，自動化技術還沒有成熟，需要較長一段時間 的積累和發(fā)展，因此在以后各行業(yè)將會有足夠的空間來發(fā)展這項技術，這理所當然的成為未來很長一段時間內(nèi)的發(fā)展方向和趨勢。目前而言中國的經(jīng)濟發(fā)展局勢也表明了十分需要各種高技術來支持，這樣才能滿足有一個比較穩(wěn)定的發(fā)展基礎。國家西部大開發(fā)的政策方針就必然伴隨著許多高技術的轉(zhuǎn)移，各類工業(yè)生產(chǎn)也將需要自動化技術大力支持，因此加大發(fā)展自動化生產(chǎn)的力度也就成為了目前以及未來必然的趨勢。相 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒論 4 信中國經(jīng)濟跨越式進步的背景下必將有生產(chǎn)自動化技術成熟后的深遠影響。 現(xiàn)階段我國自動化市場有著活躍的發(fā)展狀況，這種前提下劇烈地促進了對各種自動化 人才的大量需求。此外，國外自動化企業(yè)正在實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對自動化人才需求的與日驟增。 ABB 是一家國家著名的跨國公司，被廣大業(yè)內(nèi)人士稱為“多國部隊”。因為 ABB 更加重視在它的業(yè)務發(fā)展到的任何一個地方，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 集團董事長兼首席執(zhí)行官杜曼先生在北京的新聞發(fā)布會上曾表示： 5 年后，中國將取代美國和德國成為 ABB 的第一大市場。為了順利實現(xiàn)這一目標， ABB 已經(jīng)制定了清晰的 5 點戰(zhàn)略，其中包括培養(yǎng)本地人才。根據(jù)計劃，到 2021年 ABB 將在中國招聘新員工 5000 名。那時， ABB 在中國的雇員總數(shù)將達到約 12,000名。這些目標在此后一一得到了具體體現(xiàn)?，F(xiàn)在，與一系列的中國本土化戰(zhàn)略相對應，更多的跨國企業(yè)都把大規(guī)模的招募計劃排上了日程安排甚至早已經(jīng)在實施。 國外生產(chǎn)線自動化發(fā)展概況 可編程控制器（ PLC）是 一種 實時 的 工業(yè)控制裝置 , 可編程控制器（ PLC）是專為在工業(yè)的復雜環(huán)境下運用而開發(fā)設計的 。 可編程控制器（ PLC）毫無疑問已經(jīng)成為了現(xiàn)代工廠的生產(chǎn)自動化的最佳配置之一。 隨著 越來越發(fā)達的微電子技術，現(xiàn)代化 的 工業(yè) 控制技術 等先 進技術的 飛速發(fā)展， 可編程控制器（ PLC）在各種 配置、程序的編輯、 網(wǎng)絡技術 等 先進功能 方面 已經(jīng)有了非常優(yōu)良的 進步 。 根據(jù)實際工藝要求，借助于順序功能圖（ SFC）和梯形圖來編制用戶程序，實現(xiàn)單臺設備或生產(chǎn)過程的順序控制，則是 PLC 主要功能的具體體現(xiàn) [3]。 在許多工業(yè)比較發(fā)達的國家的工業(yè)系統(tǒng)網(wǎng)絡中， 電 力 系統(tǒng)的自動化得到了各個企業(yè)甚至國家的高度重視，他們 電 力 系統(tǒng)的自動化 程度已經(jīng)達到了一個非常高的高度。到目前為止它們的 已經(jīng)形成了集 各種調(diào)節(jié)控制、 自動化、 實現(xiàn)遠距離的抄表和 各種先進 測控等系統(tǒng)于一體的 電 力網(wǎng)絡 管理系統(tǒng) （ DMS）， 這些 功能已經(jīng)多達 140 余種。 另外，國外許多著名電力系統(tǒng)設備的制造廠家?guī)缀醵家呀?jīng)涉足 電 力 系統(tǒng)自動化領域，如美國 COOPER 公司、德國西門子公司、日本東芝公司、法國施耐德公司等，他們均已經(jīng)推出了具有自主產(chǎn)權的配電網(wǎng)自動化產(chǎn)品。在這些產(chǎn)品中 PLC 的運用占有舉足輕重的作用，它對自動化生產(chǎn)產(chǎn)生了深遠的影響。 在國外，自從上個世紀 30 年代開始，許多機械加工企業(yè)為了大幅度提高生產(chǎn)效率，就開始采用機械化流水生產(chǎn)線的作業(yè)方式，并且大型自動生產(chǎn)線所需要加工的對象也發(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， 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（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，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題而投入了大量的財力物力，直到 20 世紀 60年代美國推出可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller， PLC）取代一直以來使用的繼電器控制裝置后， PLC 的發(fā)展開始進入黃金時期，迅速在全球各地得到了大規(guī)模使用。 20 世紀末期， 現(xiàn)代 化的 工業(yè)控制 已經(jīng)更加的離不開 PLC 的調(diào)控 。從 發(fā)展的規(guī)模上來講 ， 各種 大型 號得控制 機 器和微 型 號的控制 機 在這個時段有了舉世矚目的發(fā)展。 從 功能 上來講 ， 許多具有特殊能力的單元相繼被開發(fā)出來 ， 這些特殊的能力單元大多被運用在不同環(huán)境的管理 制 控 場合 中。 從 機械配套組合上來講 ， 各類信號傳遞科目和人、機交流界面大量產(chǎn)生， 使 運用 PLC 的工業(yè) 自動化的 自動 管理控制系統(tǒng)的 搭配 更加 不具備難度 。 21 世紀的最初幾年，伴隨著現(xiàn)場總線技術的不斷進步，可編程控制器重點發(fā)展了網(wǎng)絡通訊能力。可編程控制器在工業(yè)控制網(wǎng)絡的各個層面上開始發(fā)揮重要作用。這標志著可編程控制器已從單臺設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、機械制造、汽車、輕工業(yè)等領域的大型或集散控制系統(tǒng)中的基礎 及骨干的設備 [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數(shù)器的元件，它起著指示程序步存儲地址的作用。在指令下達之后，程序從起始步（步序號為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為 END指令），每當執(zhí)行一步之后計數(shù)器都要自動加 1，之后再返回起始步開始循環(huán)運算。 PLC 每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期， 在掃描的過程之中要進行 4 個方面的工作：以故障診斷和處理為主的公共操作；處 理工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù) I/O 操作；執(zhí)行用戶程序和外設服務操作 [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。 生產(chǎn)線自動化的發(fā)展 趨勢 流水線在歷史的發(fā)展長河中逐漸產(chǎn)生了一種新的生產(chǎn)線即自動化生產(chǎn)線 。 相對傳統(tǒng)的流水線來說自動化生產(chǎn)線 不僅要求 能夠完成生產(chǎn)線 上 已經(jīng)被 預定 好了 的 種種 工序 以及各種路線的生產(chǎn) 工藝過程， 大量的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。 而且要求 對各類工件的裝卸，不同類型的工件夾緊定位， 工件的傳送包裝等各 方面都能自動地進行 并且完成工作任務 。 為了達到以上所提出的各種條件并且能夠正常的執(zhí)行 ，人 們 把通過精心設計把 各種機械加工裝置 組合在一起 ， 而將各個部分動作聯(lián)系起 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒論 6 來是 通過液壓 控制 系統(tǒng)、氣壓 控制 系統(tǒng)和電氣 自動化 控制系統(tǒng) 來完成的 ，這樣這些裝置就能 按照 預先設定的工序步驟自動地進行 作 業(yè) 。 所以就把 這種 具備 自動工作的裝置系 一律 統(tǒng)稱為自動化生產(chǎn)線。 目前 階段，自動化生產(chǎn)線 需 要 滿足 下列幾項指標 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 ；（