PLC控制的气动打标机系统设计.pdf

目 录

一、概论

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二、气动打标机设计及仿真

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（一）气动自动打标机简介

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（二）气压系统概述

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（六）气动打标机系统仿真

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三、

PLC

（一）

PLC

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（二）

I/O

（三）外部接线图

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六、参考文献

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致谢

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PLC 控制的气动打标机系统设计

一、概论

随着经济的发展和生活水平的提高，人们对商品品质的要求越来越高，每一

种流通的商品都需要注明材质、生产日期、保质期、使用方法等相关信息，这些

信息都包含在商品包装信息里，而对商品贴标则是生产加工过程中重要的一个环

适应现代化大生产的需求。随后出现了激光打印技术，该技术虽然很好的克服了

许多的传统工艺的缺点，但是由于打印范围和材质的不同，使激光打印技术在实

际应用中受到诸多限制，比如有色金属对激光打印的吸收差，打印深度浅，所以

这方法并不能改变生产实际的需要，除了一些特殊材料如金刚石，硬质合金或打

印深度无特别要求的场合外，并不能得到更多的普及推广。为了弥补以前打标机

的不足，适应现代化大生产的需求，出现了一种新的工业打标机——气动打标机。

气动打标机通过气缸直接打标输出，精度高、打标印记深、标记工整清晰；

标记速度快，对标记材料无特殊要求；抗干扰能力强，能够在较恶劣的环境下工

作；采用气体作为动力源，生产成本低，无污染；适合速度要求较快的流水线场

合，在打标行业中有着其他打标行业不可比拟的优势和良好的发展前景。

Programmable Logic Controller

PLC

题。

这次选题气动打标机，一方面是为了加深对气动打标机系统的认识；另一方

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面，通过此次毕业设计，可以提高对气压技术、电气控制、

程度，提升综合素质。

二、气动打标机设计及仿真

（一）气动自动打标机简介

图 2.1 所示为气动打标机工作示意图，它可以在产品零部件打印标记。其工

作要求为：当按下启动按钮，实现一个工作循环，即打标机的打印气缸动作，其

（二）气压系统概述

1.气压传动基本概念

气压传动以压缩气体为工作介质，靠气体的压力传递动力或信息的流体传

动。传递动力的系统是将压缩气体经由管道和控制阀输送给气动执行元件，把压

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缩气体的压力能转换为机械能而作功；传递信息的系统是利用气动逻辑元件或射

流元件以实现逻辑运算等功能，亦称气动控制系统。

2.气压系统的组成

一个完整的气压系统由以下五部分组成：

（1）气源装置：它将原动机输出的机械能转变为空气的压力能。其主要设

备是空气压缩机。

（

）控制元件：是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以保证执

（4）辅助元件：是用于辅助保证空气系统正常工作的一些装置。如过滤器、

干燥器、空气过滤器、消声器和油雾器等。

（5）工作介质：气动系统要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量，具

有一定的净化程度。

3.

气压传动的优缺点

（1）优点

气压传动与液压传动相比，虽远不及液压传动应用那样广泛，但它却具有许

多其他能源所不能比拟的优点。

工作介质获取容易。工作介质为空气，可以在大气中获取，同时用过的空气

塞，工作介质清洁，也不存在介质变质、补充、更换等问题。因气动系统的压力

较低（一般为 0.4-0.8MPa），所以气动元件的材料和制造精度要求低。使用安全、

可靠。可以在高温、振动、腐蚀、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境

下工作，便于实现过载自动保护。空气的黏度很小，在管道中流动时压力损失较

小，一般其阻力损失不到油路损失的千分之一，因此压缩空气便于集中供应和远

距离输送。

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此外，气压传动尚具有液压传动的一些优点，如控制方便、元件易于标准化，

易于集中控侧和实现工序自动化等。

（2）缺点

由于空气的可压缩性，使工作速度不易稳定、外载变化对速度影响较大，也

难于准确地控制与调节工作速度。但采用气液联合传动装置，利用气压传动灵敏、

反应迅速的特点，把气压用于控制部分，而利用液压工作平稳、可产生较大动力

的特点，把液压用于驱动部分，这样，既综合应用了气动，液压两者的优点，又

递效率还比较低。

（三）FluidSIM 软件的功能介绍

FluidSIM 由德国 Festo 公司和 Paperboard 大学联合开发，专门用于液压、气

压 传 动 及 电 液 压 、 电 气动 的 教 学 培 训 软件 ，

FluidSIM

分 为

FluidSIM-H

和

绘图过程中，FluidSIM 软件将检查各元件之间连接是否可行。最重要的是可对

基于元件物理模型的回路图进行实际仿真，并有元件的状态图显示，这样就使回

路图绘制和相应液压（气压）系统仿真相一致，从而能够在设计完回路后，验证

设计的正确性，并演示回路动作过程。

2.系统学习的概念。FluidSIM 软件可用来自学、教学和多媒体教学液压（气

压）技术知识。液压（气压）元件可以通过文本说明、图形以及介绍其工作原理

的动画来描述；各种练习和教学影片讲授了重要回路和液压（气压）元件的使用

方法。

3.