瓶装牛肉酱自动生产线PLC控制系统和测试系统的设计.doc
瓶装牛肉酱自动生产线- PLC控制系统和测试系统的设计
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瓶装
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此程序用台达最新的PLC编程软件带有仿真器的WPLSoftv211软件查看。需要的话请联系我，不看这个文件也可以，用PDF的文件就可以通过毕业答辩了，要是想学习的话可以看这个原文件。0M1002启始正向（RUN的瞬间On）脉冲ZRST S0自动程序S10ZRST Y0凸轮电机Y10ZRST M0 M10ZRST C0 C10ZRST T0 T1026X2推杆上限位( )Y12推杆复位指示灯28X4凸轮复位盘( )Y13凸轮复位指示灯30X11曲柄复位( )Y14曲柄复位指示灯32X25缺箱传感器( )M100报警启动( )Y7缺箱指示灯SET S100报警36X26缺瓶传感器( )M100报警启动( )Y11缺瓶指示灯SET S100报警40X5瓶子计数1CNT C0 K947X6瓶子计数2CNT C1 K9P.254X7瓶子计数3CNT C2 K961X10瓶子计数4CNT C3 K968C0 C1 C2 C3( )M136瓶满足装箱要求73X21手动按钮SET S5手动程序75X22自动按钮X23启动按钮SET S0自动程序78X24急停按钮ZRST Y0凸轮电机Y100ZRST C0 C100ZRST M0 M100报警启动ZRST T0 T100ZRST S0自动程序S100报警104SS5手动程序X13凸轮电机按钮Y2推杆电机正转Y3推杆电机反转Y4装箱电机( )Y0凸轮电机X14传送电机按钮Y2推杆电机正转Y3推杆电机反转( )Y1传送电机X15推杆伸出Y1传送电机Y0凸轮电机Y4装箱电机( )Y2推杆电机正转X16推杆缩回Y1传送电机Y0凸轮电机Y4装箱电机( )Y3推杆电机反转X20曲柄按钮Y2推杆电机正转Y3推杆电机反转Y0凸轮电机( )Y4装箱电机X17复位按钮X3推杆下限位SET Y3推杆电机反转P.3X4凸轮复位盘SET Y0凸轮电机X11曲柄复位SET Y4装箱电机SET M4X3推杆下限位M4RST Y3推杆电机反转X4凸轮复位盘M4RST Y0凸轮电机X11曲柄复位M4RST Y4装箱电机X3推杆下限位X4凸轮复位盘X11曲柄复位RST M4X3推杆下限位X4凸轮复位盘X11曲柄复位X22自动按钮SET S0自动程序167SS0自动程序Y2推杆电机正转Y3推杆电机反转Y4装箱电机SET Y0凸轮电机TMR T0 K5T0 X4凸轮复位盘RST Y0凸轮电机X1吸嘴接近开关SET S1瓶上料185SS1瓶上料Y2推杆电机正转Y3推杆电机反转M136瓶满足装箱要求( )Y1传送电机M136瓶满足装箱要求SET S2推杆出194SS2推杆出Y1传送电机Y0凸轮电机Y4装箱电机( )Y2推杆电机正转X2推杆上限位SET S3推杆回P.4201SS3推杆回Y1传送电机Y0凸轮电机Y4装箱电机( )Y3推杆电机反转X3推杆下限位SET S4装箱208SS4装箱TMR T1 K5X11曲柄复位T1( )M2M2 Y2推杆电机正转Y3推杆电机反转Y0凸轮电机( )Y4装箱电机X12记箱数CNT C4 K10000ZRST C0 C3RET234SS100报警M100报警启动( )Y5报警指示灯( )Y6报警蜂鸣器ZRST Y0凸轮电机Y100ZRST C0 C100ZRST M0 M100报警启动ZRST T0 T100ZRST S0自动程序S100报警RET264P.5264END请打印Backup of 毕业设计（强电）.SCH和Backup of Previous Backup of 毕业设计（PLC）.SCH两个文件。 广 东 白 云 学 院毕 业 论 文 （ 设 计 ） 任 务 书机电工程系 机械设计制造及其自动化 专业 机械 班题 目 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计任务起止日期： 年 月 日 年 月 日学 生 姓 名 学 号 指 导 教 师教 研 室 主 任 年 月 日审查系 主 任 年 月 日批准一、 毕业论文（设计）任务课题内容:设计瓶装牛肉酱自动生产线的 PLC控制系统和测试系统，采用 PLC控制系统控制生产线的运动，并采用传感器监控生产状态。设计依据：1. 瓶装牛肉酱容量为 230g，计量误差控制在2g；2. 瓶装牛肉酱尺寸：底部直径 120mm，开口直径 90mm，瓶高 200mm；3. 要求工作稳定，使用寿命 10年；4. 生产能力： 50 瓶min；5. 瓶装牛肉酱为 36瓶一箱包装。课题任务要求:独立完成任务，通过设计，主要是使学生系统熟悉和掌握机电控制知识等，培养学生具有综合运用所学的有关理论知识去独立分析、解决实际问题的能力，为其今后从事有关实际工作打下良好基础。本设计难度较大，每位学生应本着实事求是的态度，注重理论与实践相结合，积极主动地进行调查、预测、计算、分析和论证；设计成果应体系完整、结构严谨、层次分明，观点概念表达准确、清晰，资料数据真实可靠、选用合适，方案设计切实可行、特色突出，各类计划安排合理，计算方法应用得当、结果正确，分析论证充分、有理有据，格式、图表和写作规范、统一。课题完成后应提交的资料（或论文、设计说明书、调查报告、图表、设计图纸、软件、实物）：1）熟悉毕业设计（论文）任务书，查阅有关资料，填写开题报告；2）翻译有关技术资料，应有书面成果；3）完成 PLC控制程序和确定测试传感器；4）提交设计说明书和控制程序流程主要参考文献与外文翻译文件（由指导教师选定）：1. 王小玲.工业机械手的 PLC控制.机电工程技术.2004年 第33卷 第09期2. 王永华.现代电气及可编程控制技术.北京航空航天大学出版社,2003,93. 殷洪义. 可编程序控制器选择设计与维护.北京:机械工业出版社,20044. 丁炜等.可编程控制器在工业控制中的应用.北京:化学工业出版社,20045.吴爱萍.PLC 控制的设计技巧.工业控制计算机,2003同组设计者：注： 此任务书由指导教师填写，如不够填写，可另加页。二、毕业论文（设计）工作进度计划表工 作 进 度 日 程 安 排序号 毕 业 论 文（设 计）工 作 任 务 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2012345678910注：1. 此表由指导教师填写。2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据。3. 进度安排请用“一”在相应位置画出。三、学生完成毕业论文（设计）阶段任务情况检查表时间 第 一 阶 段 第 二 阶 段 第 三 阶 段内容 组织纪律 完成任务情况 组织纪律 完成任务情况 组织纪律 完成任务情况检查记录教师签字 签字 日期 签字 日期 签字 日期注：1. 此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各系自行决定。2. “组织纪律”一栏应按广东白云学院学生学籍管理办法规定，根据学生具体执行情况，如实填写。3. “完成任务情况”一栏应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议。四、学生毕业论文（设计）资料袋要求：1、毕业论文（设计）装订成一本。 （按顺序）（1）封面 （2）中文摘要（3）英文摘要 （4）论文目录（5）论文正文 （6）参考文献（7）致谢 （8）附录（过长公式的推演、图表、编写的程序等）2、毕业论文（设计）附件装订一本。 （按顺序）（1）毕业论文（设计）任务书 （2）开题报告 （3）需单独装订的图纸 （4）外文原文（或影印件） （5）中文译文3、需要单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。4、修改稿（经、管、文法专业）按顺序装订成一本。5、论文电子文档（含扫描图片、CAD 图）交由系（部）保存。注：毕业论文（设计）资料袋由学校统一印刷学生送交全部文件日期 学生（签名）指导教师验收（签名） /PLC/article/2009-4-17/5824-1.htm/v_show/id_XNzIzOTk3NDg=.html/v_show/id_XMTU5NTcwMzEy.html/v_show/id_XMTY3MDU3Mzk2.html/v_show/id_XMzQ1ODM3NzY=.html/v_show/id_XMTYwNTg5ODEy.html/v_show/id_XMTY3MDU3Mzk2.html广东白云学院毕业论文(设计)开题报告题目：瓶装牛肉酱自动生产线- PLC 控制系统和测试系统的设计课 题 类 型： 论文 设计 综合 学 生 姓 名： 关毅鹏学 号： 0612014145班 级： 06 机械专业（全称）： 机械设计制造及其自动化系 别： 机电工程系指 导 教 师： 孙晓辉2009年 11 月一、课题研究的目的、意义：本 文 通 过 对 瓶 装 牛 肉 酱 自 动 生 产 线 的 控 制 及 关 键 问 题 的 分 析 ， 从 硬 件 、 软 件两 个 方 面 对 瓶 装 牛 肉 酱 生 产 过 程 中 的 自 动 控 制 系 统 进 行 设 计 。 整 个 系 统 分 为 两 个部 分 。 第 一 部 分 为 可 编 程 控 制 器 (PLC)控 制 系 统 的 设 计 ， 控 制 瓶 装 牛 肉 酱 自 动 生产 线 的 相 关 动 作 ， 主 要 完 成 对 现 场 数 字 、 模 拟 信 号 进 行 采 集 和 处 理 以 及 对 执 行 元件 进 行 实 时 控 制 的 功 能 。 第 二 部 分 为 测 试 系 统 的 设 计 ， 通 过 PLC 系 统 的 内 部 信号 对 系 统 进 行 测 试 ， 并 将 结 果 显 示 到 文 本 屏 上 ， 方 便 用 户 处 理 各 种 情 况 。目 前 ， 世 界 各 国 对 包 装 机 械 发 展 十 分 重 视 ， 集 机 、 电 、 气 、 光 、 生 、 磁 为 一体 的 高 新 技 术 产 品 不 断 涌 现 生 产 高 效 率 化 、 资 源 高 利 用 化 、 产 品 节 能 化 、 高 新 技术 实 用 化 、 科 研 成 果 商 业 化 已 成 为 世 界 各 国 包 装 机 械 发 展 的 趋 势 这 也 是 我 国 包 装机 械 业 的 发 展 方 向 对 于 我 国 的 包 装 机 械 生 产 企 业 ， 并 不 是 求 大 求 全 ， 而 是 应 求 精求 专 。 美 国 、 日 本 、 意 大 利 的 包 装 机 械 生 产 企 业 大 部 分 规 模 不 大 ， 但 专 业 化 程 度很 高 。资 料 显 示 ， 包 括 装 箱 机 在 年 内 全 球 的 包 装 机 械 需 求 以 每 年 5.3%的 速 度 增长 。 全 球 市 场 上 的 包 装 机 械 （ 包 括 装 箱 机 ） 大 约 有 三 分 之 一 来 自 德 国 ， 销 量 名 列全 球 第 一 ， 其 次 是 美 国 、 日 本 和 意 大 利 。 我 国 一 些 跨 国 公 司 和 外 资 企 业 使 用 的 装箱 机 大 部 分 都 是 从 国 外 进 口 。 有 关 信 息 显 示 ， 到 2010 年 国 内 食 品 和 包 装 机 械 市场 总 需 求 量 将 达 到 1100 亿 元 ， 其 中 装 箱 机 的 市 场 需 求 量 潜 力 巨 大 ， 仅 中 粮 集 团的 30 多 条 生 产 线 ， 潜 在 销 售 额 就 达 到 2000 万 元 左 右 。 另 外 ， 装 箱 机 在 金 属 铁罐 生 产 领 域 内 的 应 用 也 具 有 非 常 大 的 市 场 。 据 调 查 ， 全 国 的 制 罐 企 业 有 一 千 多 家， 如 果 每 个 企 业 配 置 1 至 3 台 装 箱 机 ， 那 么 市 场 容 量 为 10003000 台 ， 销 售 额可 达 618 亿 元 人 民 币 。 由 此 可 见 国 内 装 箱 机 市 场 前 景 非 常 乐 观 。当 前 ， 我 国 包 装 机 械 行 业 正 受 到 国 际 金 融 危 机 的 影 响 和 国 际 市 场 竞 争 的 挑 战， 以 价 格 竞 争 的 销 售 策 略 已 经 不 能 显 现 企 业 的 优 势 。 抓 住 机 遇 ， 调 整 产 品 结 构 ，以 高 科 技 产 品 提 升 企 业 竞 争 力 是 未 来 我 国 包 装 机 械 行 业 应 对 危 机 和 挑 战 的 唯 一 出路 。 面 对 我 国 装 箱 机 的 市 场 需 求 ， 包 装 机 械 企 业 应 重 点 开 发 一 批 具 有 国 际 先 进 水平 的 全 自 动 、 多 功 能 、 节 能 、 环 保 的 现 代 化 装 箱 机 ， 提 高 国 产 装 箱 机 的 市 场 竞 争力 。 专 家 指 出 ， 在 开 发 装 箱 机 产 品 中 一 定 要 充 分 体 现 出 高 效 、 高 精 、 智 能 化 、 标准 化 、 模 块 化 、 弹 性 化 且 具 有 多 种 切 换 功 能 、 可 拆 卸 以 及 节 能 、 环 保 的 设 计 理 念。 在 引 进 、 消 化 、 吸 收 的 基 础 上 ， 开 发 出 具 有 自 主 知 识 产 权 的 国 产 品 牌 。1、 模 块 化 设 计 是 未 来 包 装 机 械 设 计 的 方 向 。 模 块 化 设 计 就 是 在 一 定 范 围 内 ，在 对 不 同 功 能 或 相 同 功 能 下 的 不 同 性 能 、 不 同 规 格 的 产 品 进 行 功 能 分 析 的 基 础 上， 划 分 并 设 计 出 一 系 列 功 能 模 块 ， 通 过 模 块 的 选 择 和 组 合 可 以 构 成 不 同 的 产 品 ，换 用 一 个 或 几 个 单 元 ， 即 可 应 对 包 装 产 品 的 变 化 ， 满 足 不 同 产 品 装 箱 的 需 求 。 另外 在 设 计 中 还 要 体 现 零 件 的 可 拆 卸 性 。良 好 的 可 拆 卸 性 可 以 使 装 箱 机 便 于 维 护 ， 所 用 易 损 件 要 便 于 回 收 和 可 再 生 利用 ， 从 而 达 到 方 便 用 户 、 节 省 成 本 和 保 护 环 境 的 目 的 。 2、 均 衡 寿 命 设 计 是 近 年 来 提 出 的 科 学 、 环 保 设 计 理 念 。 它 要 求 在 设 计 中 尽 量使 每 个 零 部 件 具 有 相 同 或 相 似 的 使 用 寿 命 。 就 装 箱 机 而 言 ， 某 种 重 要 组 成 模 块 应具 有 较 长 的 寿 命 ， 而 易 于 损 坏 的 模 块 要 易 于 更 换 ， 对 于 一 些 关 键 部 件 和 涉 及 到 安全 性 的 模 块 在 设 计 时 应 考 虑 设 计 成 可 维 修 、 便 于 检 测 的 结 构 。3、 人 机 工 程 设 计 在 现 代 化 的 装 箱 机 设 计 中 也 具 有 重 要 的 意 义 。 人 机 工 程 设 计 的 目的 是 为 减 少 装 箱 机 使 用 中 人 的 差 错 ， 发 挥 人 和 机 械 各 自 的 特 点 以 提 高 装 箱 机 整 体的 可 靠 性 。 利 用 人 机 工 程 学 原 理 设 计 装 箱 机 的 人 机 系 统 ， 包 括 要 适 于 人 的 使 用 习惯 ， 便 于 识 别 操 作 ， 保 证 安 全 问 题 和 不 易 出 错 的 防 误 操 作 设 计 等 。 这 些 都 要 通 过机 电 一 体 化 控 制 ， 利 用 计 算 机 实 现 自 动 操 作 、 自 动 数 据 收 集 、 自 动 检 验 以 及 自 动诊 断 来 实 现 。二 、 本 课 题 国 内 外 研 究 的 历 史 、 现 状 和 研 究 目 标 ：近 年 来 ， 国 外 一 些 厂 商 通 过 对 技 术 的 不 断 改 进 ， 使 装 箱 机 性 能 更 好 地 适 应 了 自动 化 、 多 功 能 及 高 效 率 的 要 求 。SWF 公 司 推 出 的 DP320 装 箱 机 ， 具 有 高 速 、 适 应 性 广 、 用 户 界 面 友 好 等 特点 。 该 设 备 的 装 箱 速 度 达 到 每 分 钟 25 箱 ， 可 以 连 续 包 装 不 同 规 格 的 玻 璃 、 塑 料或 金 属 容 器 ， 适 用 的 包 装 方 式 与 容 器 尺 寸 范 围 很 广 。 DP320 具 有 一 系 列 的 独 特性 能 ， 包 括 垂 直 纸 箱 输 送 、 PLC 控 制 、 安 全 保 护 自 锁 、 拥 堵 自 动 截 至 传 感 器 等 。还 配 有 规 格 更 换 辅 助 装 置 、 NEMA 12 电 控 系 统 ， 下 游 还 设 有 一 个 光 电 控 制 器 以实 现 自 动 启 动 或 停 机 。 该 机 器 采 用 纸 箱 带 式 输 送 ， 配 备 低 压 气 动 装 置 和 塑 料 带 以实 现 平 稳 输 送 。Douglas 设 备 公 司 最 新 推 出 的 Axiom 系 列 新 型 装 箱 机 通 过 采 用 伺 服 系 统 间 歇运 动 控 制 纸 箱 包 装 过 程 ， 使 生 产 速 度 提 高 50%， 而 运 动 范 围 则 缩 小 30%。 Axiom 系 列 采 用 第 三 代 伺 服 设 计 ， 通 过 动 态 增 强 位 置 重 复 精 度 以 及 简 化 失 误 检 测 与 恢复 ， 使 生 产 效 率 大 幅 提 升 。 该 设 备 的 不 锈 钢 网 板 以 及 零 部 件 数 减 少 了 50%， 可有 效 减 少 设 备 维 护 和 配 件 更 换 等 所 需 时 间 。ABC 公 司 推 出 的 新 型 装 箱 机 在 装 箱 同 时 ， 可 以 在 高 速 生 产 线 上 直 接 完 成 纸 箱表 面 印 刷 。 通 过 这 台 设 备 ， 客 户 可 以 在 生 产 线 上 直 接 完 成 企 业 商 标 、 产 品 批 号 、产 品 说 明 等 信 息 的 印 制 。这 种 新 型 设 备 具 有 良 好 的 适 应 性 ， 当 装 箱 完 成 时 ， 相 关 的 图 案 、 文 字 就 同 时出 现 在 纸 箱 的 各 个 部 分 ， 如 顶 部 、 侧 面 、 角 部 或 端 部 。 包 装 制 造 商 不 再 需 要 购 买多 色 印 刷 头 、 纸 箱 旋 转 与 定 位 设 备 ， 这 些 设 备 不 但 价 格 昂 贵 而 且 会 影 响 生 产 线 速度 。 该 机 可 实 现 纸 箱 双 侧 打 码 以 及 在 包 装 与 封 箱 两 端 加 注 运 输 标 志 ， 即 采 用 一 个印 刷 头 能 够 完 成 纸 箱 的 双 侧 印 刷 ， 或 采 用 两 个 印 刷 头 完 成 四 面 印 刷 。 如 果 纸 箱 干净 、 平 整 ， 可 以 获 得 最 佳 的 印 刷 清 晰 度 。 印 刷 控 制 系 统 可 以 安 装 于 纸 箱 控 制 板 旁边 ， 易 于 纸 箱 规 格 更 换 或 印 刷 数 据 切 换 。 它 每 分 钟 可 以 完 成 35 箱 的 包 装我 国 的 装 箱 机 制 造 业 起 步 较 晚 ， 目 前 国 内 专 业 装 箱 机 的 生 产 企 业 只 有 十 几 家。 国 产 装 箱 机 与 世 界 先 进 水 平 还 有 较 大 的 差 距 ， 还 不 适 应 国 内 市 场 需 求 和 国 际 市场 的 竞 争 环 境 。 国 产 设 备 在 自 动 控 制 、 自 动 化 程 度 和 加 工 精 度 等 方 面 还 比 较 落 后。 性 能 不 稳 定 、 结 构 复 杂 、 耗 能 、 维 修 麻 烦 、 效 率 低 是 国 产 装 箱 机 需 要 解 决 的 主要 问 题 。针 对 上 述 情 况 ， 我 国 有 的 啤 酒 企 业 的 工 程 技 术 人 员 ， 针 对 啤 酒 装 箱 机 性 能 单一 的 弊 端 ， 设 计 出 了 新 型 直 线 连 续 式 啤 酒 装 箱 机 ， 可 以 适 应 各 种 产 量 的 包 装 生 产线 ， 动 力 配 置 只 有 0.12kw。 简 洁 的 抓 瓶 头 结 构 ， 简 化 的 装 卸 方 式 ， 较 低 的 压 缩空 气 噪 音 和 设 备 重 量 ， 以 及 方 便 的 操 作 与 维 修 ， 显 著 降 低 了 能 耗 并 提 高 工 作 效 率。其 次 ， 要 进 行 我 国 包 装 机 械 业 的 结 构 调 整 在 “十 五 ”期 间 乃 至 2010 年 ， 我 国 包装 机 械 业 要 着 重 进 行 产 业 结 构 、 产 品 结 构 和 组 织 结 构 的 调 整 在 产 业 结 构 调 整 上 要提 高 生 产 集 中 度 ， 促 进 专 业 化 、 系 列 化 生 产 ， 提 高 产 品 质 量 和 对 市 场 的 适 应 能 力 ；要 积 极 发 展 和 扶 持 一 批 拥 有 名 牌 产 品 的 重 点 骨 干 企 业 ， 加 快 现 代 企 业 制 度 的 建 立和 完 善 .形 成 行 业 排 头 兵 .参 与 国 际 市 场 竞 争 ， 从 而 加 快 产 业 提 升 在 产 品 结 构 调 整上 ， 要 改 变 目 前 产 品 结 构 中 以 低 技 术 含 量 为 主 的 状 况 ， 淘 汰 一 批 低 效 高 耗 的 、 低档 次 、 低 附 加 值 的 、 劳 动 密 集 型 的 产 品 ， 学 习 国 外 先 进 技 术 ， 开 发 生 产 高 效 低 耗的 、 产 销 对 路 的 大 型 成 套 设 备 和 高 新 技 术 产 品 ， 开 发 出 “新 、 奇 、 特 ”的 包 装 设 备 ，加 速 包 装 机 械 的 更 新 换 代 ， 开 拓 国 际 市 场 。 在 组 织 结 构 调 整 上 ， 要 成 立 跨 部 门 的企 业 集 团 ， 树 立 大 行 业 的 全 局 观 念 ， 进 行 组 织 结 构 优 化 组 合 ， 实 现 行 业 资 产 优 化配 置 ， 统 一 思 想 ， 强 化 管 理 ， 形 成 优 势 互 补 、 分 工 合 作 、 共 同 发 展 的 新 格 局 。发 展 中 高 档 设 备 ， 努 力 提 高 技 术 含 量 ， 把 产 品 做 精 、 做 细 、 做 专 、 做 强 ， 靠技 术 进 步 来 推 动 行 业 的 发 展 。近 年 来 ， 国 产 装 箱 机 在 产 品 结 构 升 级 和 技 术 创 新 方 面 也 取 得 了 较 大 的 进 展 。江 西 德 赛 特 包 装 机 械 设 备 有 限 公 司 研 制 成 功 的 多 功 能 全 自 动 装 箱 机 在 多 项 性能 指 标 上 都 达 到 了 国 际 先 进 水 平 。这 项 多 功 能 全 自 动 装 箱 机 适 用 各 种 规 格 圆 形 瓶 、 扁 形 瓶 、 方 形 瓶 。 其 特 点 是可 以 根 据 装 箱 要 求 ， 能 将 产 品 自 动 分 道 理 排 。 在 控 制 上 ， 它 采 用 伺 服 系 统 ， 因 而定 位 准 确 、 动 作 稳 定 ， 可 以 自 动 完 成 瓶 子 提 升 、 移 动 、 降 落 的 装 箱 动 作 ， 抓 瓶 器还 可 以 将 瓶 子 自 动 装 进 带 隔 板 的 纸 箱 内 。 该 机 结 构 设 计 的 合 理 性 体 现 在 ： 运 动 由伺 服 驱 动 器 和 变 频 器 控 制 的 电 机 驱 动 ， 起 步 和 终 止 均 缓 慢 平 稳 ； 装 箱 速 度 采 用 变频 器 进 行 无 级 调 速 ， 生 产 效 率 极 高 ， 生 产 速 高 达 1000090000 瓶 /小 时 ； 更 换不 同 瓶 型 时 ， 只 需 要 更 换 夹 瓶 机 构 即 可 。 该 装 箱 机 采 用 现 代 显 示 技 术 触 摸屏 ， 设 备 常 见 故 障 可 自 行 分 析 、 诊 断 ， 并 排 除 。 产 品 除 了 设 置 保 护 罩 ， 还 配 备 光电 安 全 保 护 装 置 ， 当 装 箱 过 程 中 出 现 缺 瓶 、 缺 箱 、 堵 箱 、 错 位 等 现 象 时 ， 能 立 即自 动 停 机 ， 保 护 机 器 。该 公 司 正 在 开 发 一 种 适 用 于 异 形 铁 罐 及 PET 瓶 等 高 度 不 同 的 非 标 容 器 的 装箱 机 ， 现 在 已 经 突 破 了 倒 罐 、 卡 罐 、 吸 罐 导 向 、 精 确 定 位 等 一 系 列 技 术 和 制 造 难题 ， 即 将 完 成 试 制 ， 投 入 批 量 生 产 。 大 连 佳 林 设 备 制 造 有 限 公 司 近 日 研 制 成 功 的 润 滑 油 全 自 动 装 箱 机 通 过 抓 住 塑料 瓶 的 瓶 颈 每 次 可 以 将 1230 瓶 产 品 进 行 装 箱 ， 每 小 时 装 瓶 数 量 达 到 7000 瓶， 这 在 国 内 处 于 领 先 水 平 。 该 装 箱 机 通 过 真 空 泵 控 制 抓 头 上 的 真 空 或 是 通 过 电 磁的 吸 、 放 来 实 现 抓 放 产 品 。 它 通 过 机 械 运 转 ， 气 动 和 机 电 控 制 把 产 品 准 确 可 靠 地从 输 瓶 台 上 装 入 纸 箱 。 该 设 备 运 行 平 稳 ， 动 作 协 调 ， 通 过 变 频 电 机 独 立 驱 动 不 同 的 机 械 机 构 使 产 品 提升 、 平 移 、 降 落 ， 并 与 气 动 、 电 、 光 控 制 相 结 合 实 现 自 动 化 操 作 。 它 采 用 无 压 力输 送 ， 输 箱 通 道 采 用 三 段 （ 进 箱 段 ， 装 箱 段 ， 出 箱 段 ） 无 压 力 控 制 设 计 ， 由 变 频驱 动 的 减 速 电 机 来 实 现 快 速 进 箱 、 装 箱 及 出 箱 。 此 外 ， 它 采 用 两 组 箱 体 底 部 定 位， 不 但 定 位 效 果 好 ， 还 减 少 了 因 纸 箱 外 型 尺 寸 差 异 所 造 成 的 故 障 停 机 。 为 了 满 足食 品 包 装 的 要 求 ， 该 设 备 还 使 用 了 无 油 润 滑 的 气 动 元 件 ， 大 部 份 运 动 部 件 之 间 均采 用 了 终 生 不 需 要 注 油 润 滑 的 人 性 化 设 计 ， 避 免 了 油 的 污 染 ， 也 减 少 了 用 户 的 维护 成 本 。 三、本课题研究的基本内容和方法：本设计的主要设计内容为瓶装牛肉酱装箱机的上料装置设计、酱瓶装箱装置设计。完成的主要工作有：1. 综述了瓶装牛肉酱装箱机的发展历程，发展现状及发展战略。我国早期的瓶类生产装箱主要是采用手工装箱，后来随着生产的发展和技术的进步，逐渐采用机械化装箱。2. 确定了总体方案、硬件电路设计、软件程序设计的内容。3. 设计了纸箱上料机构的控制与检测设计。 4. 设计了牛肉酱瓶上料机构，通过电机驱动齿形带对牛肉酱进行定量输送。5. 设计了装箱机构，将瓶装牛肉酱装入纸箱内，同时控制完成纸箱的折叠封合。本机总体上具有较高的性价比，具有很强的竞争力和很好的发展前景。四、课题研究的步骤及进度安排：本设计步骤及进度安排：1总体方案设计、控制系统设计与检测系统设计,并拟订控制草案；（08 年 12月下旬）2. 翻译英文资料；（09 年 1月上旬）3纸箱上料机构控制设计和检测系统设计，完成相应电气图；（09 年 1月中旬2 月下旬）4牛肉酱瓶上料控制设计和检测系统设计，完成相应的电气图；（09 年 3月上旬）5装箱装置控制设计和检测系统设计，完成相应的电气图；（09 年 4月底前）6PLC 程序梯形图设计；(09 年 4月中旬)7. 编写毕业设计说明书；（09 年 4月底前）8. 整理、完善毕业设计，准备答辩.（09 年 5月上旬）五、课题的成果形式：1）设计说明书：不少于 10000字2）设计图纸：电气图 2 张PLC程序梯形图 5 页3）不少于 2000字的英文翻译。六、其他有关问题或保障机制：指导教师意见指导教师签名： 月 日专业教研室意见教研室主任签名： 月 日 系（部）意见系主任签名： 月 日可另加附页 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计I毕业论文（设计）题目：瓶装牛肉酱自动生产线 - PLC 控制系统和测试系统的设计Automatic Production Line Of Bottled Sauce Beef - Design Of Control System And Test System By PLC2010 年 5 月 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计II瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计摘 要瓶装牛肉酱自动生产线是一类比较传统的生产线，随着国民经济的发展和人民生活的改善，这种自动生产线技术也得到了空前的发展。近年来，我国的瓶装牛肉酱需求量日趋增大，随着市场竞争的加剧与消费群体的日益成熟，对瓶装牛肉酱的要求也越来越高。但是我国的瓶装牛肉酱生产工业目前还存在许多不尽如人意的地方。由于瓶装牛肉酱自动生产线的控制复杂，目前我国大多数瓶装牛肉酱生产企业技术装备落后，自动化程度低，产品质量不稳定。如何提高瓶装牛肉酱生产的综合自动化水平，增强我国瓶装牛肉酱产业的综合实力和国际竞争力是一个刻不容缓的研究课题。为此，本文通过对瓶装牛肉酱自动生产线的控制及关键问题的分析，从硬件、软件两个方面对瓶装牛肉酱生产过程中的自动控制系统进行设计。整个系统分为两个部分。第一部分为可编程控制器(PLC)控制系统的设计，控制瓶装牛肉酱自动生产线的相关动作，主要完成对现场数字、模拟信号进行采集和处理以及对执行元件进行实时控制的功能。第二部分为测试系统的设计，通过 PLC 系统的内部信号对系统进行测试，并将结果显示到文本屏上，方便用户处理各种情况。关键词：装箱机；瓶装牛肉酱； PLC 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计IIIAbstractAutomatic production line of bottled sauce beef is one of traditional production line. With the development of civil economy and the improvement of demotic living condition，Bottled sauce beef industry has also been rapidly improved. But still，because of the complex technology of the bottled sauce beef production，there are many drawbacks，Such as behindhand technical equipments，rare application of automation，instable product quality. How to improve the integrated automation level in automatic production line of bottled sauce beef becomes a urgent research project. Thus，this paper designs the automatic production line of bottled sauce beef in hardware and software through analyzing the technology and the analysis of key issues. Two aspects of the bottled sauce beef process in the control system design. Adopting a classification system as a whole structure. The first class for the programmable logic controller(PLC), complete control of the main software interface and control process data monitoring, management and recording functions. PLC main sub-stations between the stations and through network connection, PLC and IPC network connection. The two class for Test System (PLC),system is tested by internal signal of PLC, and result is printed by the signal screen for convenient. Key words: packing machine ; bottled sauce beef ; PLC 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计IV第 1 章 绪 论 .11.1 装箱机的定义 .11.2 装箱机的工作过程 .11.3 自动装箱机的工作原理 .11.4 装箱机的选择 .21.5 我国装箱机市场状况 .21.6 装箱机的技术发展趋势 .31.7 国外先进装箱机 .31.8 国内设备的技术创新 .41.9 毕业设计题目及基本参数 .5第 2 章 总体方案设计 .72.1 控制与检测设计所需要的的结构参数 .72.2 整体控制与检测方案设计及 PLC 的选用 .72.2.1 整体控制与检测方案设计 .72.2.2 PLC 控制与检测系统的选用 .82.3 纸箱上料机构的控制与检测设计 .82.4 牛肉酱瓶上料机构的控制与检测设计 .92.5 装箱机构的控制与检测设计 .10第 3 章 硬件电路设计 .123.1 硬件电路设计所需元器件 .123.1.1 硬件电路设计所需元器件简介 .123.1.2 硬件电路设计所需元器件分析与统计 .143.2 强电的电路设计 .153.2.1 纸箱上料机构的电路设计 .153.2.2 牛肉酱瓶上料机构的电路设计 .153.2.3 装箱机构的电路设计 .163.3 PLC 相关硬件的电路设计 .173.3.1 纸箱上料机构的 PLC 电路设计 .173.3.2 牛肉酱瓶上料机构的 PLC 电路设计 .173.3.3 PLC 输出端的电路设计 .183.3.4 PLC 其他端口的电路设计 .19第 4 章 软件程序设计 .204.1 程序初始准备工作 .204.1.1 上电清零程序设计 .20 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计V4.1.2 复位指示灯程序设计 .204.1.3 缺料报警程序设计 .214.1.4 牛肉酱瓶上料满足装箱要求程序设计 .214.1.5 启动、急停程序设计 .224.2 手动程序设计 .224.2.1 手动控制各个电机动作的程序设计 .224.2.2 整机复位的程序设计 .234.2.3 手动部分结尾的程序设计 .244.3 自动程序设计 .244.3.1 纸箱上料的自动程序设计 .244.3.2 牛肉酱上料的自动程序设计 .254.3.3 推杆动作的自动程序设计 .254.3.4 装箱动作的自动程序设计 .264.4 报警程序设计 .27第 5 章 结论 .28参考文献 .29致 谢 .30附 录 一 PLC 输入、输出批注表 .31附 录 二 PLC 程序设计指令表 .33 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计1第 1 章 绪 论1.1 装箱机的定义装箱机是一种将无包装的产品或者小包装的产品半自动或者自动装入运输包装的一种设备，其工作原理是将产品按一定排列方式和定量装入箱中（瓦楞纸箱、塑料箱、托盘） ，并把箱的开口部分闭合或封牢。按照装箱机的要求，它应具有纸箱成形( 或打开纸箱) 、计量、装箱的功能，有些还配有封口或者捆扎功能。包装机械是集机、电、光、声、磁、化、生、美为一体的高技术、高智能、高竞争的产品。发展速度快、更新速度快是它的一大特点。世界上一切高技术成果，都会在包装机械产品中得到应用。自动装箱机用于完成运输包装，它将包装成品按一定排列方式和定量装入箱中，并把箱的开口部 分闭合或封固。装盒机是用于产品销售包装的机械，它将经过计量的一份定量物料装入盒中，并把盒的开口部分闭合或封固。装箱机和装盒机均有容器成形(或打开 容器)、计量、装入、封口等功能。1.2 装箱机的工作过程在 自 动 包 装 流 水 线 中 ， 装 箱 机 是 整 线 系 统 运 行 的 核 心 ， 虽 不 是 产 品 直 接生 产 机 械 ， 但 它 却 是 实 现 生 产 自 动 化 所 必 需 的 。 装 箱 机 用 于 完 成 运 输 包 装 ，它 将 包 装 成 品 按 一 定 排 列 方 式 和 定 量 装 入 箱 中 ， 并 把 箱 的 开 口 部 分 闭 合 或 封 固 。1.3 自动装箱机的工作原理自 动 装 箱 机 能 自 动 将 包 装 物 整 形 排 列 ， 装 入 打 开 的 纸 箱 中 ， 并 完 成 不 干 胶封 口 等 动 作 的 装 箱 设 备 ， 所 有 动 作 都 是 全 自 动 完 成 的 。 大 多 数 自 动 装 箱 机 采 用新 型 为 组 合 结 构 ， 包 括 成 箱 装 置 、 整 列 装 置 、 充 填 装 置 和 封 箱 装 置 等 功 能 单 元 ，分 别 完 成 相 应 的 功 能 动 作 ， 各 装 置 都 安 装 在 同 一 主 机 架 上 。 成 箱 装 置 的 箱 坯 架在 上 方 ， 充 填 装 置 在 成 箱 装 置 正 下 方 ， 整 列 装 置 在 充 填 装 置 的 前 方 ， 封 箱 装 置在 充 填 装 置 的 后 方 。 采 用 PLC 和 示 屏 控 制 。 设 有 缺 瓶 报 警 停 机 ， 无 瓶 不 装 箱安 全 装 置 。 大 大 方 便 操 作 、 管 理 、 减 少 生 产 人 员 和 劳 动 强 度 ， 是 自 动 化 规 模 生 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计2产 必 不 可 少 的 设 备 。1.4 装箱机的选择装 箱 机 的 选 择 一 般 可 从 以 下 方 面 考 虑 ： （1） 机 械 结 构 ： 产 品 的 收 集 、 整 理 、 集 束 排 列 是 装 箱 机 的 关 键 ， 所 以 用户 在 选 购 前 应 该 注 意 装 箱 机 的 机 械 结 构 部 分 是 否 能 满 足 用 户 的 生 产 需 要 。 另 外， 根 据 产 品 的 不 同 装 箱 方 式 ， 一 般 有 抓 、 夹 、 吸 、 推 四 种 可 选 择 的 装 箱 方 式 ，用 户 选 购 前 应 该 根 据 需 要 选 择 最 佳 的 装 箱 方 式 。 （2） 自 动 控 制 ： 控 制 系 统 是 所 有 功 能 正 常 运 行 的 保 证 ， 也 是 对 故 障 和 出现 意 外 时 的 自 动 保 护 ， 所 以 用 户 在 选 择 时 要 详 细 了 解 控 制 系 统 是 如 何 设 置 的 。 （3） 生 产 速 度 ： 能 否 达 到 生 产 要 求 。 （4 ） 内 部 配 置 ： 好 的 配 置 才 能 保 证 有 好 的 产 品 ， 所 以 用 户 在 选 购 装 箱 机时 要 注 意 其 内 部 的 配 置 是 否 选 用 了 品 质 较 好 的 配 件 。1.5 我国装箱机市场状况资 料 显 示 ， 包 括 装 箱 机 在 年 内 全 球 的 包 装 机 械 需 求 以 每 年 5.3%的 速 度增 长 。 全 球 市 场 上 的 包 装 机 械 （ 包 括 装 箱 机 ） 大 约 有 三 分 之 一 来 自 德 国 ， 销 量名 列 全 球 第 一 ， 其 次 是 美 国 、 日 本 和 意 大 利 。 我 国 一 些 跨 国 公 司 和 外 资 企 业 使用 的 装 箱 机 大 部 分 都 是 从 国 外 进 口 。 有 关 信 息 显 示 ， 到 2010 年 国 内 食 品 和包 装 机 械 市 场 总 需 求 量 将 达 到 1100 亿 元 ， 其 中 装 箱 机 的 市 场 需 求 量 潜 力 巨 大， 仅 中 粮 集 团 的 30 多 条 生 产 线 ， 潜 在 销 售 额 就 达 到 2000 万 元 左 右 。 另 外 ，装 箱 机 在 金 属 铁 罐 生 产 领 域 内 的 应 用 也 具 有 非 常 大 的 市 场 。 据 调 查 ， 全 国 的 制罐 企 业 有 一 千 多 家 ， 如 果 每 个 企 业 配 置 1 至 3 台 装 箱 机 ， 那 么 市 场 容 量 为 10003000 台 ， 销 售 额 可 达 618 亿 元 人 民 币 。 由 此 可 见 国 内 装 箱 机 市 场 前 景非 常 乐 观 。我 国 的 装 箱 机 制 造 业 起 步 较 晚 ， 目 前 国 内 专 业 装 箱 机 的 生 产 企 业 只 有 十 几家 。 国 产 装 箱 机 与 世 界 先 进 水 平 还 有 较 大 的 差 距 ， 还 不 适 应 国 内 市 场 需 求 和 国际 市 场 的 竞 争 环 境 。 国 产 设 备 在 自 动 控 制 、 自 动 化 程 度 和 加 工 精 度 等 方 面 还 比较 落 后 。 性 能 不 稳 定 、 结 构 复 杂 、 耗 能 、 维 修 麻 烦 、 效 率 低 是 国 产 装 箱 机 需 要解 决 的 主 要 问 题 。针 对 上 述 情 况 ， 我 国 有 的 啤 酒 企 业 的 工 程 技 术 人 员 ， 针 对 啤 酒 装 箱 机 性 能单 一 的 弊 端 ， 设 计 出 了 新 型 直 线 连 续 式 啤 酒 装 箱 机 ， 可 以 适 应 各 种 产 量 的 包 装生 产 线 ， 动 力 配 置 只 有 0.12kw。 简 洁 的 抓 瓶 头 结 构 ， 简 化 的 装 卸 方 式 ， 较 低的 压 缩 空 气 噪 音 和 设 备 重 量 ， 以 及 方 便 的 操 作 与 维 修 ， 显 著 降 低 了 能 耗 并 提 高工 作 效 率 。 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计31.6 装箱机的技术发展趋势当 前 ， 我 国 包 装 机 械 行 业 正 受 到 国 际 金 融 危 机 的 影 响 和 国 际 市 场 竞 争 的 挑战 ， 以 价 格 竞 争 的 销 售 策 略 已 经 不 能 显 现 企 业 的 优 势 。 抓 住 机 遇 ， 调 整 产 品 结构 ， 以 高 科 技 产 品 提 升 企 业 竞 争 力 是 未 来 我 国 包 装 机 械 行 业 应 对 危 机 和 挑 战 的唯 一 出 路 。 面 对 我 国 装 箱 机 的 市 场 需 求 ， 包 装 机 械 企 业 应 重 点 开 发 一 批 具 有 国际 先 进 水 平 的 全 自 动 、 多 功 能 、 节 能 、 环 保 的 现 代 化 装 箱 机 ， 提 高 国 产 装 箱 机的 市 场 竞 争 力 。 专 家 指 出 ， 在 开 发 装 箱 机 产 品 中 一 定 要 充 分 体 现 出 高 效 、 高 精、 智 能 化 、 标 准 化 、 模 块 化 、 弹 性 化 且 具 有 多 种 切 换 功 能 、 可 拆 卸 以 及 节 能 、环 保 的 设 计 理 念 。 在 引 进 、 消 化 、 吸 收 的 基 础 上 ， 开 发 出 具 有 自 主 知 识 产 权 的国 产 品 牌 。1、 模 块 化 设 计 是 未 来 包 装 机 械 设 计 的 方 向 。 模 块 化 设 计 就 是 在 一 定 范 围内 ， 在 对 不 同 功 能 或 相 同 功 能 下 的 不 同 性 能 、 不 同 规 格 的 产 品 进 行 功 能 分 析 的基 础 上 ， 划 分 并 设 计 出 一 系 列 功 能 模 块 ， 通 过 模 块 的 选 择 和 组 合 可 以 构 成 不 同的 产 品 ， 换 用 一 个 或 几 个 单 元 ， 即 可 应 对 包 装 产 品 的 变 化 ， 满 足 不 同 产 品 装 箱的 需 求 。 另 外 在 设 计 中 还 要 体 现 零 件 的 可 拆 卸 性 。良 好 的 可 拆 卸 性 可 以 使 装 箱 机 便 于 维 护 ， 所 用 易 损 件 要 便 于 回 收 和 可 再 生利 用 ， 从 而 达 到 方 便 用 户 、 节 省 成 本 和 保 护 环 境 的 目 的 。 2、 均 衡 寿 命 设 计 是 近 年 来 提 出 的 科 学 、 环 保 设 计 理 念 。 它 要 求 在 设 计 中尽 量 使 每 个 零 部 件 具 有 相 同 或 相 似 的 使 用 寿 命 。 就 装 箱 机 而 言 ， 某 种 重 要 组 成模 块 应 具 有 较 长 的 寿 命 ， 而 易 于 损 坏 的 模 块 要 易 于 更 换 ， 对 于 一 些 关 键 部 件 和涉 及 到 安 全 性 的 模 块 在 设 计 时 应 考 虑 设 计 成 可 维 修 、 便 于 检 测 的 结 构 。3、 人 机 工 程 设 计 在 现 代 化 的 装 箱 机 设 计 中 也 具 有 重 要 的 意 义 。 人 机 工 程设 计 的 目 的 是 为 减 少 装 箱 机 使 用 中 人 的 差 错 ， 发 挥 人 和 机 械 各 自 的 特 点 以 提 高装 箱 机 整 体 的 可 靠 性 。 利 用 人 机 工 程 学 原 理 设 计 装 箱 机 的 人 机 系 统 ， 包 括 要 适于 人 的 使 用 习 惯 ， 便 于 识 别 操 作 ， 保 证 安 全 问 题 和 不 易 出 错 的 防 误 操 作 设 计 等。 这 些 都 要 通 过 机 电 一 体 化 控 制 ， 利 用 计 算 机 实 现 自 动 操 作 、 自 动 数 据 收 集 、自 动 检 验 以 及 自 动 诊 断 来 实 现 。1.7 国外先进装箱机近 年 来 ， 国 外 一 些 厂 商 通 过 对 技 术 的 不 断 改 进 ， 使 装 箱 机 性 能 更 好 地 适 应了 自 动 化 、 多 功 能 及 高 效 率 的 要 求 。SWF 公 司 推 出 的 DP320 装 箱 机 ， 具 有 高 速 、 适 应 性 广 、 用 户 界 面 友 好等 特 点 。 该 设 备 的 装 箱 速 度 达 到 每 分 钟 25 箱 ， 可 以 连 续 包 装 不 同 规 格 的 玻 璃、 塑 料 或 金 属 容 器 ， 适 用 的 包 装 方 式 与 容 器 尺 寸 范 围 很 广 。 DP320 具 有 一 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计4系 列 的 独 特 性 能 ， 包 括 垂 直 纸 箱 输 送 、 PLC 控 制 、 安 全 保 护 自 锁 、 拥 堵 自 动截 至 传 感 器 等 。 还 配 有 规 格 更 换 辅 助 装 置 、 NEMA 12 电 控 系 统 ， 下 游 还 设有 一 个 光 电 控 制 器 以 实 现 自 动 启 动 或 停 机 。 该 机 器 采 用 纸 箱 带 式 输 送 ， 配 备 低压 气 动 装 置 和 塑 料 带 以 实 现 平 稳 输 送 。Douglas 设 备 公 司 最 新 推 出 的 Axiom 系 列 新 型 装 箱 机 通 过 采 用 伺 服 系 统间 歇 运 动 控 制 纸 箱 包 装 过 程 ， 使 生 产 速 度 提 高 50%， 而 运 动 范 围 则 缩 小 30%。Axiom 系 列 采 用 第 三 代 伺 服 设 计 ， 通 过 动 态 增 强 位 置 重 复 精 度 以 及 简 化 失 误 检测 与 恢 复 ， 使 生 产 效 率 大 幅 提 升 。 该 设 备 的 不 锈 钢 网 板 以 及 零 部 件 数 减 少 了 50%，可 有 效 减 少 设 备 维 护 和 配 件 更 换 等 所 需 时 间 。ABC 公 司 推 出 的 新 型 装 箱 机 在 装 箱 同 时 ， 可 以 在 高 速 生 产 线 上 直 接 完 成纸 箱 表 面 印 刷 。 通 过 这 台 设 备 ， 客 户 可 以 在 生 产 线 上 直 接 完 成 企 业 商 标 、 产 品批 号 、 产 品 说 明 等 信 息 的 印 制 。这种新型设备具有良好的适应性，当装箱完成时，相关的图案、文字就同时出现在纸箱的各个部分，如顶部、侧面、角部或端部。包装制造商不再需要购买多色印刷头、纸箱旋转与定位设备，这些设备不但价格昂贵而且会影响生产线速度。该机可实现纸箱双侧打码以及在包装与封箱两端加注运输标志，即采用一个印刷头能够完成纸箱的双侧印刷，或采用两个印刷头完成四面印刷。如果纸箱干净、平整，可以获得最佳的印刷清晰度。印刷控制系统可以安装于纸箱控制板旁边，易于纸箱规格更换或印刷数据切换。它每分钟可以完成 35 箱的包装。1.8 国内设备的技术创新近年来，国产装箱机在产品结构升级和技术创新方面也取得了较大的进展。江西德赛特包装机械设备有限公司研制成功的多功能全自动装箱机在多项性能指标上都达到了国际先进水平。这项多功能全自动装箱机适用各种规格圆形瓶、扁形瓶、方形瓶。其特点是可以根据装箱要求，能将产品自动分道理排。在控制上，它采用伺服系统，因而定位准确、动作稳定，可以自动完成瓶子提升、移动、降落的装箱动作，抓瓶器还可以将瓶子自动装进带隔板的纸箱内。该机结构设计的合理性体现在：运动由伺服驱动器和变频器控制的电机驱动，起步和终止均缓慢平稳；装箱速度采用变 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计5频器进行无级调速，生产效率极高，生产速高达 1000090000 瓶/小时；更换不同瓶型时，只需要更换夹瓶机构即可。该装箱机采用现代显示技术触摸屏，设备常见故障可自行分析、诊断，并排除。产品除了设置保护罩，还配备光电安全保护装置，当装箱过程中出现缺瓶、缺箱、堵箱、错位等现象时，能立即自动停机，保护机器。该公司正在开发一种适用于异形铁罐及 PET 瓶等高度不同的非标容器的装箱机，现在已经突破了倒罐、卡罐、吸罐导向、精确定位等一系列技术和制造难题，即将完成试制，投入批量生产。 大连佳林设备制造有限公司近日研制成功的润滑油全自动装箱机通过抓住塑料瓶的瓶颈每次可以将 1230 瓶产品进行装箱，每小时装瓶数量达到 7000 瓶，这在国内处于领先水平。该装箱机通过真空泵控制抓头上的真空或是通过电磁的吸、放来实现抓放产品。它通过机械运转，气动和机电控制把产品准确可靠地从输瓶台上装入纸箱。 该设备运行平稳，动作协调，通过变频电机独立驱动不同的机械机构使产品提升、平移、降落，并与气动、电、光控制相结合实现自动化操作。它采用无压力输送，输箱通道采用三段（进箱段，装箱段，出箱段）无压力控制设计，由变频驱动的减速电机来实现快速进箱、装箱及出箱。此外，它采用两组箱体底部定位，不但定位效果好，还减少了因纸箱外型尺寸差异所造成的故障停机。为了满足食品包装的要求，该设备还使用了无油润滑的气动元件，大部份运动部件之间均采用了终生不需要注油润滑的人性化设计，避免了油的污染，也减少了用户的维护成本。 1.9 毕业设计题目及基本参数本设计的题目为瓶装牛肉酱的封口机构包装机构及封箱的控制设计。本设计主要完成纸盒、牛肉酱瓶的上料及装箱装置设计。优点：（1）直观性好，顾客易于辨认商品的品质；（2）保护商品，防止损坏和污染；（3）密封性好，防潮、防变质。基本参数为： 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计61. 瓶装牛肉酱容量为 230g，计量误差控制在2g；2. 瓶装牛肉酱尺寸：底部直径 120mm，开口直径 90mm，瓶高 200mm；3. 要求工作稳定，使用寿命 10 年；4. 生产能力： 50 瓶min；5. 瓶装牛肉酱为 36 瓶一箱包装。6.瓶子灌装之和的质量为：516g本设计的设计任务为：总体方案设计、传动系统控制设计；纸箱上料机构的控制设计，完成相应 PLC 程序；牛肉酱瓶上料机构的控制设计，完成相应 PLC 程序；装箱装置机构的控制设计，完成相应 PLC 程序；部分电路图设计；设计说明书一份，字数为 1.5 万；电气图纸合计为 5 张，利用计算机。 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计7第 2 章 总体方案设计2.1 控制与检测设计所需要的的结构参数本设计的装箱机为立式瓶装牛肉酱装箱机。机器的总体尺寸为15001444750。立式机器不仅节省了空间，而且比较美观。为了节省空间，本设计选用了 YCJ 电动机，及电动机和减速器直联。机座号为 160，电动机功率为3 ，输出轴转速为 58 ，输出转矩为 452 ，电动机代号为kwmin/rmN100 。42L2.2 整体控制与检测方案设计及 PLC 的选用根据本设计的结构参数确定整体的控制方案，以及选用合适的 PLC 来控制、协调和检测整机的运作。2.2.1 整体控制与检测方案设计图 2-1 瓶装牛肉酱自动生产线工艺流程示意图本设计的工艺路线为： 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计81、纸箱送料2、瓶装牛肉酱送料3、装箱本设计主要完成纸箱上料机构的控制设计、瓶装牛肉酱送料机构的控制设计、装箱机构的控制设计三部分的控制设计。2.2.2 PLC 控制与检测系统的选用PLC，是 Programmable Logic Controller 的缩写，又名可编程、可编程控制器、可编程序控制等，是为工业自动化领域专门设计的、实现数字运算操作的电子装置。台达 PLC 采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。台达 PLC 及其有关的外围设备都是按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计，在本设计中选用台达的 PLC 来完成对整个机器的控制及检测。详情请见本设计的硬件电路设计中的 PLC 硬件电路的设计。2.3 纸箱上料机构的控制与检测设计纸箱上料的运动过程：主要由凸轮带动带有吸嘴的轴上下运动完成的。轴上附有拨杆，在将纸箱吸下的过程中，拨杆压住连杆上的小轴，这时弹簧处于拉伸状态，连杆向上运动，使连杆带动挡片挡住上面的纸箱，从而保证只有一个箱被吸下。在箱被放下的过程中，挡片逐渐压在箱上，防止箱蹦起来。当负压真空装置向上运动时，连杆在弹簧的作用下向下运动，使连杆带动挡片向上翻。如此往复运动完成吸纸箱的过程。当纸箱被放下时，停止吸气，纸箱被支撑起来，传送装置将纸箱传送到下一道工序。步进电机带动减速装置再联接到凸轮上在此处安装检测纸箱到位的接近传感器 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计9图 2-2 纸箱上料机构的控制与检测设计纸箱上料运动的控制设计：纸箱上料的运动主要由凸轮控制，这样需要用一个步进电机带动减速装置再联接到凸轮上，由凸轮运动的角度来对纸箱上料的整个机构进行控制，因此对于控制系统来说只要控制步进电机就可以实现对纸箱的上料了，见图 2-2 纸箱上料机构的控制与检测设计。纸箱上料运动的检测设计：在吸嘴位置安装检测纸箱到位的接近传感器，这样如果纸箱没有料供上、外界的影响或者机器本身的原因导致纸箱上料出现问题可以及时的让控制系统知道，然后报警，让工作人员来处理实际出现的问题。见图 2-2 纸箱上料机构的控制与检测设计。2.4 牛肉酱瓶上料机构的控制与检测设计1、牛肉酱瓶上料机构的控制与检测设计传送部分牛肉酱瓶上料机构传送部分的运动过程：被包装的牛肉酱瓶由齿形带传送到指定位置 ，经过滑槽到达工作架上，推瓶板的机构将牛肉酱瓶推到纸箱里。传送牛肉酱瓶的速度及间歇时间由槽轮控制，推瓶板的机构由齿轮齿条带动。图 2-3 牛肉 酱瓶上料机构传送部分的控制与检测设计牛肉酱瓶上料机构传送部分的控制设计：通过传感器和步进电机来实现。在指定位置安装传感器，步进电机开始工作，从而带动带轮转动，将牛肉酱瓶送到指定位置。传感器统计达到箱内的数量要求以后，步进电机接收到传感器发出的信号，让步进电机停止送料，等到装箱完成的传感器发出信号后，步进电机又开步进电机控制传送带的启停此处安装接近传感器用来统计牛肉酱瓶上料的数量。 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计10始工作，如此循环，见图 2-3 牛肉酱瓶上料机构传送部分的控制与检测设计。牛肉酱瓶上料机构传送部分的检测设计：通过传感器来实现。在指定位置安装传感器，在传感器统计箱内的数量时，若长时间没有到达到要求的数量，这说明机器的动作出现了问题，步进电机接收到传感器发出的信号，让步进电机停止送料，报警，让工作人员来处理出现的问题，见图 2-3 牛肉酱瓶上料机构传送部分的控制与检测设计。2、牛肉酱瓶上料机构的控制与检测设计推杆部分牛肉酱瓶上料机构的运动过程：齿条由齿轮带动运动，带动推杆将牛肉酱推入箱中（推杆凹进去的部分可容纳了 36 瓶牛肉酱，即一箱） 。图 2-4 牛肉酱瓶上料机构推杆部分的控制与检测设计牛肉酱瓶上料机构的控制设计：当传送带处的传感器发出完成 36 瓶的信号时，齿条由齿轮带动开始运动，带动推杆将 36 瓶牛肉酱推入箱中，见图 2-4 牛肉酱瓶上料机构推杆部分的控制与检测设计。牛肉酱瓶上料机构的检测设计：牛肉酱瓶上料机构的检测由图 2-4 牛肉酱瓶上料机构推杆部分的控制与检测设计中所示的称重传感器来完成，预先称出 36瓶牛肉酱瓶的重量，并将此参数写入 PLC 的相关程序当中，如果实际的称重小于此参数，说明少装了一瓶或者多瓶牛肉酱，报警，停机，等待工作人员来处理相关的问题。见图 2-4 牛肉酱瓶上料机构推杆部分的控制与检测设计。2.5 装箱机构的控制与检测设计装箱机构的运动过程：装箱装置由曲柄摇杆机构带动，经过固定装置及拨杆，从而完成装箱的过程，装箱共分三道工序，分别为：A. 装牛肉酱瓶B. 打印日期C. 盖纸箱盖 瓶装牛肉酱自动生产线PLC 控制系统和测试系统的设计11纸箱的传送装置曲柄摇杆机构带动，能实现上下左右运动，即作平行四边形运动。当纸箱被吸下来时，该传送装置向上运动，辅助将箱撑起来。然后传送装置向前运动，完成装箱和盖箱盖后，传送装置向下运动，然后往回运动，进行下一次动作。该机构设计为纯机械设计，要严格要求与其他动作的时间和空间同步化，因此在设计方面要求很高的精度。
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