【正文】 紙包裝機(jī)產(chǎn)生的背景及意義┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 PLC 在包裝機(jī)械上應(yīng)用的可能性和前景┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 9 項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈ 9 論文的安排┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 10 第二章卷紙包裝機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11 卷紙包裝機(jī)生產(chǎn)工藝概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11 卷紙包裝機(jī)速度影響的分析和提高┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 12 可編程控制系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 12 系統(tǒng)的運(yùn)行方式┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 13 控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 14 總體結(jié)構(gòu)關(guān)系┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 14 控制系統(tǒng)主要器件的選擇┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 14 本章小結(jié) .......................................................................................................21 第三章電控系統(tǒng)電路及各功能模塊的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 22 供電線路┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 22 主要控制功能模塊的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 23 裝料工位 1┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 23 第 ５ 頁 共 42 頁 夾鉗抓緊、旋轉(zhuǎn)、窩邊工位 2 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 25 卸料工位 3 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 26 放卷、分切部分的張力控制 . ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 26 包裝紙分切機(jī)調(diào)節(jié)原理簡(jiǎn)介┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 26 放卷部分 . ┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 27 張力控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 29 送料過程中的同步控制┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 33 同步控制系統(tǒng) ........................................................................................ ..33 信號(hào)的獲取┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 35 同步控制電路原理的實(shí)現(xiàn)┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 37 本章小結(jié)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 37 第四章系統(tǒng)的軟件介紹┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 38 PLC 的軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................38 概述 .....................................................................................................38 PLC 程序的總體結(jié)構(gòu) .............................. ...........................................39 參考文獻(xiàn) . ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 39 全文總結(jié) . ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 40 致謝┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 40 附錄包裝電路圖 . ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 41 第 ６ 頁 共 42 頁 第一章 緒 論 可編程控制技術(shù)的現(xiàn)狀 可編程控制器 (Programmable Logical Controller)簡(jiǎn)稱 PC 或 PLC，是 60 年代 末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國(guó)數(shù)字公司 (DEC )為美國(guó)通用公司 (GM)研制開發(fā)并成功應(yīng)用于汽車生產(chǎn)線上，可編程控制器自此誕生。 selfadaptive Control control。 PLC。 2020523 第 ３ 頁 共 42 頁 Abstrac This thesis mainly discussed the design of contrnl system of roll the kermel device control system, PLC is widely used in modern industrial production and do well in this field. This thesis takes the control system of the highspeed fullautomatic roll packing machine that was developed Dongguan Jiaming Machine Manufacturing Limited Company as a background. We apply the advanced control technique in the packing machine control system such as the technique of PLC, the inverter technique, light electricity technique and so on. By using these techniques, we realized tension control, Synchronous control in transmitting process and packing process program control. To plete the data of collecting and control the output equipments ments to work safely, high speed and efficiently, we designed the PLC correspondence work by using the WinCC, a supervise contrnl and configuration software of the pany of Siemens, and its munication function, to realize the surveillance function of the packing process. The machine got the exaltation of the quality whether the function or the efficiency, basically came to the international advanced level in the late of 9039。WinCC。自適應(yīng)控制 。PLC。使該機(jī)無論從功能上還是效率上都獲得了質(zhì)的提高，基本達(dá)到了九十年代末期國(guó)際先進(jìn)水平，較好地實(shí)現(xiàn)了廠方提出的控制要求。經(jīng)過我們的 努力，卷紙包裝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)己經(jīng)完成。 ，因此我們利用一個(gè)移位寄存器，使工藝盤的每一個(gè) V形槽對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制位，通過移位寄存器的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了包裝過程的程序控制。 (尤其是張力 )情況，并建立了數(shù)學(xué)模型，利用自適應(yīng)控制原理實(shí)現(xiàn)了送料過程中的張力控制。論文主要內(nèi)容如下 :1.概述了可編程控制器 PLC 的現(xiàn)狀及其在包裝機(jī)械上應(yīng)用的可能性和前景。取得了理想的控制效果。第 １ 頁 共 42 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 基于 PLC 高速全自動(dòng)包裝機(jī)的控制系統(tǒng)應(yīng)用 專 業(yè)： 電子信息工程 (數(shù)控方向 ) 第 ２ 頁 共 42 頁 摘 要 可編程控制器 (PLC )作為控制系統(tǒng)的核心裝置，功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定可靠。在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。 本論文以東莞佳鳴機(jī)械制造有限公司開發(fā)的高速全自動(dòng)卷紙包裝機(jī)控制系統(tǒng)為背景，理論與實(shí)踐相結(jié)合，詳細(xì)闡述了集 PLC 技術(shù)，變頻器技術(shù)，光電感應(yīng)技術(shù)，通信技術(shù)于一體 的先進(jìn)控制技術(shù)在該包裝機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。 紙包裝機(jī)生產(chǎn)工藝流程的了解，統(tǒng)計(jì)其輸入輸出 I/O 點(diǎn)，然后進(jìn)行 PLC 選型，硬件組態(tài)的設(shè)計(jì)。 ，卷紙和包裝紙要求能同時(shí)到達(dá)工位 1，這就產(chǎn)生了送料過程中的同步控制問題，在同步控制中，我們?cè)诰砑埞┧拖到y(tǒng)的驅(qū)動(dòng)軸上安裝一個(gè)半圓形金屬片，在側(cè)面裝 上接近開關(guān)探頭，通過判斷每次光電傳感器檢測(cè)到色標(biāo)時(shí)接近開關(guān)的輸出狀態(tài)，就能知道包裝紙供送系統(tǒng)是滯后還是超前于卷紙供送系統(tǒng)，從而使伺服電機(jī)正、反轉(zhuǎn)或不動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了送料過程中的同步控制。 Siemens 公司的編程軟件 Step軟件 WinCC 及其通信功能設(shè)計(jì)了包裝過程以完成數(shù)據(jù)的采集并控制輸出設(shè)備安全、高速、高效地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了該包裝過程的監(jiān)視功能。并且經(jīng)過了嚴(yán)格的測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)室的模擬運(yùn)行中，取得了良好的控制效果。 關(guān)鍵詞 :包裝機(jī) 。張力控制 。同步控制 。 Step7。s,realized well the control request that the pany put control system is well running in the lab. Key words:Packing machine。 tension control。 WinCC。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展， PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展。最初， PLC 主要是用在生產(chǎn)線控制和大型機(jī)械的控制上。 70 年代初，日本的 OMRON 也推出了他們的 PLC。 70 年代中期，美國(guó)和西德首先出現(xiàn)了微電腦化的小型 PLC。加上其是專為工業(yè)控制所設(shè)計(jì)，所以具有極好的抗干 擾性能 。小型 PLC 開始步入諸如塑料注塑機(jī)、包裝機(jī)械、橡膠機(jī)械、紡織機(jī)械等輕工機(jī)械的控制領(lǐng)域，其成本的低廉和性能的優(yōu)良對(duì)直接使用微機(jī)作為控制單元的做法構(gòu)成了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢(shì)。近年來，隨 著我國(guó)對(duì)外開放，日、美、西德等國(guó)生產(chǎn)的 PLC 己通過多種途徑進(jìn)入了我國(guó)，引起了各方面的重視并得到應(yīng)用。 可編程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化愈來愈高的需求，可編程控制技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。今后， PLC 將主要朝著以下兩個(gè)方向發(fā) 展 :一個(gè)是向超小型專用化和低價(jià)格方向發(fā)展 ?？偟内厔?shì)如下⑶∽⑹： 在工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品繁花似錦的今天，各生產(chǎn)廠商既互相競(jìng)爭(zhēng)又互相合作。標(biāo)準(zhǔn)化一方面保證了產(chǎn)品的出廠質(zhì)量，另一方面也保證了各個(gè)廠家產(chǎn)品的互相兼容。按照這些標(biāo)準(zhǔn)，各種型號(hào)的 PLC 產(chǎn)品對(duì)工業(yè)應(yīng)用環(huán)境、抗干擾性等條目都給出了明確的規(guī)定。為了使各廠家的產(chǎn)品有一個(gè)共同的參考平面，制定了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。將來會(huì)全部使用 64 位 RISC 芯片，實(shí)現(xiàn)多 CPU并行處理或分時(shí)處理或分任務(wù)處理，實(shí)現(xiàn)各種模塊智能化，且部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固化。 提高一個(gè)系統(tǒng)的智能程度不僅提高系統(tǒng)的品質(zhì)，在 某種意義上也提高了系統(tǒng)的可靠性。一方面是某一產(chǎn)品和第三家同類產(chǎn)品在通信上的兼容程度，另一方面是指某系統(tǒng)尤其是軟件上的開發(fā)平臺(tái)對(duì)使用者有多大的開放程度。另一方面，可編程控制器與工業(yè)控制機(jī)等其他裝置的通信難易也體現(xiàn)了開放性的特點(diǎn)。 ⑵ 可編程控制產(chǎn)品是通用的。怎樣才能使一個(gè)系統(tǒng)既具有通用性又具備專業(yè)化呢 ?硬件系統(tǒng)的模塊化便是解決這一矛盾的鑰匙。常用的專用模塊包括 :定位模塊、溫度測(cè)量模塊、高速采樣模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊等。硬件冗余的容錯(cuò)技術(shù)將進(jìn)一步得到應(yīng)用，不僅會(huì) 有 CPU 單元冗余、通信單元冗余、電源單元冗余、 I/0 單元冗余、而且整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)冗余。要保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，首先要求系統(tǒng)各單元的質(zhì)量要得到保證。縱觀各著名廠商，其 PLC 產(chǎn)品都有不同程度的冗余功能，而且發(fā)展越來越完善。這樣使控制更有效，系統(tǒng)更可靠。 綜上所述，我們不難得出下面幾個(gè)結(jié)論 : 、計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)及 PLC 正在走著一條相互融合的道路。 ，因此系統(tǒng)的分析運(yùn)算能力將越來越強(qiáng)。 、高度專業(yè)化的融合 是可編程控制系統(tǒng)的新特征。如電機(jī)的啟動(dòng)與停止，電磁閥的開閉，工件的位置、速度、加速度的測(cè)定，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)以及溫度、壓力、流量等物理量的設(shè)定和控制等等。這種控制方式雖然造價(jià)便宜，但卻存在許多致命的弱點(diǎn) :只適用于簡(jiǎn)單的邏輯控制，僅適用某種控制項(xiàng)目，缺乏通用性，一旦要實(shí)現(xiàn)改動(dòng)或者優(yōu)化，只能通過硬件的重新組合來實(shí)現(xiàn)。 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 繼電器控制是采用硬接線邏輯，利用繼電器觸點(diǎn)的串、并聯(lián)及時(shí)間繼電器的延遲動(dòng)作來組成控制邏輯，其缺點(diǎn)是一個(gè)系統(tǒng)一旦確定就很難輕易再改動(dòng)。而 PLC 是利用其內(nèi)部的存儲(chǔ)器以數(shù)據(jù)形式將控