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基于PLC的糖果包装机的控制系统设计毕业设计.doc
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基于PLC的糖果包装机的控制系统设计毕业设计.doc
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目 录
1 绪论..........................................................................................................................1
2 糖果包装机系统分析及控制系统总体设计..........................................................3
2.1 Y06 型糖果包装机生产工艺概述 ..................................................................3
2.2 糖果包装机控制要求......................................................................................3
2.2.1 PLC 控制系统方式选择........................................................................3
2.2.2 系统运行方式 ........................................................................................4
2.3 糖果包装机控制系统主要器件的选择..........................................................4
2.3.1 包装机控制对象分析 ............................................................................5
2.3.2 PLC 控制器的选择..............................................................................6
2.3.3 变频器选择............................................................................................6
2.3.4 步进电机及其驱动器选择....................................................................6
2.3.5 传感器选择 ............................................................................................9
3 糖果包装机各功能模块设计................................................................................10
3.1 供电模块设计................................................................................................10
3.2 执行主电机模块设计....................................................................................11
3.3 包装纸同步控制模块设计............................................................................12
4 糖果包装机主要控制系统的 PLC 程序设计.......................................................15
4.1 糖果包专机的控制系统设计简述................................................................15
4.2 主电机的 PLC 控制指令语句表...................................................................17
4.3 糖果包装机包装机的 PLC 控制 I/O 分配表 ...............................................18
结论..............................................................................................................................20
致谢..............................................................................................................................21
参考文献......................................................................................................................22
附录..............................................................................................................................23
附录 A .................................................................................................................23
1
1、绪论
食品行业是满足人民“衣食住行”需求的基础性行业,在国民经济中处于重
要地位,具有不可替代性,尤其是目前我国居民收入日益提高、生活质量不断改
善,对食品的需求也日趋多样化,全国食品工业面临良好发展契机,食品工业规
模快速增长,经济效益也大幅提升,产业结构和增长方式进一步优化。去年食品
工业增加值占全国工业经济比重达到十分之一强,并且呈逐年上升趋势。
食品行业的快速发展必定会带动食品包装业的发展,所以对食品包装机的改
造创新是非常必要的。
图 1-1 Y06 型糖果包装机系统外观图
Y06 型糖果包装机是一款高速糖果包装机械,可用于包装各类块状糖果。整
个设备可以分为三大部分:生产线送糖部分,糖果包装部分,包装纸部分。其总
体系统外观图如图 1-1 所示。
生产送糖部分部分直接与糖果生产线相连,通过传送带将糖果送至糖果包装
部分入口处。该部分仅可通过一颗糖果,糖果经过此通道过后形成队列,依次从
包装入口进入如图 1-2 所示
2
图 1-2 糖果包装纸送纸部分机械图
图 1-3 包装纸卷纸机构
包装纸送纸部分由齿轮机构驱动,拖动包装纸向前运动。包装纸安装于包装
纸托盘上,正常送纸时,绷紧的包装纸压迫包装纸刹车,使其在摩擦力的作用下
向前运动;缺纸或继纸时,绷力消失,包装纸刹车回到原位置,系统报警。包装
纸的位置由色标传感器进行定位,当位置出现偏差时,由控制系统发出指令驱动
步进电机进行拖拉包装纸运动,从而实现包装纸的准确定位。
Y06 型糖果包装机采用通过三相异步电机带动齿轮机构提供动力,利用凸轮
机构与连杆机构等机械结构配合进行包装、进排糖、送包装纸等动作,有效的保
证了控制的速度与精度,使系统紧凑、可靠。
2、糖果包装机系统分析及控制系统总体设计
3
2.1 Y06 型糖果包装机生产工艺概述
糖果包装机主要通过一台 2.2KW 的三相异步电机带动各机械部分完成包糖
的各种动作。糖果包装工艺流程如图 2-1 所示。
图 2-1 糖果包装机工艺流程图
2.2 糖果包装机控制要求
2.2.1 PLC 控制系统方式选择
控制系统和远程 I/O 控制系统。由于糖果包装机的控制对象相对集中,主要
有变频器控利用 PLC 可以构成多种控制系统:单机控制系统,集中控制系统,
分散型控制、包装纸位置调整、步进电机驱动控制等,因此选择集中控制系统。
集中控制系统模型如图所示。各被控对象直接与 PLC 的 I/O 口相连接,进行通
信、控制。
为提高系统抗干扰能力,在硬件方面,交流电源增加滤波装置,输入信号进
行光电隔离,并远离强电布线。信号采用屏蔽线传输,采用放射性一点接地等措
施,消除、减弱共模和瞬变干扰。
图 2-2 集中控制系统模型
2.2.2 系统运行方式
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