基于PLC高速全自動包裝機的控制系統應用

電氣自動化論文編號:ZD194  附開題報告,設計圖,論文字數:28804,頁數:45

目    錄
摘要  1
ABSTRACT  2
目錄  3
第一章 緒論  5
1.1可編程控制技術的現狀  5
1.2可編程控制技術的發展趨勢  6
1.3 PLC與其它工業控制系統的比較  6
1.3.1 PLC與繼電器控制系統的比較  7
1.3.2 PLC與單片機控制系統比較  7
1.3.3 PLC與計算機控制系統的比較  8
1.3.4 PLC與集散型控制系統的比較  8
1.4卷紙包裝機產生的背景及意義  8
1.5  PLC在包裝機械上應用的可能性和前景  9
1.6項目研究的主要內容  9
1.7論文的安排  10
第二章卷紙包裝機控制系統的總體設計  11
2.1卷紙包裝機生產工藝概述  11
2.2卷紙包裝機速度影響的分析和提高  12
2.3可編程控制系統控制方案的設計  12
2.4系統的運行方式  13
2.5控制系統硬件總體設計  14
2.5.1總體結構關系  14
2.5.2控制系統主要器件的選擇  14
2.6本章小結  21
第三章電控系統電路及各功能模塊的設計  22
3.1供電線路  22
3.2主要控制功能模塊的設計  23
3.2.1裝料工位1  23
3.2.2夾鉗抓緊、旋轉、窩邊工位2   25
3.2.3卸料工位3   26
3.3放卷、分切部分的張力控制  26
3.3.1包裝紙分切機調節原理簡介  26
3.3.2放卷部分.   27
3.3.3張力控制系統的實現  29
3.4送料過程中的同步控制  33
3.4.1同步控制系統    33
3.4.2信號的獲取  35
3.4.3同步控制電路原理的實現  37
3.5本章小結  37
第四章系統的軟件介紹  38
4.1 PLC的軟件設計  38
4.1.1概述  38
4.1.2 PLC程序的總體結構  39
參考文獻     39
全文總結   40
致謝  40
附錄包裝電路圖    41

摘   要
可編程控制器(PLC )作為控制系統的核心裝置，功能強大、性能穩定可靠。在現代工業自動化生產中得到了廣泛的應用。取得了理想的控制效果。
本論文以東莞佳鳴機械制造有限公司開發的高速全自動卷紙包裝機控制系統為背景，理論與實踐相結合，詳細闡述了集PLC技術，變頻器技術，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中的應用。論文主要內容如下:1.概述了可編程控制器PLC的現狀及其在包裝機械上應用的可能性和前景。2.通過對卷紙包裝機生產工藝流程的了解，統計其輸入輸出I/O點，然后進行PLC選型，硬件組態的設計。3.詳細分析了包裝紙放卷過程中的受力(尤其是張力)情況，并建立了數學模型，利用自適應控制原理實現了送料過程中的張力控制。4.在卷紙包裝機中，卷紙和包裝紙要求能同時到達工位1，這就產生了送料過程中的同步控制問題，在同步控制中，我們在卷紙供送系統的驅動軸上安裝一個半圓形金屬片，在側面裝上接近開關探頭，通過判斷每次光電傳感器檢測到色標時接近開關的輸出狀態，就能知道包裝紙供送系統是滯后還是超前于卷紙供送系統，從而使伺服電機正、反轉或不動，實現了送料過程中的同步控制。5.卷紙的包裝是一個典型的順序控制，因此我們利用一個移位寄存器，使工藝盤的每一個V形槽對應一個二進制位，通過移位寄存器的移動，實現了包裝過程的程序控制。6.利用Siemens公司的編程軟件Step7、軟件WinCC及其通信功能設計了包裝過程以完成數據的采集并控制輸出設備安全、高速、高效地運行，實現了該包裝過程的監視功能。經過我們的努力，卷紙包裝機控制系統的設計己經完成。并且經過了嚴格的測試，在實驗室的模擬運行中，取得了良好的控制效果。使該機無論從功能上還是效率上都獲得了質的提高，基本達到了九十年代末期國際先進水平，較好地實現了廠方提出的控制要求。

關鍵詞:包裝機;PLC;張力控制;自適應控制;同步控制;WinCC; Step7。                           

Abstrac
    This thesis mainly discussed the design of contrnl system of roll packing.As 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 high-speed full-automatic 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 complete the data of collecting and control the output equipments ments to work safely, high speed and efficiently, we designed the PLC correspondence network by using the WinCC, a supervise contrnl and configuration software of the company of Siemens, and its communication 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 90's,realized well the control request that the company put forward.This control system is well running in the lab.
Key  words:Packing machine; PLC; tension control; self-adaptive Control control; WinCC; Step7.