基于PLC标签打印控制系统的设计详解.docx
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基于PLC标签打印控制系统的设计详解
摘要
标签打印，顾名思义就是打印标签。
标签是指产品上的文字图形符号及一切的说明物。
随着市场经济的进展和商品的激烈竞争，标签已成为公平交易、商品竞争的一种重要形式。
随着科技的进步、标准规范化管理、企业快速进展不断地提高，各行各业对标签的质量、形象、安全、高效、准确管理的要求愈来愈高！
规范标签管理已经成为各行管理的各业各部门重要内容之一，受到愈来愈多管理者的高度重视，所以标签的制作及打印已经成为日常工作的一部份，如何高效的制作出优质标签将成为大家关注的一个问题，专门是在中国大多数需要利用标签的机构，如高效管理中普遍没有专业的打印机支持，在此前提下，如安在普通打印机上实现高质量的标签的排版和打印，是有必然普遍意义的。
所以本次设计主要为了实现加倍方便快捷的控制标签打印的进程和标签内容更易改的打印系统而设计。
本次设计的主要思路为通过PLC控制俩部份来实现，第一部份通过PLC的输出控制交流接触的线圈来控制标签打印电机的运行，进行标签打印；第二部份，通过PLC的输出控制频器，在通过变频器对传送电机进行三段速的控制，最终实现设计。
通过最终测试，实现了以上的标签打印设计。
关键词：
PLC，交流接触器，变频器
ABSTRACT
Labelprinting,justasitsnameimpliesistoprintlabel.Thewordsonthelabel,theproductisallgraphicsymbolsandinstructions.Withthedevelopmentofthemarketeconomyandthefiercecompetitionofcommodities,thelabelhasbecomeafairtrade,animportantformofcompetitionofthecommodity.
Withtheprogressofscienceandtechnologyrapiddevelopment,standards,standardizedmanagement,enterprisesconstantlyimprove,inallwalksoflife,aboutthequalityofthelabelimage,safe,efficientandaccuratemanagementofthedemandishigherandhigher!
Specificationlabelmanagementhasbecomeallwalksoflife,oneoftheimportantcontentsofthevariousdepartmentsattachgreatimportancetobymoreandmoremanagers,sothelabelproductionandprintinghasbecomeapartofthedailywork,howeffectivelytoproducehighqualitylabelwillbeaquestionofattention,especiallyinmostofChina'sneedtousethelabel,suchasefficientmanagementinprofessionalprintersupport,underthepremise,howtoachievehighqualitylabelonordinaryprintertypesettingandprinting,thereisacommonsense.
Sothisdesignmainlyinordertoachievemoreconvenientandquickcontrollabelprintingprocessandlabelprintingsystemanddesigncontentaremorelikelytochange.ThedesignofthemainideasimplementedbyPLCcontroltwoparts,thefirstpartthroughtheoutputofthePLCcontrolaccontactorcoiltocontroltheoperationoflabelprintingmachine,labelprinting,Thesecondpart,throughtheoutputofthePLCcontroloffrequency,intothreesectionsoftransmittingmotorbythefrequencyconvertercontrol,finallyrealizesthedesign.
Throughthefinaltesting,andrealizedtheabovelabelprintingdesign.
KEYWORDS:
PLC,accontactor,frequencyconverter
PLC标签打印控制系统的设计
1系统方案设计
系统设计的核心思想进程：
按下启动按钮SB1,传送带电机M2以20Hz正转运行，当入料传感器检测到A点传送带上有标签工件,打码电机M1开始打码运转，3秒后打码电机停止第一次打码；现在，传送带电机M2变换成30Hz正转运行，当工件移动抵达B点后，打码电机M1开始打码运转，5秒后打码电机停止第二次打码；同时，传送带电机M2以50Hz正转运行，当工件移动抵达C点时，打码电机M1开始打码运转，8秒后打码电机停止第三次打码。
一次打码结束。
因此，系统主要有输入，控制器，打码电机，传送电机，变频器，标签纸组成，系统设计框图如图1所示。
图1设计框图
下面别离论证这几个模块的方案选择。
2控制器
控制器的选择
方案一：
采用PLC控制，它的逻辑控制是以程序的方式存储在内存当中，改变程序，即可改变逻辑，连线少、体积小、方即靠得住。
而且在运行中抗干扰能力强，维修工作量小，适用性强。
方案二：
采用常规的继电器控制。
它是利用各电器件机械触点的串、并联组合成逻辑控制。
采用硬线连接，连接多而复杂，对此后的逻辑修改、增加功能很困能。
而且在运行中容易出现触点的断裂等各类硬件问题。
综合以上分析选用PLC控制，由于考虑到本次PLC标签打印控制系统的输入输出所需I/O口比较少，所以选用了通用性强，而且编程方便，容易理解的西门子s7-200进行编程。
控制要求
按下启动按钮SB1,传送带电机M2以20Hz正转运行，当入料传感器检测到A点传送带上有标签工件,打码电机M1开始打码运转，3秒后打码电机停止第一次打码；现在，传送带电机M2变换成30Hz正转运行，当工件移动抵达B点后，打码电机M1开始打码运转，5秒后打码电机停止第二次打码；同时，传送带电机M2以50Hz正转运行，当工件移动抵达C点时，打码电机M1开始打码运转，8秒后打码电机停止第三次打码。
一次打码结束
S7-200MicroPLC的概述
S7-200系列是一类可编程逻辑控制器（MicroPLC）。
这一系列产品能够知足多种多样自动化控制需要，（如图2）展示一台S7-200MicroPLC。
由于具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价钱和壮大的指令，使得S7-200能够近乎完美地知足小规模的控制要求。
另外，丰硕的CPU类型和电压品级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。
图2S7-200控制器外部图
输入输出I/O口分派表
表1输入输出I/O分派表
功能
I
功能
O
启动
打码电机M1
停止
传送电机M2（20hz）
传感器A
传送电机M2（30hz）
传感器B
传送电机M2（50hz）
传感器C
程序流程图（如图3）
图3程序流程图
西门子S7-200PLC编程
图4标签打印系统梯形图
3传感器
传感器概念
能感受规定的被测量，并依照必然的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器分类
（1）按被测量原理分类：
可分为位移、力、力矩、转速、振动、加速度、温度、压力、流量、流速等传感器。
（2）按测量原理分类：
可分为电阻、电容、电感、光栅、热电偶、超声波、激光、红外、光导纤维等传感器。
（3）按传感器转换能量供给形式分类：
可分为能量变换型（发电型）和能量控制型（参量型）两种。
考虑到本次设计只用于检测位置和本钱的问题，选用了最为普遍的光电对射传感器。
光电对射传感器
由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。
它的检测距离可达几米乃至几十米。
使历时把发光器和收光器别离装在检测物通过路径的双侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。
（如图5）
图5光电对射外部图
4电机
打码电机
表2三相感应微型电动机参数
型式
JW6314
功率
180瓦
电压
380V
电流
频率
50Hz
工作方式
连续
绝缘等级
E
转速
1400转/分
传送电机
表3三相感应微型电动机参数表
型式
JW6314
功率
180瓦
电压
380V
电流
频率
50Hz
工作方式
连续
绝缘等级
E
转速
1400转/分
5变频器
变频器概念
变频器就是将固定频率的交流电变成频率持续可调的交流电装置。
西门子MM440变频器
MICROMASTER440（如图6）是专门针对与通常相较需要加倍普遍的功能和更高动态响应的应用而设计的。
这些高级矢量控制系统可确保一致的高驱动性能，即便发生突然负载转变时也是如此。
由于具有快速响应输入和定位减速斜坡，因此，乃至在不利用编码器的情形下也能够移动至目标位置。
该变频器带有一个集成制动斩波器，即便在制动和短减速斜坡期间，也能以突出的精度工作。
所有这些都可在kWHP）直至250kW（350HP）的功率范围内实现。
图6西门子MM440变频器外部图
变频器面板按钮功能（如图7）
图7变频器控制面板
1:
改变电动机的转动方向；
2:
启动变频器；
3:
停止变频器；
4:
电动机点动；
5:
访问参数；
6:
减小数值：
减小面板上显示的参数数值；
7:
增加数值：
增加面板上显示的参数数值；
8:
功能:
变频器运行进程中,在显示任何一个参数时按下此键并维持2秒钟,将显示直流回路电压、输出电流、输出频率、输出电压、由P0005选定的数值。
变频器参数设置
恢复变频器工厂默许值，设定P10010=30和P0970=1，按下P键，开始复位，复位进程大约在3min，以保证变频器的控制接线参数恢复到工厂默许值。
PLC标签打印控制系统设置变频器对应参数如表4所示。
表4变频器参数设置
参数号
出厂值
设置值
说明
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
7
命令和数字I/O
P0700
2
2
选择命令源：
由端子排输入
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
7
命令和数字I/O
P0701
1
17
选择固定频率
P0702
1
17
选择固定频率
P0703
1
1
ON接通正转，OFF停止
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1000
2
3
选择固定频率设定值
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1001
0
20
设置固定频率1（Hz）
P1002
0
30
设置固定频率2（Hz）
P1003
0
50
设置固定频率3（Hz）
6外部接线总图（如图8）
图8外部接线总图
7参考文献
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机械工业出版社，2007
[2]王玉中.电气控制与PLC应用技术【M】.河南：
河南科学技术出版社，2010.
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机械工业出版社，2004.
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重庆大学出版社，1999.
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机械工业出版社，2010.
[14]王玉中.电气控制与PLC应用技术【M】.河南：
河南科学技术出版社，2010.
8致谢信
历时快要三个月的时刻终于将这篇论文写完，在论文的写作进程中碰到了无数的困难和障碍，都在同窗和老师的帮忙下度过了。
尤其要强烈感激我的论文指导老师—赵瑞林老师，他对我进行了无私的指导和帮忙，不厌其烦的帮忙进行论文的修改和改良。
另外，还有我的列位任课老师，他们为我讲解了各部份我不懂的地方。
在此向帮忙和指导过我的列位老师表示最衷心的感激！
感激这篇论文所涉及到的列位学者。
本文引用了许多者的研究文献，若是没有列位学者的研究功效的帮忙和启发，我将很难完本钱篇论文的写作。
感激我的同窗和朋友，在我写论文的进程中给予我了很多素材，还在论文的撰写和排版进程中提供热情的帮忙。
由于我的学术水平有限，所写论文不免有不足的地方，恳请列位老师批评和指导。
指导教师评语：
指导教师签名：
毕业设计（论文）成绩：
毕业设计（论文）表现成绩：
毕业设计（论文）答辩：
1.答辩组成员签名：
2.答辩日期：
年月日
3．答辩评语：
4．答辩成绩：
毕业设计（论文）总成绩：
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