畢業(yè)設計----基于plc包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設計

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計 [論 文]</p><p>　　題目：包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng) </p><p><b>　　的設計</b></p><p>　　系 別： 電氣與電子工程系</p><p>　　專 業(yè)： 自動化</p><p><b>　　姓

2、 名： </b></p><p>　　學 號： </p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p><b>　　任 　務 　書</b></p><p>　　本

3、科畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　注：任務書必須由指導教師和學生互相交流后，由指導老師下達并交教研室主任審核后發(fā)給學生，最后同學生畢業(yè)論文等其它材料一起存檔。</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）成績評定</p><p><b>　　答辯小組評定意見</b></p><p>　　一、評語（根據(jù)學生答辯情況及其

4、論文質(zhì)量綜合評定）。</p><p>　　二、評分（按下表要求評定）</p><p>　　答辯小組成員簽字 </p><p>　　年 月 日 </p><p><b>　　畢業(yè)答辯說明</b

5、></p><p>　　1、答辯前，答辯小組成員應詳細審閱每個答辯學生的畢業(yè)設計（論文），為答辯做好準備，并根據(jù)畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量標準給出實際得分。</p><p>　　2、嚴肅認真組織答辯，公平、公正地給出答辯成績。</p><p>　　3、指導教師應參加所指導學生的答辯，但在評定其成績時宜回避。</p><p>　　4、答辯中要有

6、專人作好答辯記錄。</p><p><b>　　指導教師評定意見</b></p><p>　　一、對畢業(yè)設計（論文）的學術(shù)評語（應具體、準確、實事求是）：</p><p>　　簽字： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　二、對

7、畢業(yè)設計（論文）評分[按下表要求綜合評定]。</p><p><b>　　（1）理工科評分表</b></p><p><b>　?。?）文科評分表</b></p><p>　　指導教師簽字： 年 月 日</p><p><b>　　摘要

8、</b></p><p>　　傳統(tǒng)的機械設備與產(chǎn)品，多是以機械為主，是電氣、液壓或氣動控制的機械設備。隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，機械設備己逐步地由手動操作改為自動控制，設備本身也發(fā)展成為機電一體化的綜合體。可編程序控制器(PLC)是以微處理器為核心，綜合計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前，可編程序控制器已成為工業(yè)自動化領域中最重要、應用最多的控制

9、裝置，己躍居工業(yè)生產(chǎn)自動化四大支柱(可編程序控制器、數(shù)控機床、機器人、計算機輔助設計與制造)的首位。其應用的深度和廣度已成為衡量一個國家工業(yè)先進與自動化程度高低的標志。</p><p>　　包裝碼垛自動生產(chǎn)線適用于石油化工、化肥、糧食、港口等行業(yè)，可對PP、PE粒子、PVC、化肥、糧食等粉狀、顆粒狀物料進行全自動包裝碼垛作業(yè)，便于用戶儲存、運輸和銷售，全自動包裝碼垛生產(chǎn)線主要由自動定量包裝機、自動上袋機組、封口系

10、統(tǒng)、倒袋機、金屬檢測機、重量檢驗機、檢選機、噴墨打印機、碼垛機等單元組成。通過可編程序控制器、對整個生產(chǎn)線的工作過程進行自動控制，對運行過程中出現(xiàn)的故障或供料不足，供袋不及時、出垛不及時等，進行聲光報警。該設備具有操作簡單，運行可靠，維修方便等優(yōu)點。</p><p>　　關鍵詞:PLC，控制系統(tǒng)，包裝碼垛生產(chǎn)線 </p>&

11、lt;p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Most conventional mechanical facilities are machines. They are mechanical facilities in the control of electrics, hydraulic pressure and aerodynamic pressure. A

12、utomatic control of mechanical facility has replaced manual work step by step .PLC is a late-model automatic equipment. Its development is based on computer technology, automatization technology and communications. At th

13、e present, PLC has become the most important automatic equipment and been applied widely, after the development of 30 ye</p><p>　　Automatic bagging & palletizing line is used in the industries of petroch

14、emical, fertilizer, food processing, and transportation port etc. It can perform bagging and palletizing automatically for powder and granular materials such as chemical fertilizer, plastic granules (PP/PE/PVC) and grain

15、s etc. It is easy for customers to store, transport and sale their products. Automatic bagging & palletizing line consists of auto-weighing bagging machine, auto-bag feed group, sealing system ,bag turn down</p>

16、;<p>　　Keywords: PLC,control system,bagging and palletizing line</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 引言1</b></p&

17、gt;<p>　　1.2 PLC概述1</p><p>　　1.3 包裝碼垛自動生產(chǎn)線的發(fā)展、應用現(xiàn)狀和存在問題2</p><p>　　1.3.1 包裝碼垛自動生產(chǎn)線的發(fā)展2</p><p>　　1.3.2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線的應用現(xiàn)狀3</p><p>　　2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線系統(tǒng)組成5</p>&l

18、t;p><b>　　2.1 概述5</b></p><p>　　2.2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線系統(tǒng)組成5</p><p>　　3 包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)硬件設計8</p><p>　　3.1 PLC控制的優(yōu)點8</p><p>　　3.2 PLC控制系統(tǒng)硬件設計9</p><p>　　

19、3.3控制系統(tǒng)原理圖13</p><p>　　4 包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設計15</p><p>　　4.1 包裝碼垛自動生產(chǎn)線工藝流程15</p><p>　　4.2 程序控制邏輯16</p><p>　　4.2.1包裝部分16</p><p>　　4.2.2 碼垛部分22</p>&l

20、t;p>　　4.3 PLC控制系統(tǒng)軟件程序設計26</p><p><b>　　結(jié)論28</b></p><p><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　致謝30</b></p><p><b>　　附錄31</b>

21、</p><p>　?、?圖-1包裝部分的梯形圖31</p><p>　　② 圖2碼垛部分的梯形圖33</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，生產(chǎn)力水平的不斷提高，人們對

22、降低勞動強度、改善工作環(huán)境同時重視起來。石油化工、化肥、糧食等行業(yè)對包裝質(zhì)量和勞動效率的要求也日益提高，從而促進了這些企業(yè)的現(xiàn)代化改造。而傳統(tǒng)的人工包裝由于其生產(chǎn)效率低下而成為這些行業(yè)產(chǎn)量和包裝質(zhì)量提高的巨大障礙，已不能滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需要。用戶為了便于產(chǎn)品的運輸和存儲，對包裝要求更加嚴格，包裝已成為企業(yè)升級和獲得經(jīng)濟效益的關鍵因素，因此盡快提高產(chǎn)品的包裝質(zhì)量，是這些行業(yè)的迫切任務之一，也是用戶對這些行業(yè)的要求。國際上日本NEWLON

23、G、英國BL、美國ORY等公司掌握了包裝先進技術(shù)。目前國內(nèi)全自動包裝碼垛設備主要依靠進口，國產(chǎn)設備生產(chǎn)廠家較少，市場呼吁國產(chǎn)化的全自動包裝生產(chǎn)線。在新的世紀, 隨著我國各項事業(yè)的蓬勃發(fā)展以及知識經(jīng)濟所面臨的機遇和挑戰(zhàn), 包裝碼垛機械必將發(fā)揮越來越重要的作用, 為國民生產(chǎn)產(chǎn)生不可估量的經(jīng)濟效益。</p><p><b>　　1.2 PLC概述</b></p><p>　

24、　上世紀六十年代末，美國最大的汽車制造商——通用汽車公司(GM)為滿足市場需求，適應汽車生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，提出了著名的十條技術(shù)指標公開向社會招標，要尋求一種比繼電器更可靠，響應速度更快、功能更強大的通用工業(yè)控制器。1969年，美國數(shù)字設備公司(DEC)根據(jù)十條要求研制出世界上第一臺可編程控制器PDP-14，并在GM公司的汽車生產(chǎn)線上首次應用成功?？删幊炭刂破魇且晕⑻幚砥鳛楹诵模央姎鈧鲃雍瓦壿嬁刂?、自動測量和調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)計算和處理有

25、機地結(jié)合起來，具有豐富的軟件資源的現(xiàn)代化工業(yè)自動化控制器。經(jīng)過30多年的發(fā)展，現(xiàn)在可編程控制器己經(jīng)成為最重要、最可靠、應用場合最廣泛的工業(yè)控制微型計算機。在可編程控制器中，充分應用了大規(guī)模集成電路技術(shù)、微電子技術(shù)及通信技術(shù)，迅速地從早期的邏輯控制發(fā)展到進入位置控制、過程控制等領域。</p><p>　　可編程序邏輯控制器(Programmable Logical Controller)，又稱PC或PLC，它是以微

26、型計算機為基礎的一種為用于工業(yè)環(huán)境而設計的數(shù)字式電子系統(tǒng)，這種系統(tǒng)用可編程序存儲面向用戶指令的內(nèi)部寄存器，完成規(guī)定的功能，如：邏輯、順序、定時、計數(shù)、數(shù)字運算、數(shù)據(jù)處理等，通過數(shù)字量的輸入、輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。</p><p>　　可編程控制器是“專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的工業(yè)控制計算機”，由于其具有很強的抗干擾能力，很高的可靠性，能在惡劣環(huán)境下工作的大量的I/O接口，因此，伴隨著新產(chǎn)品、新技術(shù)的不

27、斷涌現(xiàn)，始終保持著旺盛的市場生命力。可編程控制器的出現(xiàn)，除了取代傳統(tǒng)的繼電器控制外，正在逐步占領DCS和PID市場份額。國際市場：當今世界的PLC生產(chǎn)廠家約200多家，生產(chǎn)400多種PLC。全球最大的5家PLC制造商，德國SIEMENS公司、美國A-B公司、SCHNEIDER公司、日本的MITSUBISHI公司、OMRON公司、三菱公司約占全球市場銷售額的67％。我國對可編程控制器的研制始于1974年，目前全國有幾十個生產(chǎn)廠家，但產(chǎn)品多

28、為128個開關量I/O點以下的小型機。</p><p>　　我國應用PLC還處于初級階段，而且局限于鋼鐵、化工、汽車、機床、煤炭、電站等領域，其他行業(yè)的應用尚未普及，中國尚有廣闊的應用領域等待開拓。我國90％的PLC市場由國外占領，中、大型PLC中，幾乎100％是國外產(chǎn)品，以美國MODICON公司、GE公司、德國SIEMENS，日本富士公司為主。我國的包裝設備在許多方面采用了PLC，并取得了非常好的效果。<

29、/p><p>　　隨著計算機科學的發(fā)展和工業(yè)自動化愈來愈高的需求，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。僅僅將PLC理解為開關量控制的時代已經(jīng)過去，PLC不僅以其良好的性能滿足了工業(yè)生產(chǎn)的廣泛需要，而且將通信技術(shù)和信息處理技術(shù)融為一體，其功能也日趨完善。今后，PLC將主要朝著以下兩個方向發(fā)展：一個是向超小型專用化和低價格方向發(fā)展；另一個是向高速多功能和分布式自動化網(wǎng)絡方向發(fā)展。趨勢如下：</p&

30、gt;<p>　?。?）系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展。大是指大容量、高速度、多功能、高性能。小是指小型化、專用化、模塊化、低成本。</p><p>　?。?）功能不斷增強，各種應用模塊不斷推出。</p><p>　　（3）產(chǎn)品更加規(guī)范化、標準化。</p><p>　　1.3 包裝碼垛自動生產(chǎn)線的發(fā)展、應用現(xiàn)狀和存在問題</p><

31、;p>　　1.3.1 包裝碼垛自動生產(chǎn)線的發(fā)展</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)中，有很多地方需要對粉末狀或小顆粒狀散狀固體的流量進行準確的測量和控制，再配以給料設備組成定量給料控制系統(tǒng)。它是集喂料、流量測量和控制于一身的設備。目前，作為許多生產(chǎn)設備的定量給料控制系統(tǒng)己廣泛應用于水泥、冶金、建材、電力、化工、食品、礦山、糧食等各行各業(yè)。定量給料在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，正因為其應用的廣泛性，如果能提

32、高給料系統(tǒng)的精度、自動化程度，就有著重要的現(xiàn)實意義。</p><p>　　包裝碼垛自動生產(chǎn)線屬于工業(yè)機器人。工業(yè)機器人是在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的，始于40年代的美國橡樹嶺國家實驗室的搬運核原料的遙控機械操作手。工業(yè)機器人是一種能自動控制、可重復編程、多功能、多關節(jié)的操作機。它可以是固定式或移動式的，用于工業(yè)自動化作業(yè)中。工業(yè)機器人與其他專用自動機的主要區(qū)別在于，專用自動機是適應于大量生產(chǎn)的專用自動化設備，而

33、工業(yè)機器人是一種能適應產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動作功能的柔性自動化設備。</p><p>　　包裝碼垛生產(chǎn)線是機電儀一體化高技術(shù)產(chǎn)品，適用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)。它可實現(xiàn)對粉、粒、塊狀物料（如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等）的稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、金屬檢測、重量復檢、批號打印、轉(zhuǎn)位編組、碼垛、托盤和垛盤的輸送等作業(yè)全部實現(xiàn)自動化。通過可編程序控制器，對整個生產(chǎn)線的工作過程進行自動控制，對

34、運行過程中出現(xiàn)的故障或供料不足，供袋不及時、出垛不及時等，進行聲光報警。該設備具有操作簡單，運行可靠，維修方便等優(yōu)點。包裝碼垛生產(chǎn)線簡單地講，它是由包裝機械和碼垛機械組成的，其中的主要部分還是包裝機械，碼垛機械是從包裝生產(chǎn)線上分離出來而發(fā)展起來。其流程圖如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 包裝碼垛生產(chǎn)線流程圖</p><p>　　在我國，包裝機械的研制始于1958年，主要是自用

35、設備，屬革新產(chǎn)品，未進入市場，正式包裝生產(chǎn)線起始于七十年代初，“八五”期間呈全方位發(fā)展態(tài)勢，“九五”期間進入轉(zhuǎn)型期，逐步成為高科技、高效益、現(xiàn)代化、國防化的產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　我國包裝機械起步較晚，解放后輕工業(yè)開發(fā)了一批專用包裝設備，為啤酒廠、飲料廠、卷煙廠、火柴廠配套，尚未形成行業(yè)。80年代初，包裝機械作為新興的工業(yè)部門開始發(fā)展起來，經(jīng)過近二十年的艱苦努力，一支從事包裝設備科研、設計、生產(chǎn)制造及教育管理

36、的行業(yè)隊伍已形成，并初具規(guī)模，產(chǎn)品品種不斷增加，產(chǎn)量迅速上升，技術(shù)水平逐年提高，作為包裝機械工業(yè)在我國國民經(jīng)濟的崛起中正在不斷發(fā)展完善。</p><p>　　1.3.2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線的應用現(xiàn)狀</p><p>　　從專業(yè)化程度看，目前國內(nèi)包裝設備廠專業(yè)化程度還不高，57%的企業(yè)是兼業(yè)生產(chǎn)，僅上海、山東、江蘇、遼寧、浙江、廣東等省市專業(yè)廠較多。很久以來，包裝生產(chǎn)線只做到把物料包裝好為止

37、，至于后續(xù)的搬運工作，則完全由搬運工人來完成。造成這種局面有多方面的原因，但主要是由于我國生產(chǎn)力水平較低，勞動力便宜，科研人才缺乏造成的。隨著知識經(jīng)濟時代的到來，這種局面必將會被打破。</p><p>　　總的來說,我國包裝設備制造工業(yè)經(jīng)近20年的努力，在數(shù)量、質(zhì)量、水平方面均有較大的進展，為我國建立一個門類齊全、技術(shù)先進、水平相當、獨立完善的包裝設備生產(chǎn)系統(tǒng)奠定了堅實的基礎。但要想在未來的國際競爭中占有一席之地

38、，還必須要找出自身缺點和不足，特別是要找出與北美、日本、西歐等國家的差距。</p><p>　　2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線系統(tǒng)組成</p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　包裝碼垛自動生產(chǎn)線是一個典型的機電一體化系統(tǒng)。所謂的機電一體化系統(tǒng)是指在系統(tǒng)的主功能、信息處理功能和控制功能等方面引進了電子技術(shù)，并把機械裝置、執(zhí)行

39、部件、計算機等電子設備以及軟件等有機結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)，即機械、執(zhí)行、信息處理、接口和軟件等部分在電子技術(shù)的支配下，以系統(tǒng)的觀點進行組合而形成的一種新型機械系統(tǒng)。該系統(tǒng)由機械系統(tǒng)(機構(gòu))、電子信息處理系統(tǒng)(計算機)、動力系統(tǒng)(動力源)、傳感檢測系統(tǒng)(傳感器)、執(zhí)行元件系統(tǒng)(如電機)等五大子系統(tǒng)組成。其五種內(nèi)部功能即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能、構(gòu)造功能。</p><p>　　機電一體化系統(tǒng)的一大特點是由于機

40、電一體化系統(tǒng)的微電子裝置取代了人對機械的絕大部分的控制功能，并加以延伸和擴大，克服了人體能力的不足和弱點。另一大特點是節(jié)省能源和材料消耗。其主要特征是自動化操作。</p><p>　　包裝碼垛自動生產(chǎn)線主要應用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)中的粉、粒、塊狀物料的全自動包裝碼垛。包裝碼垛自動生產(chǎn)線可分為包裝部分和碼垛部分。包裝部分實現(xiàn)定量稱重、自動供袋、裝袋、夾口整形、折邊縫口、金屬檢測、重量復檢等功能。碼垛部分實

41、現(xiàn)轉(zhuǎn)位編組、推袋壓袋、碼垛及托盤的提供和垛盤的輸送等功能。</p><p>　　2.2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線系統(tǒng)組成</p><p>　　電子稱重機是包裝機起始部機，其作用是完成物料的定值稱重、投料等作業(yè)。本生產(chǎn)線采用凈重式電子稱重方式，這樣稱量結(jié)果不受容器皮重變化的影響，稱量精度高，同時采用雙秤交替的運行模式，可以保證生產(chǎn)線的包裝速度達到800～1000包／小時。整個稱重系統(tǒng)的動力源采用氣

42、動元件。給料系統(tǒng)采用氣動控制的二級投料方式，即稱重過程開始時，首先粗流料門完全打開，當進料量達到預先設定的粗進料值時(一般為總量的80%～85％左右)，粗進料氣缸復位，粗流料門關閉，快速投料過程停止；這時粗流料門前端有一方形孔即細流口還沒關閉，物料從該方形孔中繼續(xù)投料，即開始細投料過程，當充填物料達到預置重量時，細投料氣缸復位，細流料門關閉，給料結(jié)束。</p><p>　　自動供袋機是由供袋器、吸袋器、袋子傳送器

43、、接袋器、取袋器等部件組成。全自動包裝供袋工作是由供袋機械自動完成，操作人員只要將空袋子按要求碼放到上袋機的備用倉中就可以了。當袋倉中沒有袋子時備用袋倉中的袋子會被送袋機構(gòu)整摞地自動送到供袋器的袋倉中去。帶有真空吸盤的吸袋器從供袋器上把包裝袋吸住，然后向上提升到位后，傳送給傳送器。傳送器將袋子輸送到供袋機的斜板上。在導向板、接袋器、吸盤和光電開關的作用下，確保包裝袋在斜板上保持正確的位置和形狀。取袋器撿起斜板上的包裝袋，在取袋器四連桿的

44、作用下，包裝袋定位在包裝機的中心線上，等待裝袋機將包裝袋取走。自動供袋機供袋速度快，供袋質(zhì)量穩(wěn)定可靠，易于實現(xiàn)包裝工作的自動化。但機械結(jié)構(gòu)較復雜，且對袋子的材料、尺寸和質(zhì)量以及往備用袋倉中碼放袋子時袋口的方位等都有一定的要求。</p><p>　　自動裝袋機是由過渡料斗、取袋開袋夾送裝置、翻門縮口裝置、機架等構(gòu)成。過渡料斗是裝袋機聯(lián)接電子稱重機的過渡裝置，它可以存儲一袋物料，提高電子稱重機的稱重速度，減小物料落差

45、，降低粉塵產(chǎn)生量，利于除塵，同時保證物料順利地導入裝袋機并防止裝袋機產(chǎn)生的振動傳遞到電子稱重機上。取袋開袋夾送裝置將自動供袋機的取袋器取好的袋子夾住，開袋吸盤吸住袋子的兩面，在主氣缸推動下送到翻門縮口裝置的下面并將袋口拉開(此動作是和翻門縮口動作同時進行)為填裝物料做準備，同時將已裝好物料的料袋送到夾口整形機內(nèi)。在主氣缸行程兩端安裝有緩沖器，使主氣缸在行程端點得以緩沖并使裝袋機振動減輕。翻門縮口裝置將送過來的料袋通過夾袋手爪夾住袋子的兩

46、上邊，通過縮口動作收縮袋口(此動作與開袋動作同時進行)使翻門插入袋口，并在檢測系統(tǒng)檢測到料袋位置正確后向電子稱重機和過渡料斗發(fā)出卸料請求指令，投下物料，完成裝袋。每次裝填完物料后翻門關閉，夾袋手爪將袋口繃緊，松開，放到輸送機上，再由取袋夾送裝置在取袋的同時夾送到夾口整形機內(nèi)。</p><p>　　轉(zhuǎn)位輸送機: 將送來的料袋進行變換方位的設備。該機實現(xiàn)料袋水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)+90度, -90度，180度三種角度, 料袋所

47、需回轉(zhuǎn)的角度是以保證料袋口向內(nèi)為準, 保證垛形整齊、美觀。當料袋到達轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)板下方時, 光電開關給出信號, 輸送機電機制動, 繼電器輸出, 氣缸動作, 推動夾板夾住, 轉(zhuǎn)位電機根據(jù)編組工序需要, 通過同步帶傳動將料袋旋轉(zhuǎn)至所需角度。此時夾板打開, 輸送電機啟動, 送到下一工位。</p><p>　　編組機是是將轉(zhuǎn)位輸送機送來的料袋按碼垛要求實現(xiàn)2-3編組和3-2編組，即垛型每層為二袋豎、三袋橫或三袋橫、二袋豎并交替

48、進行。當位于輸送帶入口處的光電開關檢測到一個料袋到來時，立即啟動減速電機將料袋向前拖動到預定距離，而后停止運轉(zhuǎn)。在下一個料袋到來時，光電開關又重新啟動電機重復上述動作。當完成二袋豎放或三袋橫放時，推袋裝置便把這組料袋推到緩停板上暫存。如果計數(shù)達到一層(二袋豎加三袋橫或三袋橫加二袋豎)時，推袋裝置就將二部分料袋一起推到碼垛區(qū)。由于緩停板的設置減少一次來回推袋的時間，從而提高了碼垛效率。</p><p>　　推袋壓袋

49、、分層、升降機: 推袋機將編號的料袋推至緩沖區(qū), 并在分層碼垛時整形壓平, 推到分層機, 分層機將料袋投放到升降機上的托盤, 完成一層料袋的碼垛。當編組機完成一組時, 接近開關給出信號, 推袋壓袋機的減速電機動作, 帶動推袋小車將料袋組用擋板推至緩沖區(qū), 然后推動小車的擋板在氣缸的作用下抬起, 同時電機反向返回, 這一系列動作由一組接近開關狀態(tài)決定。當緩沖區(qū)一層滿信號到位, 分層機左右擋板打開, 壓袋氣缸動作, 將料袋組放至升降機托盤上

50、, 分層機關, 推板復位, 推袋小車歸位, 減速電機制動, 完成一個循環(huán)。升降機在碼垛達到8 層后, 將托盤送至托盤輸送機, 托盤倉的啟用托盤電機啟動, 將托盤送到升降機, 到位后升降機帶著托盤升到位, 等待料袋組碼垛。整個過程也是通過判斷接近開關和光電開關的狀態(tài)完成的。</p><p>　　托盤倉: 是存儲一定量的托盤, 并自動完成托盤輸送過程的部分。通過托盤倉內(nèi)的光電開關判斷托盤的數(shù)量, 當升降機將托盤送到下

51、一工位, 托盤倉下方的氣缸動作將托盤倉內(nèi)的最下端的托盤頂起, 同時驅(qū)動電機, 將下端的托盤送出, 氣缸恢復, 托盤在通過光柵光電開關后, 電機制動, 作為下一循環(huán)的啟用托盤。</p><p>　　3 包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)硬件設計</p><p>　　在包裝過程中，自動完成稱重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送、金屬檢測、重量檢測及碼垛等多個動作，動作多，運動復雜，而所處工作環(huán)境惡劣(高溫、振

52、動、粉塵)，這就要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性、良好的節(jié)能措施、很強的故障診斷能力，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。由于包裝生產(chǎn)線的各種控制為開關量，而目前流行的PLC具有結(jié)構(gòu)小巧、運行速度高、通用性好、可靠性高等特點，非常適合于工業(yè)現(xiàn)場的高溫、振動、粉塵等惡劣環(huán)境下的開關控制。所以選用PLC作為控制系統(tǒng)的核心部件。本包裝碼垛自動生產(chǎn)線動作關系復雜，I/O點數(shù)較多，以開關量控制為主，所以選擇日本三菱公司的FX2N系列PLC為控制核心部件。</p

53、><p>　　3.1 PLC控制的優(yōu)點</p><p><b>　?、?高可靠性；</b></p><p>　　1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。</p><p>　　2）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為10~20ms.</p><p

54、>　　3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。</p><p>　　4）采用性能優(yōu)良的開關電源。</p><p>　　5）對采用的器件進行嚴格的篩選。</p><p>　　6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴大。</p><p>　　7）大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系

55、統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進一步提高。</p><p>　?、?豐富的I/O接口模塊；</p><p>　　PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強電或弱電等。有相應的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設備，如：按鈕；行程開關；接近開關；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。</p><p>　　另外為了

56、提高操作性能，它還有多種人-機對話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。</p><p>　?、?采用模塊化結(jié)構(gòu)；</p><p>　　為了適應各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化PLC，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。

57、</p><p><b>　?、?編程簡單易學；</b></p><p>　　PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。⑤ 安裝簡單，維修方便；</p><p>　　工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設備與PLC相應的I/O端相連接，即可投入

58、運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。</p><p>　　由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復運行。</p><p>　　3.2 PLC控制系統(tǒng)硬件設計</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)示全包裝生產(chǎn)線的核心部分，而在包裝過程中，動作多，運動復雜，這就要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性、

59、良好的節(jié)能措施、很強的故障診斷能力，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。由于包裝生產(chǎn)線的各種控制為開關量，動作關系復雜，I/0點數(shù)較多，選擇日本三菱公司的FX2N系列PLC。該系列PLC為模塊式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)控制系統(tǒng)的需要靈活地組合成最佳的配置。</p><p><b>　?、?硬件配置</b></p><p>　　硬件配置包括FX2N基本單元、FX2N擴展單元、檢測元件(光電開關、

60、接近開關、真空開關等)、人機操作界面(按鈕、指示燈等)、控制元件(交流接觸器、變頻器、電磁閥等)以及執(zhí)行元件(電機和氣缸等)。</p><p>　　② FX2N系列PLC輸入輸出擴展方法，F(xiàn)X2N系列PLC是由電源、CPU、輸入輸出和程序存儲器組成的單元型可編程控制器。其主機稱為基本單元，為主機備有可擴充輸入輸出點數(shù)的“擴展單元(電源I/0)和擴展模塊(I/0)”，此外，還可以連接特殊擴展設備，用于特殊控制。&l

61、t;/p><p>　　在組織FX2N系列時，須考慮下述各點:</p><p>　　輸入輸出總點數(shù)控制在256點以內(nèi)，其中輸入點數(shù)和輸出點數(shù)均不能超過184點；</p><p>　　DC24V電源和DC5V電源的容量，基本單元和擴展單元內(nèi)部裝有電源，可以對擴展模塊供給DC24V電源，對特殊模塊供給DC5V電源，因此擴展模塊和特殊模塊的耗電量應該控制在基本單元及擴展單元的電

62、源范圍以內(nèi)；</p><p>　　對于FX2N基本單元，外接特殊單元和特殊模塊的數(shù)量，最多不超過8臺。關于輸入輸出序號的編號問題，F(xiàn)X2N系列PLC使用如下的編號方法:</p><p>　　1）輸入繼電器(X)、輸出繼電器(Y)的序號是由基本單元開始，按連接順序分配八進制數(shù)碼；</p><p>　　2）特殊擴展設備和PLC使用PLC的FROM和T0指令進行數(shù)據(jù)信息交

63、換，但是輸入輸出繼電器不占序號；</p><p>　　3）功能擴展板，F(xiàn)X2N-CNV-IF型轉(zhuǎn)換電纜，和輸出輸入點數(shù)無關。</p><p>　?、?具體的輸入輸出擴展</p><p>　　根據(jù)對于本生產(chǎn)線的分析，系統(tǒng)需要約130個輸入點、160個輸出點，總的點數(shù)約在290個左右，加上一定的點數(shù)裕量，系統(tǒng)總的輸入輸出點數(shù)應該配置在320點左右，而FX2N系統(tǒng)最大的點

64、數(shù)是256點，所以決定采取分段控制，將整個系統(tǒng)分成2段，前一段從電子稱重機到噴墨打印機，使用一個PLC系統(tǒng)控制，具體的擴展方法是FX2N-128MR+FX2N-48ER各一臺，共有點數(shù)176個，輸入點88個，編號范圍是X000～X127，輸出點88個，編號范圍是Y000～Y127;剩下的后面作為一個控制系統(tǒng)，使用FX2N-128MR+FX2N-16EYR，總點數(shù)144個，輸入點數(shù)64個，編號范圍是X000～X077，輸出點80個，編號范

65、圍是Y000～Y117。這樣系統(tǒng)的總點數(shù)為320點，其中輸入點152個，輸出點168個，可以滿足系統(tǒng)的要求。圖3-1是I/0擴展連接示意圖。</p><p><b>　　前段</b></p><p><b>　　后段 </b></p><p>　　圖3-1 I/0擴展連接示意圖 </p><p>

66、　?、?分配輸入/輸出點信號、輸出點與輸出控制是一一對應的。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號，分配給每一個輸入信號和輸出信號，即進行編號。FX2N型PLC的輸入/輸出通道號采用自由配置、固定通道方式。輸入輸出繼電器可自由選擇，與輸入點對應的即為輸入繼電器，與輸出點對應的即為輸出繼電器。包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)包裝部分及碼垛部分輸入輸出接口如表3-2、3-3所示。</p><p>　　表3-2包裝部分I/O接口分配

67、</p><p>　　表3-3碼垛部分I/O接口分配</p><p>　　3.3 控制系統(tǒng)供電原理圖</p><p>　　系統(tǒng)供電電源采用三相四線制上機供電。供電電源等級為AC380±5％，50Hz。上電源經(jīng)總的低壓斷路器“QF0”為整機供電。其中QFl給包裝部分電機M1.1～M10.1提供電源，QF2給碼垛部分電機M11.1～M20.1提供電源，QF3給

68、變頻器和電機M21.1～M25.1提供電源，QF4為打印機、金檢、重量復檢提供電源。普通電機的主回路包括交流接觸器和熱繼電器，變頻調(diào)速電機包括交流接觸器、熱繼電器和變頻器，制動電機還包括制動單元的輔助回路。</p><p>　　整機的接地保護與系統(tǒng)的接地保護網(wǎng)相聯(lián)接。系統(tǒng)供電原理圖見圖3-4，電機控制電路圖見圖3-5。</p><p>　　圖3-4系統(tǒng)供電原理圖</p>&l

69、t;p>　　圖3-16 電機控制電路圖</p><p>　　4 包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設計</p><p>　　4.1 包裝碼垛自動生產(chǎn)線工藝流程</p><p>　　包裝碼垛自動生產(chǎn)線可自動完成稱重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送、金屬檢測、重量檢測及碼垛等功能。全自動包裝碼垛生產(chǎn)線的機械系統(tǒng)主要包括全自動稱重單元、包裝單元、輸送檢測單元、碼垛單元。其主要

70、工藝流程如下:物料自儲料斗進入包裝秤的給料裝置，通過粗、細給料，實現(xiàn)粗、細兩級加料。當秤斗中的物料重量達到最終設定值時，稱重終端發(fā)出停止加料信號，待空中的飛料全部落入秤斗后此次稱重循環(huán)結(jié)束，此時電子包裝秤等待裝袋機的投料信號。當自動裝袋機完成上袋后，發(fā)出訊號，使稱重箱打開卸料翻門，向包裝袋內(nèi)投料，卸料后稱重箱關閉翻門，裝袋機張開夾袋器，包裝袋通過夾口整形機和立袋輸送機進入自動折邊機，包裝袋經(jīng)折邊后，進入縫口機，當設在縫口機旁邊的光電開關

71、檢測到包裝袋后，縫紉機開始工作，縫合包裝袋，當包裝袋離開縫紉機后，縫紉機停止，并自動切斷縫合線。包裝袋經(jīng)過倒袋整形機進入金屬檢測機及重量復檢機，如果檢測不合格，在包裝袋通過自動撿選機時將被剔除，而合格的包裝袋則順利通過自動撿選機，再經(jīng)噴墨打印機、過渡輸送機、緩停機等設備，將包裝袋輸送到碼垛單元，由轉(zhuǎn)位機根據(jù)碼垛工藝要求將料袋依次按“2袋豎-3袋橫”和“3袋橫-2袋豎”</p><p>　　包裝碼垛自動生產(chǎn)線工藝流

72、程如圖4-1所示。</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖4-1 包裝碼垛生產(chǎn)線工藝流程圖</p><p>　　4.2 程序控制邏輯</p><p><b>　　4.2.1包裝部分</b>&

73、lt;/p><p>　?、?自動供袋控制邏輯</p><p>　　當吸袋垂直氣缸電磁閥接通時，氣缸開始下降，同時吸袋真空裝置接通，當吸袋真空閥達到設定值時，吸袋垂直氣缸開始上升，吸盤吸住袋子上升，上限位開關打開后，傾斜氣缸電磁閥接通，使垂直氣缸傾斜，把袋送入供袋輥子，斜限位開關閉合后，傾斜氣缸停止運動，吸袋真空吸盤斷真空，袋子開始進入供袋輥子。同時，傾斜氣缸開始返回，完成吸袋操作，這個過程不斷

74、重復進行。自動供袋流程圖如圖4-2所示。</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　真空閥到 N</p><p><b>　　設定值？ </b>

75、;</p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖4-2 自動供袋流程圖</p><p>　　② 自動取袋控制邏輯</p><p>　　袋子通過供袋輥子送到斜托板上，當斜托板上的光電開關檢測到袋底時，支持袋底的斜托盤開始下降，當光電開關檢測到袋口時，斜托板上的防滑吸盤吸住袋子。這時橫進裝置應在生產(chǎn)線取袋位

76、置，如果不在，應向該方向移動，移動過程中，由減速開關控制減速運動，由到位限位開關控制到位。到位后，磕頭裝置傾斜，由限位開關限位，同時起動真空電磁閥，實現(xiàn)真空吸袋，經(jīng)過延時，吸住袋，磕頭裝置立起，斜托板上升回到原來位置，完成取袋操作，這個過程重復進行。自動取袋流程圖如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3自動取袋流程圖 </p><p>　?、?自動裝袋控制邏輯</p>

77、<p>　　這時開袋、抱板與大夾子應處于張開位置，橫進裝置向包裝線取袋方向移動，同時移動過程中有減速過程，到位后，限位開關閉合，抱板與大夾子閉合。當夾抱限位開關閉合后，料斗下縮口夾子應張開，同時取袋裝置真空打開，橫進裝置向包裝線裝袋位置移動，同樣經(jīng)過減速過程，然后由限位開關控制到位，抱板與大夾子把裝滿料的帶子送到輸送袋上，夾輥氣缸動作，完成夾送動作。同時空袋子袋口被大夾子夾緊，這時縮口夾袋壓力接通，縮口夾子向里收，同時，開袋、

78、抱袋、張開，開袋真空檢測和夾袋壓力檢測工作，如果沒有夾住袋子或沒有把袋口打開，縮口夾子則松開，開袋真空和夾袋壓力斷開，然后進行吹袋操作。如果通過加緊壓力檢測袋子被夾住，真空開袋把袋口確實打開，則關閉真空和壓力置，卸料門打開，進行裝袋操作。從放料門插入，打開袋口，然后秤卸料總定時器開始起動，總定時器的時間設定裝袋、拍打、墩實的時間，當定時到裝料總時間的三分之二時，拍打板上升，進行墩實總的定時時間到后，放料門關閉，裝料操作完畢。自動裝袋流程

79、圖如圖4-4所示。</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b

80、></p><p><b>　　Y </b></p><p>　　圖4-4自動裝袋流程圖</p><p>　?、?折邊、縫口控制邏輯</p><p>　　橫進裝置向包裝線裝料方向移動，經(jīng)過減速過程，橫進裝置到位，抱板與大夾子夾緊，縮口夾子張開，為送袋操作做好準備。</p><p>　　當橫

81、進裝置向包裝線裝料方向移動時，同時把裝滿料的袋子送到輸送帶上，進行折邊、縫袋口操作。這樣完成送袋操作，此后重復上述各種操作。折邊縫口流程圖如圖4-5所示。</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y </b></p><p>　　圖4-5折邊縫口流程圖</p><p>

82、　?、?倒袋、輸送控制邏輯</p><p>　　料袋由縫口機進入倒袋輸送機，光電開關檢測到料袋后，倒袋氣缸伸出，將料推倒，進入整形部分，此后重復上述各種操作。倒袋、輸送流程圖如圖4-6所示。 </p><p>　　圖4-6倒袋、輸送流程圖 </p><p>　　⑥ 金屬檢測、重量檢測控制邏輯</p><p>　　料袋通過金屬檢測輸送機時，如果

83、發(fā)現(xiàn)袋中有金屬物體，檢測器將發(fā)出警報，含金屬料袋將由自動撿選機剔除。合格料袋繼續(xù)向前進入重量檢測輸送機，如果料袋重量不合格，也將由自動撿選機剔除。合格料袋繼續(xù)向前輸送。金屬檢測、重量檢測流程圖如圖4-7所示。</p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>

84、　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　圖4-7 金屬檢測、重量檢測流程圖</p><p>　　4.2.2 碼垛部分</p><p>　　機器人碼垛機主要由機械主體、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、手臂機構(gòu)、末端執(zhí)行器(抓手) 、末端執(zhí)行器調(diào)節(jié)機構(gòu)以及檢測機構(gòu)組成,按不同的物料包裝、堆垛順序

85、、層數(shù)等要求進行參數(shù)設置,實現(xiàn)不同類型包裝物料的碼垛作業(yè)。按功能劃分為進袋、轉(zhuǎn)向、排袋、編組、抓袋碼垛、托盤庫、托盤輸送以及相應的控制系統(tǒng)等機構(gòu)。</p><p>　　(1)轉(zhuǎn)向機構(gòu)。按設定程序?qū)Πb袋作轉(zhuǎn)向編排。</p><p>　　(2)排袋機構(gòu)。采用皮帶輸送機將編排好的包裝袋送至積袋機構(gòu)。</p><p>　　(3)積袋機構(gòu)。采用皮帶輸送機集中編排好的包裝袋。

86、</p><p>　　(4)抓袋碼垛機構(gòu)。采用機器人碼垛機構(gòu)完成碼垛作業(yè)。</p><p>　　(5)托盤庫。成疊的托盤由叉車送入,按程序逐個排放至托盤輥道輸送機,有規(guī)律地向碼垛工序供應空托盤,達到8層后的成垛托盤,由輥道輸送機輸送至成垛托盤庫,最后由叉車取出送至倉庫貯存。</p><p>　　碼垛工作過程:由包裝線上送來的包裝袋,其封口處于包裝袋前進方向的末端。第

87、1只包裝袋不旋轉(zhuǎn)直接進入排包工序,第2 只包裝袋做180°旋轉(zhuǎn)后進入排包工序,然后由排包機將第1、2只包裝袋推至碼包工序,第3、4、5只包裝袋依次在旋轉(zhuǎn)機上做逆時針旋轉(zhuǎn)90°,然后由排包機推至碼包工序;同時將先期進入碼包區(qū)域的第1、2只包裝袋一起推送至卸包臺工作區(qū)域;由卸包機將編碼好的一層包裝袋卸入事先備好的托盤上進行分層碼垛;此時承載托盤下降一層包裝袋高度的行程,至此完成第1 層的碼垛工作。后面第3、5、7層的碼垛

88、均按上述程序運行。第2層包裝袋的運行程序為:當?shù)?層的第6、7、8只包裝袋依次進入旋轉(zhuǎn)機后,在旋轉(zhuǎn)機上做順時針方向旋轉(zhuǎn)90°,并送至排包工序,然后由排包機將排列好的3只包裝袋推送至碼包工序,第9只包裝袋不用旋轉(zhuǎn)直接進入排包工序,第10只包裝袋在旋轉(zhuǎn)機上做180°旋轉(zhuǎn)后進入排包工序,由排包機推進至碼包工序,將先期進入碼包區(qū)域的第6、7、8這3只包裝袋編碼在一起,然后將第2層編碼好的5只包裝袋一起推送至卸包臺工作區(qū)域,由

89、卸包機將這5只包裝袋卸在第1層上面進行碼垛;承載托盤再下降一層包裝袋的高程,至此完成第2</p><p>　?、?推袋/分層控制邏輯</p><p>　　編組機滿信號激發(fā)一次推袋動作，推袋前進之前，推袋擋板關閉。若滿半層時，推袋到滑臺位置，推袋擋板打開，然后推袋機返回;當滿一層而且分層機空時，推袋機推倒前端位置，推袋擋板打開，然后推袋機返回。料袋進入分層機后，側(cè)面整形擋板合上，然后壓袋機向

90、下壓袋。若托盤處于分層碼垛位置時，分層機打開，升降機開始下降，壓袋機壓到位后，壓袋和側(cè)面整形氣缸返回，升降機停止下降。若分層機空和壓袋機返回到位，分層機開始關閉。推袋、分層流程圖如圖4-8所示。</p><p>　　圖4-8推袋、分層流程圖</p><p><b>　?、?升降機控制邏輯</b></p><p>　　分層機動作和分層機滿光電開關

91、觸發(fā)一次層計數(shù)，升降機根據(jù)層計數(shù)結(jié)果確定是否排垛。若層數(shù)小于8時，進行分層碼垛動作;當層數(shù)為8時，觸發(fā)一次排垛動作。空托盤到達待碼垛位置時，升降機開始上升，到達上限位或升降機上臨界光電開關，停止上升，等待分層碼垛。升降機根據(jù)所碼層數(shù)確定是否排垛，當碼完8層后，升降機下降到達下限位置后，停止下降，并發(fā)托盤輸送機排垛。當排垛未完成時，升降機上升或下降動作均無效。升降機控制流程圖如圖4-9所示。</p><p><

92、;b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>

93、;　　Y </b></p><p>　　圖4-9升降機控制流程圖 </p><p>　?、?托盤和垛盤輸送機控制邏輯</p><p>　　當升降機排垛時，托盤和垛盤輸送機是否起動排垛，取決于垛盤位是否有空。若無空，則聲光報警，輸送機處于等待狀態(tài);一旦有空，則啟動排垛輸送。當實垛盤未到達垛盤輸送機時，托盤輸送機繼續(xù)運轉(zhuǎn)。若空托盤到位和排垛完畢后，托盤輸送機

94、停止運轉(zhuǎn)。然后，啟動托盤倉動作，自動放一個空托盤到待傳托盤位置上。</p><p>　　當垛盤叉裝位置或垛盤緩沖位置有空而托盤輸送機占位時，垛盤輸送機將自動啟動運行，將實垛盤送到垛盤緩沖位置上。托盤、垛盤輸送流程圖如圖4-10所示。</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y </b></

95、p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖4-10托盤、垛盤輸送流程圖</p><p><b>　?、?托盤倉控制邏輯</b></p><p>　　當托盤倉空時，則聲光報警。除自動啟動托盤倉升降動作外，

96、還可用托盤倉側(cè)面安裝的操作閘隨時啟動升降動作。托盤倉上升時，當上升到一定位置(待傳位空時到達托盤倉上位時，到達托盤倉中位，托盤叉打開，托盤倉繼續(xù)上升，直到頂部。當托盤倉下降時，降到托盤倉中位時，托盤叉合上，托盤倉繼續(xù)下降，直到底部。這樣即可放一個空托盤到待傳位上。托盤倉控制流程圖如圖4-11所示。</p><p><b>　　N</b></p><p><b&g

97、t;　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖4-11托盤倉控制流程圖</p><p>　　4.3 PLC控制系統(tǒng)軟件程序設計</p><p>　　包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)是基于PLC

98、集成控制的系統(tǒng)，根據(jù)本節(jié)敘述的內(nèi)容中的系統(tǒng)整體控制流程圖及系統(tǒng)的輸入和輸出信號，來編制PLC的梯形圖。PLC采用循環(huán)掃描方式，按梯形圖從上而下，從左而右的先后順序予以執(zhí)行。下面給出的是程序的梯形圖，使用三菱公司全系列編程軟件GX Developer-7C編輯，編程方式是梯形圖，見附錄梯形圖。其中附錄-圖1是前段包裝部分的梯形圖，附錄-圖2為系統(tǒng)后段碼垛部分的梯形圖。</p><p><b>　　結(jié)論&l

99、t;/b></p><p>　　包裝碼垛自動生產(chǎn)線包括機械、電控、氣動等系統(tǒng)，雖然設備復雜，但操作卻很簡單。設有多個操作盤或觸摸屏，可進行自動/手動操作切換，在手動操作時可對單一部機或動作進行控制。操作盤面上均有多個狀態(tài)顯示窗口和故障顯示窗口，以便于操作人員了解設備所處的狀態(tài)。</p><p>　　通過這段的的設計，除了鍛煉了自己的能力外，也積累了不少經(jīng)驗，現(xiàn)總結(jié)如：</p&g

100、t;<p>　　(1)掌握了PLC控制原理及編程方式，設計了包裝碼垛生產(chǎn)線的工藝過程及動作流程。</p><p>　　(2)完成了包裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)基礎硬件和軟件的設計。</p><p>　　由于時間很短，且自己掌握的知識有限，所以對包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)只是做了一些初步工作，目前包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)功能還很不完善，還有許多問題尚待解決，如:</p><

101、p>　　(1)實時監(jiān)控現(xiàn)場情況有待于進一步加強。</p><p>　　(2)控制系統(tǒng)中的故障診斷和故障處理應進一步完善。</p><p>　　(3)本系統(tǒng)設計了全自動包裝動作控制電路，能完成粉狀或粒狀物體的包裝動作，但對于高性能的PLC來說還未充分拓展其功能，如何擴展PLC在包裝行業(yè)的功能仍是一項重要任務。</p><p>　　經(jīng)過這次設計，我最大的收獲是對理

102、論和實際相結(jié)合的重要性有了深刻的認識。原來在課本上學到的東西當實際用起來時才知道相差甚遠，在設計里完成了軟硬件的選擇，梯形圖的編制中依然遇到許多的問題。不過幸好在老師和同學的幫助下完成了設計并學到了很多知識。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]．王庭有，可編程控制器原理及應用，國防工業(yè)出版社．2008:</p>&l

103、t;p>　　[2]．姜培剛、蓋玉先，機電一體化系統(tǒng)設計，機械工業(yè)出版社．2010:</p><p>　　[3]．張燕賓，變頻調(diào)速應用實踐，機械工業(yè)出版社．2001:</p><p>　　[4]．何超，交流變頻調(diào)速技術(shù)，北京航空航天大學出版社．2006:</p><p>　　[5]．張進秋，陳永利，張中民，可編程控制器原理及應用實例[M].北京:機械工業(yè)出版社，

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107、2：</p><p>　　[14]． Springer Berl in ／ Heidelberg． Networks． Lecture Notes in Computer Science[J]．2005： </p><p>　　[15]．楊公源．機電控制技術(shù)及應用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2005：191～192‘</p><p>　　[16]．李全利．可編程序

108、控制器及其網(wǎng)絡系統(tǒng)的綜合應用技術(shù)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005：</p><p>　　[17]．何南至．我國食品和包裝機械工業(yè)現(xiàn)狀及展望[J]．食品工業(yè)科技．1998：</p><p>　　[18]．黃成義．自動包裝碼垛生產(chǎn)線監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]．哈爾濱工業(yè)大學碩士論文．2001：</p><p>　　[19]．董愛梅．基于PLC的聚乙烯包裝碼垛機控制系統(tǒng)設

109、計[J]．包裝工程．2005，26(1)：</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在論文完成之際，我首先要向我的指導老師xx老師表示最真摯的謝意，xx老師從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關，在此我表示衷心感謝。</p><p>　　我還要特別感謝我的同學，給予了我無私的幫助，在我學

110、習期間給我極大關心和支持的各位老師以及關心我的同學和朋友，正是他們的鼓勵和幫助之下，我得以順利完成論文。</p><p>　　寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學習的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學習生活的開始。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　圖-1包裝部分的梯形圖

111、 </p><p>　　圖1包裝部分的梯形圖(1/2)</p><p>　　圖1包裝部分的梯形圖(2/2)</p><p>　　圖2碼垛部分的梯形圖</p><p>　　圖2碼垛部分梯形圖1/5)</p><p>　　圖 2碼垛部分梯形圖(2/5)</p><p>　　圖2碼垛部分梯形圖(3