基于plc的包装码垛机的控制系统设计本科学位论文.docx

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基于plc的包装码垛机的控制系统设计本科学位论文

各专业完整优秀毕业论文设计图纸

毕业设计（论文）

毕业设计（论文）题目：

基于PLC的包装码垛机的控制系统设计

分校（点）：

年级、专业：

12秋机械电子工程

教育层次：

本科

学生姓名：

学号：

122100004

指导教师：

完成日期：

2014年12月11日

目录

内容摘要和关键词……………………………………………………………………I

AbstractandKeywords……………………………………………………………II

文献综述………………………………………………………………………………III

一、系统整体设计…………………………………………………………………………1

（一）系统结构简介…………………………………………………………………………2

（二）总体方案设计…………………………………………………………………………4

二、控制系统软件设计…………………………………………………………………5

（一）程序控制逻辑…………………………………………………………………………6

1.自动供袋控制逻辑…………………………………………………………………6

2.自动取袋控制逻辑…………………………………………………………………7

3.倒袋、输送控制逻辑…………………………………………………………………9

4.推袋、分层控制逻辑…………………………………………………………………10

5.升降机控制逻辑…………………………………………………………………11

6.托盘和跺盘输送机控制逻辑……………………………………………………12

7.托盘仓控制逻辑…………………………………………………………………15

二、系统硬件电路计………………………………………………………………………16

参考文献　………………………………………………………………………………17

附录　……………………………………………………………………………………20

致谢　……………………………………………………………………………………21

内容摘要

摘要

1960年左右在美国出现了巷道式码垛机，随后巷道式码垛机逐渐替代了受重量和跨度限制的桥式码垛机。

在亚洲地区日本在1967年就安装了高层码垛机，并且在1969年研制出全自动化仓库，我国是在上世纪70年代初期开始研究采用巷道式码垛机的立体仓库。

目前的码垛机技术取得了重大的发展，控制技术、定位精度、运行速度都得到了很大程度的提高。

巷道式码垛机的起升和运行速度都比较快分别为90m/min2与40m/min，在有的立体仓库中使用巷道码垛机进行工作的方法主要是上下两层同时使用，这样能够提高工作效率。

包装码垛自动生产线的使用范围比较广泛，无论是在工业还是农业生产中都在使用。

它的主要特点是方便用户储存、运输、销售，全自动包装码垛生产线的组成部分主要包括自动定量包装机、自动上袋机组、封口系统、倒袋机、金属检测机、重量检验机、检选机、喷墨打印机、码垛机等。

在只安排少数工作人员的情况下只需要通过编程就可以实现对整个生产线工作过程的有效控制，生产线在工作过程中如果发生故障设备自己会通过声光进行报警。

这种设备的优点主要包括对工作人员的要求低、运行过程安全可靠、维修简单等。

关键词：

控制系统,包装码垛生产线,可编程序控制器

Abstract

1960intheAmericanappearedtunneltypestackingmachine,thenthetunneltypestackingmachineisreplacedbythebridgetypestackingmachineweightandthespanlimit.In1967Japaninstalledhigh-risestackerheightis10~15meters,appeared1969onlineautomaticwarehouse,Chinaisintheearly70'softhelastcenturybegantostudytheuseoftunneltypestackingmachineforstereoscopicwarehouse.Palletizingmachinetechnologyatpresenthasmadesignificantdevelopment,controltechnology,positioningaccuracy,speedhasbeenimprovedtoalargeextent.Tunneltypestackingmachineliftingspeedcanhaveachieved90m/min,runningspeedof240m/min,themethodinsomewarehouseadoptstwolayers,respectively,withtheroadwaystackerhandlingoperationsimprovestoragecapacity.

Applicabletothepetroleumchemicalindustry,chemicalfertilizer,grain,portetc..Theautomaticpackingandpalletizingline,convenientfortheusertostore,transportandsales,fullautomaticpackingandpalletizingproductionlineismainlycomposedofanautomaticquantitativepackingmachine,automaticbagunit,sealingsystem,bagmachine,metaldetector,theweightinspectionmachine,pickingmachine,inkjetprinter,palletizingmachinesunit.Automaticcontrolbyprogrammablecontrollerfortheentireproductionlineworkprocessesinthescheduleonlyasmallstaffofcircumstances,thefaultandthefeedingofoperationprocessisinsufficientforbags,nottimely,palletizingnotintime,soundandlightalarm.Thedevicehastheadvantagesofsimpleoperation,reliableoperation,convenientmaintenanceetc..

Keywords:

Controlsystem;packingandpalletizingproductionline,;programmablecontroller

文献综述

可编程控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC。

自上个世纪七十年代以来由于受到计算机、集成电路发展的影响，PLC就是在这种情况下产生的新型工业设备控制器。

与传统的控制设备相比它的优点主要有功能强大、可靠性比较高、操作简单、占用空间小等，随着生产的发展它目前已经被广泛应用与各个生产领域，并得到好评。

针对包装码垛生产线，设计了一种通过采用PLC进行控制的全自动包装码垛生产线。

它能够实现对整个生产线的全自动化控制。

实际运行结果表明，该控制系统可靠、稳定，实时监控能力强，能满足实际生产需要。

包装机械在社会生产中的使用范围比较广泛，无论是在工业生产中还是在农业生产中这种机械都被广泛使用。

近几十年来在科技进步的影响下，生产力发展水平也得到迅速提高，劳动力不断地从生产中被解放出来，自动化的生产设备受到了广泛欢迎。

在这种情况下关于包装生产线上包装袋的搬运问题的研究受到了人类的重视。

进入二十一世纪以来，随着我国加工制造业的不断发展，包装码垛机械在生产中发挥的作用日益强大，对国民经济的发展产生了重要影响。

由于历史和现实原因的影响我国的工业发展水平比较低，包装机械的发展和发达国家相比还存在一定的差距。

解放后轻工业有了一定程度的发展，但并没有形成完整的产业链。

改革开放以来随着国民经济的发展，我国对于包装设备的研究已经取得了一定的成果，技术水平不断提高产品的种类不断增加，产量也得到了大幅度提高。

目前我国的包装机械工业得到迅速发展，在整个国民经济发展中占据重要地位。

基于PLC的包装码垛机控制系统设计

1、系统整体设计

目前我国的包装设备生产企业在实际发展中还存在着许多不足之处，主要问题有专业化生产水平低，除沿海地区的企业进行专业生产其他的大多数都是兼业生产。

长久以来包装生产线的自动化水平还比较低，只能实现包装还不能实现全自动的生产，对于劳动力数量的要求还比较高。

鉴于各国均有类似的情况下，将PLC可编程控制设计程序应用在工业机器人上，通过不断的实践摸索，逐渐形成了完善的包装设备运行体系，并在工业及生产运用中不断的完善。

一、系统结构简介

包装码垛自动生产线是一个典型的机电一体化系统。

全自动包装重袋码垛生产线的组成部分主要包括自动称量包装机、全自动上袋机、自动缝纫封口机、重量检测机和全自动码垛机等。

整条生产线可实现对散状物料的自动称量、包装、码垛作业。

 应用范围广，适用于各种包装袋的堆垛需求。

自动化程度高（全自动压平、全自动转袋、全自动分层编组）。

所有包装袋的袋口朝里，垛形美观、牢固。

较传统的人工码垛效率高，节省了人工投入。

可适应多种材质和尺寸的托盘。

结构合理，设备稳定性高.该包装码垛机自动控制系统集中了PLC、传感器、电机驱动、气动等先进技术，系统运行稳定可靠，码垛速度快，垛型整齐、美观。

系统结构如图1.1所示。

1、吸袋装置2、供袋装置3、取袋装置4、横进装置5、下料装置

6、吸袋7、折边机8、缝纫机9、金属检测及重量检测装置

10、转位11、光电开关12、行程开关13、码垛机

图1.1系统结构图

（一）工艺流程

包装码垛机可自动将来自工厂的物料称重、封口，随后执行设定好的PLC程序将物料自堆码，使物料堆码后利用搬运和输送。

其工艺流程图如图1.2所示。

图1.2工艺流程图

1.称重单元

物料自储料斗将物料放入包装秤的给料装置，如果秤斗中的物料重量达到最初设定的标准时，称重端就会发出信号，这时给料装置就会自动停止加料，随后电子包装秤等待装袋机的投料信号。

称重单元流程如图1.3所示。

图1.3称重单元

2.包装单元

包装单元的工作流程是一旦自动装袋机完成上袋之后，称重箱就会自动打开卸料翻门把称重箱内的物料投入到包装袋中之后装袋机就会张开夹袋器，最后包装袋经过整形设备与立袋输送设备的作用而进入到自动折边机，当缝口机旁边的光电开关检测到包装袋后，缝纫机开始工作，缝合包装袋，包装单元流程如图1.4所示。

图1.4包装单元

3.输送检测单元

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