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PLC自動(dòng)封箱控制系統(tǒng) 第1章 開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)的概述 1.1 課題背景 現(xiàn)代社會(huì)中，無(wú)論在任何行業(yè)，從工廠(chǎng)的生產(chǎn)，到能源的輸送，到與人民生活息息相關(guān)的市政工程，甚至人們的工作和休息的樓宇，到處都可以看到自動(dòng)化系統(tǒng)的身影。自動(dòng)化系統(tǒng)不僅早就成為了工業(yè)和社會(huì)生活的一個(gè)組成部分，而且是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 在自動(dòng)化生產(chǎn)日漸普及的今天，包裝機(jī)械的自動(dòng)化程度直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中常常需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)，包裝，如果這些繁雜的工作讓人工去完成的話(huà)不但麻煩，而且效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不適合現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要。為了適應(yīng)現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)某種產(chǎn)品，進(jìn)一步加快工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)，改善人民的生活水平,就必須設(shè)計(jì)一套完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，以便用這自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)代替人工完成這些繁雜的工作。而且需要對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)，包裝，自動(dòng)化技術(shù)的提高能大幅度的提高經(jīng)濟(jì)效益，這在包裝業(yè)中表現(xiàn)的特別明顯。近年來(lái)，包裝生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化、電子監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，使的包裝企業(yè)以高速度、較少的停機(jī)時(shí)間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病降低等優(yōu)點(diǎn)而獲得出色的成績(jī)。2002年11月3至7日在芝加哥舉行的國(guó)際PACK EXPO上，我們可以看到多家自動(dòng)化公司展示的最新的包裝設(shè)備和新技術(shù)。這些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)的發(fā)展力量?？梢?jiàn)自動(dòng)裝箱封箱技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。 1.2PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是由模仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的，20世紀(jì)70年代的PLC只有開(kāi)關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的便是汽車(chē)制造行業(yè)。 　　PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)是以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作，來(lái)控制各類(lèi)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶(hù)編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。 　　PLC的CPU內(nèi)有指示程序不存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器，在程序運(yùn)行過(guò)程中，每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，程序從起始步（步序號(hào)為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為END指令），然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱(chēng)為一個(gè)掃描周期。不同型號(hào)的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。 　　PLC用梯形圖編程，在解算邏輯上也表現(xiàn)出快速優(yōu)點(diǎn)，在微妙量級(jí)，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開(kāi)關(guān)量來(lái)處理，16位（也有32位的）為一個(gè)模擬量。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來(lái)完成模擬量的運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PLC的控制器。 1.3 國(guó)外生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展概況 從上世紀(jì)30年代開(kāi)始，機(jī)械加工企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，采用機(jī)械化流水作業(yè)的生產(chǎn)方式，大型自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)承擔(dān)的加工對(duì)象也隨之改變。生產(chǎn)線(xiàn)的控制系統(tǒng)使用的繼電器數(shù)量很多，在頻繁動(dòng)作情況下壽命較短，使生產(chǎn)線(xiàn)的可靠性降低。為了解決這一問(wèn)題，1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司率先研制出第一臺(tái)可編程控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)PLC），并在通用汽車(chē)公司的自動(dòng)裝配線(xiàn)上試用成功。 70年代出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)，即直接數(shù)控（DNC）系統(tǒng)，由一臺(tái)較大型計(jì)算機(jī)控制與管理多臺(tái)數(shù)控機(jī)床和數(shù)控加工中心能完成多品種，多工序的產(chǎn)品加工。近年來(lái)又出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM），智能機(jī)器人等多項(xiàng)高技術(shù)。 近十幾年來(lái)，國(guó)外PLC技術(shù)取得了飛躍，其容量成倍擴(kuò)大、體積不斷縮小、功能不斷增強(qiáng)，不但具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有PID等特殊控制功能，可直接進(jìn)行A/D、D/A轉(zhuǎn)換，還開(kāi)發(fā)管控一體化。 第2章 控制系統(tǒng)的的設(shè)計(jì) 2.1采用PLC可編程序控制器控制系統(tǒng) 開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)因其動(dòng)作復(fù)雜、干擾信號(hào)多、包裝產(chǎn)品品種、規(guī)格多等特點(diǎn)，因此可編程控制器(PLC)被應(yīng)用在其控制中，這是因?yàn)镻LC具有工作可靠、抗干擾能力強(qiáng)、與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接輸入、輸出連接容易、編程簡(jiǎn)單、安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)。 PLC可編程序控制器其實(shí)就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，用以取代傳統(tǒng)的中間繼電 器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等，并具有一切計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能。目前PLC已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其應(yīng)用面幾乎覆蓋了整個(gè)工業(yè)企業(yè)，廣泛應(yīng)用于化工、石油等企業(yè)的現(xiàn)代過(guò)程控制中。 其優(yōu)點(diǎn)如下： （1）具有高可靠性。PLC除采用優(yōu)質(zhì)器件等外，在硬件方面采用了較先進(jìn)的電源，用以防止由電源回路串入干擾。其內(nèi)部采用了電磁屏蔽，以防輻射干擾。而外部輸入/輸出電路則一律采用光電隔離，加上常規(guī)濾波和數(shù)字濾波；軟件方面設(shè)置了警戒時(shí)鐘WDT、自診斷等措施。因而使得PLC的平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到30萬(wàn)小時(shí)，被稱(chēng)為“永遠(yuǎn)不壞的控制器”，因而可靠性?xún)?yōu)于傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)。 （2）靈活性高、擴(kuò)展性好、通用性強(qiáng)。它采用程序使得硬件軟件化，對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，只需改變程序即可，因而通用性強(qiáng)。而且現(xiàn)場(chǎng)接口容易，設(shè)計(jì)周期短。 （3）功能強(qiáng)。PLC具有自診斷、監(jiān)控和各種報(bào)警功能既可完成過(guò)程控制，又可進(jìn)行閉環(huán)回路的調(diào)節(jié)控制，而且在將來(lái)的工控領(lǐng)域，可以說(shuō)是無(wú)所不能。 由于生產(chǎn)線(xiàn)上的惡劣環(huán)境和電磁干擾，一般的電子儀器都會(huì)受到干擾。而PLC是從取代工廠(chǎng)內(nèi)繼電器線(xiàn)路、進(jìn)行順序控制發(fā)展開(kāi)來(lái)的工業(yè)控制產(chǎn)品。PLC由于具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，以及編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，通訊靈活等優(yōu)點(diǎn)。在電器控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。PLC不僅能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制，還能完成定時(shí)、計(jì)算、計(jì)數(shù)和各種閉環(huán)控制功能。整個(gè)控制系統(tǒng)利用PLC控制傳送帶實(shí)現(xiàn)了空箱傳送、產(chǎn)品運(yùn)輸、產(chǎn)品計(jì)數(shù)等功能。并且有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制方式。在生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)裝箱控制的傳送帶控制系統(tǒng)應(yīng)用，可使生產(chǎn)線(xiàn)的控制更加靈活、可靠。進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，突現(xiàn)節(jié)約用工，改善工人工作環(huán)境，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約材料消耗和用工。 2.2開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 該開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)屬于下沉式開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)包裝過(guò)程，由以下幾部分組成:①紙板供送部分主要有紙板儲(chǔ)存區(qū)、紙板下吸機(jī)構(gòu)、紙板輸送機(jī)構(gòu);②待裝箱產(chǎn)品輸送部分主要有待裝箱產(chǎn)品分排輸送傳送帶、分組機(jī)構(gòu);③紙箱裝箱開(kāi)箱部分主要有待裝箱產(chǎn)品裝箱機(jī)構(gòu)、產(chǎn)品紙箱下沉開(kāi)箱機(jī)構(gòu);④?chē)娔z封箱整形部分主要有主輸送鏈機(jī)構(gòu)、前噴膠、左右噴膠及施壓裝置、整形輸出裝置。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。 1-紙板供送部分;2-待裝箱產(chǎn)品輸送部分;3-紙箱裝箱成型部分;4-噴膠封箱整型部分 圖1開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 2.3開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)的工作原理 該機(jī)最大特點(diǎn)是由一頁(yè)根據(jù)包裝結(jié)構(gòu)形式需求，經(jīng)過(guò)壓痕的紙板在裝物品的同時(shí)自動(dòng)折疊成紙箱進(jìn)行裝載物品，其工作原理是:將已灌裝的容器經(jīng)輸送帶輸送到分組輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行包裝分組，進(jìn)入裝箱機(jī)構(gòu)，同時(shí)單張紙板由紙板下吸機(jī)構(gòu)將其從紙板儲(chǔ)存區(qū)吸下，放到紙板輸送機(jī)構(gòu)上輸送到裝箱機(jī)構(gòu)處，然后隨同容器一起由產(chǎn)品紙箱下沉開(kāi)箱機(jī)構(gòu)處下降到主輸送鏈機(jī)構(gòu)，在這一過(guò)程中，紙板按照折痕進(jìn)行了初步的開(kāi)箱，隨著主輸送鏈機(jī)構(gòu)間歇式的輸送過(guò)程完成噴膠及施壓粘合、整形輸出包裝機(jī)，完成整個(gè)包裝過(guò)程。其包裝工藝流程如圖2所示。 圖2包裝工藝流程圖 2.4 控制系統(tǒng)組成 該開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是根據(jù)待裝箱產(chǎn)品的工藝流程對(duì)各部分進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，控制動(dòng)作主要包括:紙板供送、待裝箱產(chǎn)品輸送、紙箱裝箱開(kāi)箱、噴膠封箱整形。為完成以上各動(dòng)作要求，本設(shè)備控制系統(tǒng)主要由PLC、各種光電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、磁性開(kāi)關(guān)、電磁閥、交流伺服電機(jī)及其控制系統(tǒng)等部分組成，其控制原理如圖3所示。 圖3控制原理圖 第3章 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 PLC的特點(diǎn) 自動(dòng)封箱控制系統(tǒng)主要由PLC組成。 可編程序控制器（PLC）是一種以微機(jī)處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其實(shí)質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。因而對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，變成完全可以不考慮微處理器內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，不必使用各種計(jì)算機(jī)使用的語(yǔ)言，而把PLC內(nèi)部看做是有許多“軟繼電器”等邏輯部件組成。 可編程控制器的主要特點(diǎn)有： 1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。這往往是用戶(hù)選擇控制裝置的首要條件。PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家在硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施，使它直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而穩(wěn)定可靠的工作。目前各廠(chǎng)家生產(chǎn)的PLC，其平均無(wú)故障時(shí)間都大大超過(guò)了IEC規(guī)定的10萬(wàn)小時(shí)。而且為了適應(yīng)特殊場(chǎng)合的需要，有的PLC生產(chǎn)商還采用了冗余設(shè)計(jì)和差異設(shè)計(jì)(如德國(guó)Pilz公司的PLC），進(jìn)一步提高了可靠性。 2.適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活。由于PLC產(chǎn)品均成系列化生產(chǎn)，品種齊全，多數(shù)采用模塊式硬件結(jié)構(gòu)，組合和擴(kuò)展方便，用戶(hù)可根據(jù)自己的需要靈活選用，以滿(mǎn)足系統(tǒng)大小不同及功能繁簡(jiǎn)各異的控制系統(tǒng)要求。 3.編程方便，易于使用。PLC的編程可采用與繼電器電路極為相似的梯形圖語(yǔ)言，直觀易懂，深受現(xiàn)場(chǎng)電氣技術(shù)人員的歡迎。近年來(lái)又發(fā)展了面向?qū)ο蟮捻樞蛄鞒虉D語(yǔ)言（Sequential Function Chart），也稱(chēng)功能圖，使編程更簡(jiǎn)單方便。 4.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便。PLC中含有大量的相當(dāng)于中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等的“軟元件”。又用程序（軟接線(xiàn)）代替硬接線(xiàn)，安裝接線(xiàn)工作量少。設(shè)計(jì)人員只要有PLC就可以進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試。 5.維修方便，維修工作量小。PLC有完善的自診斷、履歷情報(bào)存儲(chǔ)及監(jiān)視功能。PLC對(duì)其內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、異常狀態(tài)和I/O點(diǎn)的狀態(tài)均有顯示。工作人員通過(guò)它可以查出故障原因，便于迅速處理。 6.功能完善。除了基本的邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等功能外，配合特殊功能模塊還可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、PID運(yùn)算、過(guò)程控制、數(shù)字控制等功能，為方便工廠(chǎng)管理又可與上位機(jī)通信，通過(guò)遠(yuǎn)程模塊還可以控制遠(yuǎn)方設(shè)備。 由于具有以上特點(diǎn)，使得PLC的應(yīng)用范圍極為廣泛，可以說(shuō)只要有工廠(chǎng)，有控制要求，就會(huì)有PLC的應(yīng)用[7]。 同樣，可編程控制器控制也有其不足的地方，在性?xún)r(jià)比上要高于繼電器控制和單片機(jī)控制,其開(kāi)發(fā)潛力要差于單片機(jī)，通用性不好，不同廠(chǎng)家的可編程控制器以及其附屬單元都是固定專(zhuān)用等等。 3.2 PLC選用 開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)的工作方式分為手動(dòng)和自動(dòng)連續(xù)式2種方式，考慮到該設(shè)備輸入點(diǎn)數(shù)21個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)15個(gè)，可靠性、經(jīng)濟(jì)性，該設(shè)備控制器選用歐姆龍公司生產(chǎn)的CP1H-X40DT-D型號(hào)的PLC，該型號(hào)的PLC是具有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)，其中有4軸脈沖輸出，可用來(lái)通過(guò)伺服控制系統(tǒng)控制交流伺服電機(jī)，完全能滿(mǎn)足開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)的控制任務(wù)。 3.3 PLC的工作過(guò)程 ①輸入處理:PLC以重復(fù)掃描方式執(zhí)行用戶(hù)處理程序，在執(zhí)行程序前首先按地址編碼順序?qū)⑺休斎攵俗拥耐〝酄顟B(tài)(輸入信號(hào))讀入輸入映象寄存器中，然后開(kāi)始執(zhí)行用戶(hù)處理程序.在執(zhí)行過(guò)程中，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不變，直到下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才重新讀取輸入狀態(tài)。 ②程序控制:在程序執(zhí)行階段，PLC順序掃描用戶(hù)程序，每執(zhí)行一條程序所需要的信息都從輸入映象寄存器和其他內(nèi)部寄存器中讀出并參與計(jì)算，然后將執(zhí)行結(jié)果寫(xiě)入有關(guān)輸出映象寄存器中。 ③輸出處理:當(dāng)全部指令執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器中的狀態(tài)全部傳送到輸出鎖存寄存器中，構(gòu)成PLC的實(shí)際輸出并由輸出端子送出。 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器（PLC）以微處理器為核心，適用于開(kāi)關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，已進(jìn)入過(guò)程控制和位置控制等領(lǐng)域，成為一種多功能、高可靠性、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。 3.4 I/O地址的分配 根據(jù)PLC的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)及控制要求，該開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)I/O地址的分配如表1所示。 表1 I/O地址分配值 3.5 PLC外部接線(xiàn)圖 根據(jù)開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)輸入、輸出點(diǎn)數(shù)及控制要求的需要，本控制系統(tǒng)選用歐姆龍CP1H-X40DT-D型PLC，其外部接線(xiàn)如圖4所示。 圖4PLC外部接線(xiàn)示意圖 3.6 程序流程圖 開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)(http://www.yuzhuangsh.com/)控制復(fù)雜，動(dòng)作協(xié)調(diào)性高，因此在控制中除應(yīng)用了PLC作為主控單元外，還用到了光電開(kāi)關(guān)、磁性開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、交流伺服電機(jī)等元件，保證該設(shè)備的高可靠性。在該包裝設(shè)備編程過(guò)程中考慮到調(diào)試、維修的需要，其工作模式設(shè)置了手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式，其控制流程圖如圖5所示。 圖5控制流程圖 第4章 過(guò)程分析 4.1工作過(guò)程分析 電源一旦接通，便發(fā)出一個(gè)脈沖使S0.0置1，只有當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕I0.0時(shí)，S0.0這一狀態(tài)被置成0，此時(shí)傳送帶B開(kāi)始啟動(dòng)運(yùn)行，一直到被開(kāi)關(guān)SQ2檢測(cè)到才將傳送帶B停止，等傳送帶B停止后，傳送帶A才開(kāi)始啟動(dòng)，同時(shí)傳送出物品，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)SQ1檢測(cè)，每傳送出一個(gè)部件，計(jì)數(shù)器便加1，直到傳送出12個(gè)產(chǎn)品，計(jì)數(shù)器便開(kāi)始動(dòng)作，計(jì)數(shù)器常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，這時(shí)如果沒(méi)有按下停止按鈕，則開(kāi)始循環(huán)工作，傳送帶A停止，傳送帶B開(kāi)始又一輪的啟動(dòng)同時(shí)計(jì)數(shù)器清零使下面的循環(huán)能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行下去。當(dāng)一旦按下停止按鈕I0.1，此時(shí)等計(jì)數(shù)器完成計(jì)數(shù)任務(wù)，傳送帶A和傳送帶B同時(shí)停止。 此程序還可以對(duì)傳送帶A和B分別進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)，下面對(duì)這一種情況進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 當(dāng)按下停止按鈕后，按下按鈕I0.2傳送帶A運(yùn)行，松開(kāi)按鈕后運(yùn)行停止，完成對(duì)傳送帶A的點(diǎn)動(dòng)檢測(cè)，對(duì)于傳送帶B的點(diǎn)動(dòng)測(cè)試與傳送帶A的相似，便不再展開(kāi)說(shuō)明。 當(dāng)點(diǎn)動(dòng)完成后，只有再次按下停止按鈕，程序才可以再次重新開(kāi)始，如果在點(diǎn)動(dòng)進(jìn)行后沒(méi)有按下停止按鈕，則當(dāng)想要程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)按下啟動(dòng)按鈕也不會(huì)啟動(dòng)，這樣程序很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行前檢測(cè)和故障維修。 4.2控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 根據(jù)自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的控制要求,系統(tǒng)應(yīng)有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制功能。系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)過(guò)程如下： （1） I/O點(diǎn)數(shù)的估算 a、系統(tǒng)輸入信號(hào)： 自動(dòng)控制按鈕，需要1個(gè)輸入端； 停止按鈕，需要1個(gè)輸入端； 手動(dòng)控制時(shí)，傳送帶A和傳送帶B獨(dú)立點(diǎn)動(dòng)控制按鈕需要2個(gè)輸入端； 產(chǎn)品數(shù)量檢測(cè)信號(hào)SQ1和空箱位置檢測(cè)信號(hào)SQ2，需要2個(gè)輸入端； 以上共需6個(gè)輸入信號(hào)點(diǎn)。 B、系統(tǒng)輸出信號(hào)： 傳送帶A和傳送帶B，需用2個(gè)控制輸出端； 系統(tǒng)上電指示、裝箱指示需要2個(gè)輸出端。 以上共需4個(gè)輸出信號(hào)點(diǎn)。 輸入 輸出 I0.0 自動(dòng)控制按鈕 Q0.0 B帶動(dòng)指示燈 I0.1 停止安鈕 Q0.1 傳送帶B輸出 I0.2 SQ2輸入 Q0.2 傳送帶A輸出 I0.3 SQ1輸入 Q0.3 裝箱指示燈 I0.4 B履帶點(diǎn)動(dòng) I0.5 A履帶點(diǎn)動(dòng) （2）實(shí)際接線(xiàn)圖 Q0.0 Q0.1 Q0.3 Q0.2 I0.3 I0.2 I0.0 I0.5 I0.4 I0.1 4.3控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 1程序梯形圖如下： 2、 程序指令如下： 1 LD SM0.1 2 S S0.0,1 3 R M0.0,8 4 R S0.1,7 5 LSCR S0.0 6 LD I0.0 7 SCRT S0.1 8 SCRE 9 LSCR S0.1 10 LD SM0.0 11 = M0.0 12 LD I0.4 13 EU 14 SCRT S0.2 15 SCRE 16 LSCR S0.2 17 LD SM0.0 18 = M0.1 19 LD C20 20 LPS 21 AN I0.1 22 SCRT S0.1 23 LPP 24 A I0.1 25 SCRT S0.0 26 SCRE 27 A I0.5 28 CU C20 29 A S0.1 30 L 12 31 R C20 第5章 系統(tǒng)程序調(diào)試及結(jié)果 在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程，打開(kāi)自動(dòng)裝箱控制程序。斷電情況下連接好PLC電纜，按照I/O分配表，用實(shí)驗(yàn)連線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)將PLC主機(jī)模塊輸入、輸出接口與實(shí)驗(yàn)板接口一一對(duì)應(yīng)連接，并將PLC主機(jī)模塊的電源端與實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電源端相連接。下載程序文件到PLC,監(jiān)控后運(yùn)行，使PLC進(jìn)入運(yùn)行方式。 1、按下自動(dòng)控制按鈕I0.0后，系統(tǒng)指示燈Q0.0亮；同時(shí)傳送帶B啟動(dòng)運(yùn)行（Q0.2指示燈亮）。 2、當(dāng)SQ2空箱到位檢測(cè)信號(hào)到（I0.4按鈕輸入），傳送帶B停止運(yùn)行（Q0.2指示燈滅）。同時(shí)傳送帶A啟動(dòng)運(yùn)行（Q0.1指示燈亮）。 3、當(dāng)SQ1送入12個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)（I0.5按鈕12次輸入）及累計(jì)產(chǎn)品數(shù)量達(dá)12個(gè)時(shí)，傳送帶A停止（Q0.1指示燈滅），同時(shí)傳送帶B啟動(dòng)運(yùn)行（Q0.2指示燈亮）。 4、當(dāng)SQ2到位信號(hào)到（I0.4按鈕輸入），系統(tǒng)循環(huán)工作。 5、可以實(shí)現(xiàn)傳送帶A、B點(diǎn)動(dòng)。 結(jié)論 在消化吸收國(guó)內(nèi)外同類(lèi)開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，更多的使用氣動(dòng)裝置代替機(jī)械裝置，簡(jiǎn)化了機(jī)械傳動(dòng)鏈，使該設(shè)備運(yùn)動(dòng)可靠性更高。本文在對(duì)開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)的工作原理及已設(shè)計(jì)的機(jī)械、氣動(dòng)系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)PLC控制器的I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分配，并設(shè)計(jì)了PLC接線(xiàn)圖及程序控制流程圖。研制的開(kāi)箱裝箱封箱系統(tǒng)價(jià)格低，可靠性高，必將大范圍的代替進(jìn)口設(shè)備，改變目前食品、飲料等行業(yè)的裝箱現(xiàn)狀，為我國(guó)企業(yè)提高生產(chǎn)效率奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。 致 謝 經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)， PIC自動(dòng)封箱控制系統(tǒng)基本開(kāi)發(fā)完畢。其功能基本符合用戶(hù)需求，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求。但是由于畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間較短，所以該系統(tǒng)還有許多不盡如人意的地方，在以后的工作中改進(jìn)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西，無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐中，都讓我受溢非淺。這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都是一種巨大的財(cái)富。同時(shí)我非常地感謝我的指導(dǎo)老師，老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平，在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中給予了我不少的幫助。在我不知道如何寫(xiě)論文從何落手的時(shí)候給了我指點(diǎn)方向,在我感覺(jué)到自己知識(shí)有所貧乏的時(shí)候給了我細(xì)心的指導(dǎo)和技術(shù)上的支持。幫助解決了不少的難點(diǎn)，使得系統(tǒng)能及時(shí)開(kāi)發(fā)完成，使我本身的能力得到了不少的提高，在這感謝她們耐心的輔導(dǎo)。 參考文獻(xiàn) [1]巫莉，黃江峰 電氣控制與PLC應(yīng)用.中國(guó)電力出版社，2010.11 [2]廖常初 PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [3]王永華 現(xiàn)代電氣控制及 PLC 技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003 [4]王健琪 可編程控制原理應(yīng)用及通信基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [5] 侯志林著《過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表》機(jī)械工業(yè)出版社 1998 [6] 孫平 可編程控制器原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2003.