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摘  要

 

由于传统继电器控制的颗粒料包装机工作时存在电路复杂、可靠性差、故障诊断与排除困难等缺点，提出了用PLC对包装机控制系统进行设计。可编程控制器(PLC)作为控制系统的核心装置，功能强大、性能稳定可靠。在现代工业自动化生产中得到了广泛的应用。

本课题以浏阳市恒生贸易有限公司与学院老师合作开发的高速全自动颗粒包装机控制系统为背景，理论与实践相结合，详细阐述了集PLC技术，光电感应技术，通信技术于一体的先进控制技术在该包装机控制系统中的应用。 通过对小型全自动颗粒料包装机工艺过程的分析 ，克服了传统小型包装机传动方案的缺陷 ，提出了PLC控制的柔性化包装机的构想。设计工作的任务包括包装机构和运动分析，控制部分的硬件选择，电气原理图的绘制和三菱PLC程序编写，以及各个电气元器件的选择与安装，最终给出了PLC控制包装机系统的硬件组成和软件设计，其中包括PLC选型、I/O地址分配、I/O端子接线、程序设计和控制原理。

经过我们的努力，颗粒料包装机控制系统的设计已经完成。并且经过了严格的测试，在实验室的模拟运行中，取得了良好的控制效果。通过程序优化，及并行化处理，较好地实现了厂方提出的控制要求。

 

关键词：颗粒料包装机，PLC，GX Developer

 

 

ABSTRACT

 

Because of traditional relay control of Packing Machine for Granular Material, here are lots of disadvantages which include device complexity, inferior reliability, malfunction analysis and trouble obviation. As the kernel 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 packing machine that was developed by LiuYang Handsome Trade Corp.Ltd along with our teacher as a background. We apply the advanced control technique in the packing machine control system such as the technique of PLC, light electricity technique and so on. By the describing of the basic operation of small automatic packager, and overcome the defects of now used packager in transmission system. And also the author introduces a new type of packager with PLC. The main designer include in the analyzing of the packaging machine’s structure and the movement, protracting the electric schematic diagram, writing the PLC programming and the choosing and fixing the electric’s parts of an apparatus. The paper gives the design of hardware and software about the electrical control of Packing Machine for Granular Material, which include selecting a model of PLC, distributing address of I/O, wiring diagram of I/O, designing of programmable trapezium and theory of control.

Through our effort, the machine of Packing Machine for Granular Material got the exaltation of the quality whether the function or the efficiency, realized well the control request that the company put forward. This control system is well running in the lab.

 

Keywords: Packing machine for granular material, PLC, GX Developer

 

目  录

 

第1章  绪论 1

1.1  可编程控制技术的现状 1

1.2  可编程控制技术的发展趋势 2

1.3  PLC与其它工业控制系统的比较 3

1.3.1  PLC与继电器控制系统的比较 4

1.3.2  PLC与单片机控制系统的比较 5

1.3.3  PLC与计算机控制系统的比较 5

1.4  颗粒料包装机产生的背景及意义 6

1.5  PLC在包装机械上应用的可能性和前景 6

1.6  此次设计的主要内容 7

第2章  颗粒料包装机控制系统的总体设计 8

2.1  颗粒料包装机生产工艺概述 8

2.2  颗粒料包装机速度影响的分析和提高 9

2.3  可编程控制系统控制方案的设计 10

2.4  系统的运行方式 10

2.5  控制系统硬件总体设计 11

  2.5.1  总体结构关系 11

  2.5.2  控制系统主要器件的选择 11

第3章  包装机械机构的设计计算及电气元器件的选择 13

3.1  各机构的结构设计 13

3.1.1  纸供送机构设计 13

3.1.2  给料装置机构设计 14

3.1.3  压纸切纸机构设计 15

3.1.4  下料装置机构设计 17

3.1.5  封口机构设计 18

3.2  主要电气元器件的选择 20

  3.2.1  真空发生装置的选型 20

  3.2.2  气缸的选型 22

  3.2.3  空气压缩机选型 22

3.2.4  传感器的选型 24

3.2.5  电磁阀的选型 24

第4章  系统的编程和设计 25

4.1  PLC概论 25

4.1.1  PLC的一般结构 25

4.1.2  PLC基本工作原理 26

4.2  PLC的软件设计 28

4.2.1  GX Developer开发工具的特点 28

4.2.2  PLC程序的总体结构 28

4.3  PLC控制系统设计的原则 30

4.4  包装机的 PLC程序设计 31

4.4.1  PLC程序总体设计 31

4.4.2  PLC程序的优化设计 35

结论 39

参考文献 41

致谢 43