基于plc的糖果包裝機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 18:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 不合格糖果剔除或技術(shù)維修人員進(jìn)行維修。33糖果包裝機(jī)各功能模塊設(shè)計(jì)糖果包裝機(jī)用三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由變頻器供電，轉(zhuǎn)速通過變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)。步進(jìn)電機(jī)用于調(diào)整包裝紙的位置。Y06型糖果包裝機(jī)控制系統(tǒng)主要有推糖機(jī)構(gòu)控制、糖果檢測、糖果包裝與糖果包裝紙同步控制等。各加工工位的動(dòng)作是由三相異步電機(jī)通過齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。 供電模塊設(shè)計(jì)圖 31 糖果包裝機(jī)控制系統(tǒng)供電模塊電氣原理圖糖果包裝機(jī)系統(tǒng)中，設(shè)備多，工作電壓也不盡相同。三相異步電機(jī)工作電壓為380V AC，PLC的工作電壓為220V AC，人機(jī)界面等的工作電壓為24V DC，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作為90V AC。如圖31所示。源由滑線引入電氣柜中，經(jīng)過熔斷器后，再經(jīng)由總進(jìn)線空氣斷電器QS后供給系統(tǒng)的控制回路及主電機(jī)電路部分。變頻器使用380V交流電壓以供驅(qū)動(dòng)三相異步主機(jī)工作，故直接將三相電源經(jīng)繼電器送入變頻器。三相電源的線電壓為380V，相電壓為220V，因此系統(tǒng)取三相中的A相相電壓提供220V交流電壓，A相經(jīng)過交流穩(wěn)壓器后提供給環(huán)形變壓器和開關(guān)電源等設(shè)備。環(huán)形變壓器T2的作用是將220V AC變?yōu)?0V AC供步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器工作。開關(guān)電源為系統(tǒng)提供24V DC電壓，為人機(jī)界面提供工作電壓，PLC的輸入、輸出點(diǎn)提供基準(zhǔn)電壓。主電路及各分電路均有帶有預(yù)防過流過載功能的斷電器保護(hù)裝置，確保在系統(tǒng)過載時(shí)能及時(shí)與三相電源斷開，防止設(shè)備長期處于過流或過載狀態(tài)時(shí)危及設(shè)備安全。220V交流在送入設(shè)備之前先通過了穩(wěn)壓設(shè)備，防止電壓出現(xiàn)大幅波動(dòng)時(shí)，對設(shè)備造成危害，提高了系統(tǒng)的可靠。所有設(shè)備均通過PE線進(jìn)行接地保護(hù)。接地技術(shù)可以減小線纜等因素對設(shè)備造成的電磁干擾，提高控制的精度，保護(hù)系統(tǒng)安全性，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。 執(zhí)行主電機(jī)模塊設(shè)計(jì)圖 32 主電機(jī)控制電氣原理圖糖果包裝機(jī)控制系統(tǒng)中，各機(jī)械部分的驅(qū)動(dòng)是由一臺三相異步電機(jī)提供的。三相異步電機(jī)的具體參數(shù)見表21。如圖32所示電機(jī)的控制電氣原理圖。三相電源分別通過線路1113接入變頻器的R、S、T端子為變頻器及主電機(jī)提供工作電源。正常工作時(shí)，變頻器通過RS485口與PLC通信取得電機(jī)工作頻率，驅(qū)動(dòng)電機(jī)在相應(yīng)頻率在工作。過流和過載時(shí)，主電機(jī)持續(xù)發(fā)熱，熱繼電器斷開，主電機(jī)與電源被切斷，立即停止工作。急停時(shí)，PLC發(fā)出急?？刂菩盘?，其對應(yīng)變頻器繼電器被斷開，主電機(jī)停止動(dòng)作，等待維修人員進(jìn)行故障排除。為了保證在系統(tǒng)故障時(shí)，能及時(shí)對電機(jī)進(jìn)行剎車、制動(dòng)。所謂制動(dòng)，是指電能從電機(jī)側(cè)流到變頻器側(cè)（或供電電源側(cè)），此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速。常用的制動(dòng)方法是在變頻器側(cè)安裝制動(dòng)電阻，將制動(dòng)產(chǎn)生的能耗以熱量的形式消耗掉。為了保證在系統(tǒng)故障時(shí)，能及時(shí)對電機(jī)進(jìn)行剎車制動(dòng)，根據(jù)臺達(dá)變頻器技術(shù)手冊選用了300W 70的BR300W070型制動(dòng)電阻，其具體參數(shù)如表31所示。主電機(jī)在啟動(dòng)之前，應(yīng)斷開不必要的負(fù)載，確保主電機(jī)輕載啟動(dòng)。按下啟動(dòng)按鈕后，電機(jī)在變頻器的控制下，逐步提高速度，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。若機(jī)器出現(xiàn)故障，立即切斷電源，并且進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)，確保機(jī)器的安全。表31中ED%代表電阻值瓦特?cái)?shù)及使用的頻率。表 31 臺達(dá)變頻器剎車電阻選用參數(shù)電壓適用馬達(dá)全載輸出轉(zhuǎn)矩 KGM應(yīng)用電阻規(guī)格制動(dòng)單元制動(dòng)電阻料號用量制動(dòng)轉(zhuǎn)矩10%ED%最小電阻值hPkW型式VFDB用量230V3300W 70BR300W070112535為了保證主電機(jī)轉(zhuǎn)速的精度，系統(tǒng)中使用了光電編碼器采集實(shí)際轉(zhuǎn)速值，并將其傳送給PLC，再由PLC與變頻器進(jìn)行通訊不斷的進(jìn)行修正。 包裝紙同步控制模塊設(shè)計(jì)包裝紙的傳送在糖果包裝中相當(dāng)重要，傳送過快或過慢均會(huì)造成包裝紙位置不合適，影響產(chǎn)品包裝質(zhì)量。在Y06型糖果包裝機(jī)中，糖果包裝紙動(dòng)作是由三相異步電機(jī)帶動(dòng)相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)來完成的。在包裝紙傳送系統(tǒng)中加入了一臺步進(jìn)電機(jī)和SICK KT3 WN1116型（NPN）色標(biāo)傳感器，與PLC聯(lián)動(dòng)，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)行色標(biāo)補(bǔ)償。當(dāng)色標(biāo)探測到包裝紙位置不正確時(shí)，PLC會(huì)向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)對其位置進(jìn)行調(diào)整，從而保證包裝的質(zhì)量。步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器電氣原理圖如圖33所示。圖33 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器電氣原理圖步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器2H1080的工作電壓由變壓器T2提供。圖FG為接地保護(hù)，直接接到PE。PLS口接PLC高速脈沖輸出口Y0，DIR口接Y1，F(xiàn)REE接PLC的Y2口。當(dāng)糖果包裝紙位置不合適時(shí)，PLC會(huì)通過Y0口發(fā)出高速脈沖，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)前后運(yùn)動(dòng)，對包裝紙位置做調(diào)整。圖 34 Y06型糖果包裝機(jī)控制系統(tǒng)電氣原理圖糖果包裝機(jī)主要控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì) 糖果包裝機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡述PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller），是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會(huì)頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出。”根據(jù)國際電工委員會(huì)制定的工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn)。PLC的編程語言包括以下五種：梯形圖語言、指令表語言、功能模塊圖語言、順序功能流程圖語言及結(jié)構(gòu)化文本語言。PLC的特點(diǎn)有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)配套齊全、功能完善、適用性強(qiáng)易學(xué)易用、深受工程技術(shù)人員歡迎系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小、維護(hù)方便、容易改造、能耗低等CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。糖果包裝機(jī)由PLC進(jìn)行控制，因
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1