颗粒料包装机的PLC自动控制设计 毕设Word格式文档下载.docx

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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。

关键词：

颗粒料包装机，PLC，GXDeveloper

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THEDESINEOFAUTOMATICCONTROLFORGRANULARMATERIALPACKINGMACHING

ABSTRACT

WiththedeepeningofChina'

sreform,openingupandtheintegrationoftheworldeconomy,China'

semergingpackagingindustrydevelopmentnewchallenges.Inordertomeettheincreasingpeople,keeppacewiththepackingmaterialandculturalneedsofindustrialproducts,qualityandhigherrequirements,scienceandtechnologytopackagingproduction,packagingindustrytechnicalresearchmustkeeppacewithTheTimes,andconstantlyupdateandupgrade.

BecauseoftraditionalrelaycontrolofPackingMachineforGranularMaterial,herearelotsofdisadvantageswhichincludedevicecomplexity,inferiorreliability,malfunctionanalysisandtroubleobviation.Asthekerneldevicecontrolsystem,PLCiswidelyusedinmodernindustrialproductionanddowellinthisfield.

Thisthesistakesthecontrolsystemofthehigh-speedfull-automaticpackingmachinethatwasdevelopedbyLiuYangHandsomeTradeCorp.Ltdalongwithourteacherasabackground.WeapplytheadvancedcontroltechniqueinthepackingmachinecontrolsystemsuchasthetechniqueofPLC,lightelectricitytechniqueandsoon.Bythedescribingofthebasicoperationofsmallautomaticpackager,andovercomethedefectsofnowusedpackagerintransmissionsystem.Themaindesignerincludeintheanalyzingofthepackagingmachine’sstructureandthemovement,protractingtheelectricschematicdiagram,writingthePLCprogrammingandthechoosingandfixingtheelectric’spartsofanapparatus.ThepapergivesthedesignofhardwareandsoftwareabouttheelectricalcontrolofPackingMachineforGranularMaterial,whichincludeselectingamodelofPLC,distributingaddressofI/O,wiringdiagramofI/O,designingofprogrammabletrapeziumandtheoryofcontrol.

KEYWORDS:

Packingmachingforgranularmaterial,PLC,GXDeveloper

前言

可编程控制器为工业控制应用而设计制造的。

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC，它是60年代末发明的工业控制器件，是美国数字公司（DEC）为美国通用公司（GM）研制开发并成功应用于汽车生产线上，可编程控制器自此诞生。

随着计算机技术的飞速发展，PLC软硬件水平与规模也发生了质与量的变化，其控制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。

现代PLC已经成为真正的工业控制设备。

最初，PLC主要是用在生产线控制和大型机械的控制上。

但不久，西德的西门子（SIEMENS）公司、BBC公司就开始研制PLC，当时主要是用于轧钢机、升降设备等大型设备上。

70年代初，日本的OMRON也推出了他们的PLC。

三菱、日立、富土、东芝、横河、日电等公司也先后加入了PLC制造者的行列。

70年代中期，美国和西德首先出现了微电脑化的小型PLC。

由于PLC是为工业控制所生产的通用性很强，适合于大批量生产的装置，所以成本迅速下降；

加上其是专为工业控制所设计，所以具有极好的抗干扰性能；

并且他的使用和维护都极为方便，实现了低水平的操作、高性能的控制，所以在机械制造业深受欢迎。

小型PLC开始步入诸如塑料注塑机、包装机械、橡胶机械、纺织机械等轻工机械的控制领域，其成本的低廉和性能的优良对直接使用微机作为控制单元的做法构成了强有力的挑战，更有全面取代传统继电器控制屏的趋势。

由于大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使PLC的功能不断增强，PLC不仅能进行顺利逻辑控制，还能完成定时、计数，算数、逻辑运算，数据处理，模拟量输入输出及PID控制。

今后，PLC将主要朝着以下两个方向发展：

一个是向超小型专用化和低价格方向发展；

另一个是向高速多功能和分布式自动化网络方向发展。

总趋势如下：

（1）可编程控制技术的标准化

在工业自动化产品繁花似锦的今天，各生产厂商既互相竞争又互相合作。

一种自动化产品的竞争力除表现在技术上的个性外，更重要的还在于其满足国际标准化的程度和水平。

标准化一方面保证了产品的出厂质量，另一方面也保证了各个厂家产品的互相兼容。

出厂检验时各可编程控制产品的厂家都有相应的技术标准作依据。

按照这些标准，各种型号的PLC产品对工业应用环境、抗干扰性等条目都给出了明确的规定。

但是，这些标准目前只能是统一区域性的产品，而不能实现全球的统一性。

为了使各厂家的产品有一个共同的参考平面，制定了国际标准。

（2）CPU处理速度的加快

目前PLC的CPU与微型计算机的CPU相比，还处在比较落后的地步，最高的也仅仅处在80486一级。

将来会全部使用64位RISC芯片，实现多CPU并行处理或分时处理或分任务处理，实现各种模块智能化，且部分系统程序用门阵列电路固化。

这样PLC执行指令的速度将达到纳秒级。

（3）可编程控制技术的智能化

提高一个系统的智能程度不仅提高系统的品质，在某种意义上也提高了系统的可靠性。

（4）通用性和专业化的结合

可编程控制产品是通用的。

但是工业的每一领域都有其自己的特点。

怎样才能使一个系统既具有通用性又具备专业化呢？

硬件系统的模块化便是解决这一矛盾的钥匙。

这样，适合于某个行业或某些特殊问题的专用模块就可以很容易地集成到通用系统中去。

常用的专用模块包括：

定位模块、温度测量模块、高速采样模块、网络接口模块等。

（5）可靠性进一步提高

随着PLC进入过程控制的领域，对PLC可靠性的要求进一步提高。

但从根本上来讲，系统的可靠性取决于系统各单元的可靠程度。

要保证整个系统的可靠运行，首先要求系统各单元的质量要得到保证。

MTBF（平均无故障时间）是衡量产品质量的重要指标。

（6）控制与管理功能一体化

为了满足现代化大生产的控制与管理的需要，PLC将广泛采用计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使PLC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。

综上所述，我们不难得出下面几个结论:

（1）.智能分布式控制是可编程控制系统基于现场总线的新型控制思想。

（2）.基于标准化的开放性和兼容性是衡量系统质量的重要判据。

（3）.通用性、高度专业化的融合是可编程控制系统的新特征。

当今，我国的包装机械行业取得了世人瞩目的发展，颗粒料物品在我们生活中随处可见，颗粒料包装机是一种用途十分广泛的机械设备，它的研制成功可以提高劳动生产率，促进国内化工、粮食等产业生产线的自动化，我国包装机械工业由于起步较晚，大部分设备都是通过引进设备消化吸收研制出来的。

为了提高颗粒料物品包装的效率，研究和设计颗粒料包装机已迫在眉睫。

包装机械的最大特点是动作复杂、频繁，且有较多的执行元件。

在这种场合使用继电器控制逻辑必然需要大量的中间继电器，而这些中间继电器在用PLC控制的情况下，就可以对其内部的辅助继电器进行编程后来取代。

从物理介质方面来讲，前者是要用具体的电气元件来组合，而后者只是PLC的内部寄存器，在PLC编程容量许可的范围内，可以不花费额外的费用来实现复杂的控制逻辑。

一般的PLC都有上百点内部辅助继电器甚至更多，且还有多种专用的内部电器，足可以应付一般的控制要求，唯一需要做的工作就是对PLC进行编程。

事实上PLC用于这种场合是最能显现出其经济性。

当然我们不仅忽视了PLC的另一个优点，那就是其运行速度及可靠性和寿命远远高于继电器控制方式，从上述意义上来讲，PLC最适合于需要大量中间继电器的场合。

因此，国外在注塑机、各种包装机上已经大量地采用了PLC来取代传统的继电器控制屏，故障率大大降低，性能有了很大提高。

我国包装机械目前控制部件大多还沿用继电器方式。

如果能用PLC来取代的话，则可以简化机械结构，机械和电气设计都可以得到简化。

更重要的是可以使原来无法实现的某些功能得以实现，使机器在某种程度上实现