苯酐成品自動(dòng)包裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要自動(dòng)包裝控制系統(tǒng)適用于石油化工、化肥、糧食、港口等行業(yè)，可實(shí)時(shí)對(duì)PP、PE粒子、PVC、化肥、糧食等粉狀、顆粒狀物料進(jìn)行全自動(dòng)包裝控制，便于用戶儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售。包裝系統(tǒng)的控制精度以及自動(dòng)化程度，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)有著重要意義。本設(shè)計(jì)主要對(duì)苯酐成品進(jìn)行自動(dòng)包裝設(shè)計(jì)，苯酐成品自動(dòng)包裝系統(tǒng)主要由給料部分、稱重部分、裝袋折邊部分、封口部分、沖突檢測(cè)部分組成。文中利用CPU224和稱重儀表F701以及變頻器、各種電機(jī)實(shí)現(xiàn)包裝物料的稱重及自動(dòng)包裝過(guò)程的控制。通過(guò)檢測(cè)信號(hào)對(duì)物料進(jìn)行裝袋、折邊、封口、輸送的控制。本設(shè)計(jì)通過(guò)光電傳感器實(shí)現(xiàn)了兩條生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)工作。文中給出各器件選型及各部分電路設(shè)計(jì)，并給出了軟件流程及主要梯形圖。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)給料、稱重、夾袋裝袋、折邊封口、輸送的自動(dòng)控制，并提高了控制運(yùn)行速度，保證了生產(chǎn)的正常安全運(yùn)行，大大提高了勞動(dòng)效率。該系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)；傳感器；可編程程序控制器；稱重儀表

AbstractAutomaticpackagingcontrolsystemissuitableforpetrochemical,chemicalfertilizer,grain,portsandotherindustries,canbereal-timeforPP,PE,PVCparticles,chemicalfertilizer,food,andotherpowder,granulematerialssuchasfullyautomaticpackagingcontrol,makingiteasyforuserstostore,transportandsales.Packagingsystemcontrolprecisionandautomationdegree,fortheproductproductionhasimportantsignificance.Thisdesignmainlyforbenzeneanhydrideproducttoauto-packaging.Benzeneanhydrideproductpackagingautomaticsystemismainlycomposedofgivingpart,weighingpart,baggingfoldingpart,sealingpart,partsforcollisiondetection.Inthispaper,weuseCPU224,weighinginstrumentsF701andfrequencyconverter,allkindsofmotortorealizeweighingandpackagingmaterialsandauto-packagingprocesscontrol.Bydetectingsignaltocontrolthematerialstobebagging,folding,sealingandtransporting.Thisdesignachievethecoordinationoftwoproductionlinesthroughthephotoelectricsensor.Thispapergivingallpartsofthedeviceselectionandcircuitdesign,andalsogivingthesoftwareflowandmainladderdiagram.This

system

realizes

the

thickness

giving

weighing,

bagging,

sealing

and

transporting

automatic

control,

this

improve

the

control

speed,

to

ensure

the

safe

operation

of

the

production,

and

also

greatly

improve

the

labor

efficiency

.Thesystemhassimpleoperation,reliableoperation,convenientmaintenance,etcadvantages.Keywords：ControlSystems；Sensor；ProgrammableLogicController；Weighing

目錄TOC\o"1-3"\f\h\z第1章緒論 11.1自動(dòng)包裝系統(tǒng)的背景 11.2自動(dòng)包裝系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀 21.3自動(dòng)包裝系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 31.4苯酐的自動(dòng)包裝技術(shù) 3第2章方案論證 52.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 52.2設(shè)計(jì)方案選擇 52.3PLC的選型及I/O編址 6第3章硬件電路設(shè)計(jì) 103.1整體電路設(shè)計(jì) 103.2稱重儀表和稱重傳感器設(shè)計(jì) 103.3封口機(jī) 143.4螺旋給料機(jī) 163.5氣缸 173.6變頻器 183.7夾袋機(jī) 223.8光電開(kāi)關(guān) 233.9顯示電路 233.10外圍電路圖 243.10.1CPU224外部接線圖 243.10.2EM222和EM232接線圖 253.10.3EM223接線圖 26第4章軟件設(shè)計(jì) 274.1主程序流程圖 274.2各部分程序流程圖 294.2.1夾袋部分 294.2.2稱重部分 314.2.3裝袋部分 344.2.4折邊部分 354.2.5封口部分 374.2.6倒袋部分 384.2.7輸送部分 39第5章系統(tǒng)組態(tài)界面設(shè)計(jì) 41第6章總結(jié) 42參考文獻(xiàn) 43致謝 44附錄I 45附錄II 47PAGE57緒論自動(dòng)包裝系統(tǒng)的背景自動(dòng)包裝控制系統(tǒng)是在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來(lái)的，始于40年代的美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的搬運(yùn)核原料的遙控機(jī)械操作手。自動(dòng)包裝系統(tǒng)是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多關(guān)節(jié)的操作系統(tǒng)。它可以是固定式或移動(dòng)式的，用于工業(yè)自動(dòng)化作業(yè)中。自動(dòng)包裝控制系統(tǒng)與其他專用自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要區(qū)別在于，專用自動(dòng)控制系統(tǒng)是適應(yīng)于大量生產(chǎn)的專用自動(dòng)化設(shè)備，自動(dòng)包裝控制系統(tǒng)是一種能適應(yīng)產(chǎn)品種類(lèi)變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化設(shè)備。自動(dòng)包裝控制系統(tǒng)是機(jī)電儀一體化高技術(shù)產(chǎn)品，適用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)。它可實(shí)現(xiàn)對(duì)粉、粒、塊狀物料（如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等）的稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、輸送等作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。通過(guò)可編程序控制器，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的工作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制?？删幊炭刂破?ProgrammableLogicalController)簡(jiǎn)稱PC或PLC，是60年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國(guó)數(shù)字公司(DEC)為美國(guó)通用公司((GM)研制開(kāi)發(fā)并成功應(yīng)用于汽車(chē)生產(chǎn)線上，可編程控制器自此誕生。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展?，F(xiàn)代PLC已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設(shè)備。最初，PLC主要是用在生產(chǎn)線控制和大型機(jī)械的控制上。但不久，西德的西門(mén)子(SIEMENS)公司、BBC公司就開(kāi)始研制PLC，當(dāng)時(shí)主要是用于軋鋼機(jī)、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。70年代初，日本的OMRON也推出了他們的PLC。三菱、日立、富土、東芝、橫河、日電等公司也先后加入了PLC制造者的行列。70年代中期，美國(guó)和西德首先出現(xiàn)了微電腦化的小型PLC。由于PLC是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強(qiáng)，適合于大批量生產(chǎn)的裝置，所以成本迅速下降；加上其是專為工業(yè)控制所設(shè)計(jì)，所以具有極好的抗干擾性能;并且他的使用和維護(hù)都極為方便，實(shí)現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制，所以在機(jī)械制造業(yè)深受歡迎。小型PLC開(kāi)始步入諸如塑料注塑機(jī)、包裝機(jī)械、橡膠機(jī)械、紡織機(jī)械等輕工機(jī)械的控制領(lǐng)域，其成本的低廉和性能的優(yōu)良對(duì)直接使用微機(jī)作為控制單元的做法構(gòu)成了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢(shì)。據(jù)國(guó)外資料介紹:1982年美國(guó)PLC用戶中，有48%來(lái)自自動(dòng)程序操作部門(mén)(如汽車(chē)、拖拉機(jī)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等)、13%來(lái)自石油化工業(yè)、9%來(lái)自食品飲料業(yè)、7%來(lái)自冶金工業(yè)、其余部分來(lái)自造紙、采礦、污水處理等部門(mén)‘11。近年來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放，日、美、西德等國(guó)生產(chǎn)的PLC已通過(guò)多種途徑進(jìn)入了我國(guó)，引起了各方面的重視并得到應(yīng)用。如寶鋼工程應(yīng)用了數(shù)百臺(tái)PLC，首鋼、武鋼、開(kāi)灤煤礦也分別應(yīng)用了美國(guó)和西德的PLC。自動(dòng)包裝系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀從專業(yè)化程度看，目前國(guó)內(nèi)包裝設(shè)備廠自動(dòng)化程度還不高，57%的企業(yè)是兼業(yè)生產(chǎn)，僅上海、山東、江蘇、遼寧、浙江、廣東等省市專業(yè)廠較多。很久以來(lái)，包裝生產(chǎn)線只做到把物料包裝好為止，至于后續(xù)的搬運(yùn)工作，則完全由搬運(yùn)工人來(lái)完成。造成這種局面有多方面的原因，但主要是由于我國(guó)生產(chǎn)力水平較低，勞動(dòng)力便宜，科研人才缺乏造成的。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，這種局面必將會(huì)被打破?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)包裝設(shè)備制造工業(yè)經(jīng)近20年的努力，在數(shù)量、質(zhì)量、水平方面均有較大的進(jìn)展，為我國(guó)建立一個(gè)門(mén)類(lèi)齊全、技術(shù)先進(jìn)、水平相當(dāng)、獨(dú)立完善的包裝設(shè)備生產(chǎn)系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但要想在未來(lái)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，還必須要找出自身缺點(diǎn)和不足，特別是要找出與北美、日本、西歐等國(guó)家的差距?？v觀20余年的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)中存在的某些明顯不足之處。1．低水平產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn)多如小型自動(dòng)封口機(jī)、真空包裝機(jī)、小型灌裝機(jī)、小食品生產(chǎn)設(shè)備等。這些設(shè)備技術(shù)難度小，成本低，起步快，因此，不少企業(yè)選中它做“入門(mén)”產(chǎn)品，以此積累資金再展鴻圖。這樣，就造成產(chǎn)品不可避免地重復(fù)，產(chǎn)品積壓賣(mài)不出去，自然又影響設(shè)備的更新，最終使得生產(chǎn)水平難以提高。2．高技術(shù)含量的產(chǎn)品尚未有人生產(chǎn)如多層共擠設(shè)備。歐美一些著名的公司，雖有成套設(shè)備供應(yīng)，但其共擠頭也是從美國(guó)購(gòu)來(lái)配套的。再如高壓殺菌設(shè)備，甚至連實(shí)驗(yàn)室階段也未進(jìn)入。3．自主開(kāi)發(fā)能力較弱一方面是我國(guó)的企業(yè)起步較晚，還未摸清市場(chǎng)的脈搏，另一方面是科技力量薄弱，高科技人力資源不足，不具備先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具。本行業(yè)應(yīng)用CAD的還不是很多，所以一提新產(chǎn)品，許多企業(yè)往往看好別人已生產(chǎn)的產(chǎn)品，市場(chǎng)不錯(cuò)，買(mǎi)來(lái)圖紙依樣畫(huà)葫蘆，結(jié)果并不理想。有的企業(yè)照搬國(guó)外產(chǎn)品測(cè)仿，達(dá)到了樣機(jī)水平的則吹為“國(guó)際先進(jìn)水平”，實(shí)際上是人家早已淘汰的產(chǎn)品。4．可靠性問(wèn)題普遍存在我國(guó)一些企業(yè)不太注意產(chǎn)品質(zhì)量，表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是自身加工的零部件，有的精度不夠，有的材質(zhì)不好，有的該熱處理的不熱處理，該鍛壓的不鍛壓，以致于出現(xiàn)出口產(chǎn)品斷軸，運(yùn)行不到一個(gè)月即嚴(yán)重磨損而不能使用。另一方面是配套件，進(jìn)貨把關(guān)不嚴(yán)或有意購(gòu)進(jìn)低價(jià)劣質(zhì)產(chǎn)品，以致于出口產(chǎn)品軸承開(kāi)裂。有的產(chǎn)品在用戶開(kāi)機(jī)時(shí)因電器故障一次就卡殼。當(dāng)然，密封件、傳動(dòng)件問(wèn)題也不少。5．產(chǎn)品防護(hù)問(wèn)題未能引起重視為了操作人員的安全，設(shè)備安全所采取的措施較少這類(lèi)產(chǎn)品絕對(duì)進(jìn)不了歐美市場(chǎng)，只能進(jìn)入第三世界沒(méi)有防護(hù)立法的國(guó)家和地區(qū)。安全性、可靠性是至關(guān)重要的，一定要引起企業(yè)的足夠重視。自動(dòng)包裝系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)為了滿足各行各業(yè)對(duì)日新月異的商品的包裝要求，改善工作環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，包裝碼垛系統(tǒng)就必須適應(yīng)不斷發(fā)展的包裝工業(yè)的需要，未來(lái)的包裝系統(tǒng)將有以下發(fā)展趨勢(shì):1．機(jī)電儀綜合技術(shù)是自動(dòng)包裝控制系統(tǒng)的發(fā)展主流，自動(dòng)化程度是衡量包裝機(jī)械技術(shù)水平的重要標(biāo)志。其內(nèi)容包括自動(dòng)控制（工藝過(guò)程、工藝參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行故障、安全防護(hù)等控制）和自動(dòng)檢測(cè)（包裝物、包裝容器及材料、包裝產(chǎn)品、包裝過(guò)程等檢測(cè)）兩個(gè)方面。由于大量采用了微電子、遠(yuǎn)紅外、傳感器等高新技術(shù)，特別是微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使上述兩個(gè)方面的水平迅速提高，從而簡(jiǎn)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減少了人工操作，提高了包裝質(zhì)量。2．在促進(jìn)單機(jī)高速化的同時(shí)，注意提高系統(tǒng)效率高速化是提高包裝機(jī)械生產(chǎn)效率的主要途徑，為此，不斷提高包裝速度已成為總的發(fā)展趨勢(shì)。其主要途徑是在提高自動(dòng)化水平的同時(shí)不斷改進(jìn)結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，還將更多的注意力投向提高整個(gè)包裝系統(tǒng)的生產(chǎn)效率上，使高速化向深層次發(fā)展，使包裝系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)合理。3．在發(fā)展專業(yè)機(jī)的同時(shí)，積極開(kāi)展通用機(jī)型對(duì)于某些形狀、尺寸基本固定，生產(chǎn)批量較大的包裝物如煙、糖果等，為了提高生產(chǎn)效率，簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，便于專業(yè)化生產(chǎn)，往往有各種相應(yīng)的專用設(shè)備進(jìn)行包裝，但近年來(lái)由于多品種小批量的商品市場(chǎng)需求以及中、小型用戶的發(fā)展，多功能通用包裝系統(tǒng)發(fā)展十分迅速，其適用范圍也愈來(lái)愈廣。4．大力開(kāi)發(fā)輔助設(shè)備，促進(jìn)連續(xù)化包裝生產(chǎn)線的發(fā)展單機(jī)聯(lián)線生產(chǎn)效率的提高，除主機(jī)外，各種輔助設(shè)備也相當(dāng)重要。為此，全面地系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)各種包裝輔助設(shè)備已引起普遍關(guān)注。如用于包裝容器、包裝物及包裝產(chǎn)品的各種整理、轉(zhuǎn)向、運(yùn)送裝置、檢測(cè)裝置、打印裝置等的開(kāi)發(fā)，大大提高了包裝生產(chǎn)線的效率和自動(dòng)化程度。苯酐的自動(dòng)包裝技術(shù)苯酐定量包裝系統(tǒng)的要求較高，既要盡可能提高包裝速度，又要保證每袋包裝的重量精度(每袋的重量偏差在國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi))。苯酐生產(chǎn)線主要由自動(dòng)定量包裝機(jī)、自動(dòng)上袋機(jī)組、封口系統(tǒng)等單元組成。通過(guò)可編程序控制器（PLC）對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的工作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制，此系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維修方便等優(yōu)點(diǎn)?？筛鶕?jù)用戶要求，在通訊接口上連接各種不同的設(shè)備。還可與上位計(jì)算機(jī)或觸摸屏連接，對(duì)苯酐自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和網(wǎng)絡(luò)化管理。日趨規(guī)?；?、國(guó)際化的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)，要求包裝作業(yè)依次完成自動(dòng)包裝、輸送、檢測(cè)、貯存等工序。一般的機(jī)械稱量、手工裝袋，不僅在速度、質(zhì)量、衛(wèi)生條件和花色品種等方面無(wú)法達(dá)到要求，單機(jī)操作設(shè)備和單一包裝品種、規(guī)格的包裝機(jī)產(chǎn)品也難以勝任其全部要求。常規(guī)的生產(chǎn)模式在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)不能滿足人們的需求，而在對(duì)資源的利用上也有著較大的浪費(fèi)，為了能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，并且能夠更加有效的利用資源，避免不必要的資源浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本，自動(dòng)化生產(chǎn)就實(shí)現(xiàn)了這一目的。自動(dòng)化生產(chǎn)能夠降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)速度，適應(yīng)批量生產(chǎn)的需要。隨著時(shí)代的發(fā)展、生產(chǎn)水平的不斷提高、人們對(duì)物質(zhì)的需求越來(lái)越大，導(dǎo)致傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需要。因此自動(dòng)化生產(chǎn)就應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)單片機(jī)和PLC就在自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)的價(jià)格低廉，體積小巧，應(yīng)用起來(lái)比較方便，在許多方面都得到了應(yīng)用，如：智能車(chē)、智能樓宇、導(dǎo)彈的導(dǎo)航、各種智能IC卡，民用豪華轎車(chē)的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等方面。PLC相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格較高，但是功能更加強(qiáng)大，廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、自動(dòng)化生產(chǎn)等領(lǐng)域。在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)中，單片機(jī)的是無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用的，即使應(yīng)用系統(tǒng)也會(huì)很繁瑣，一般是整個(gè)系統(tǒng)中的一部分采用單片機(jī)組成一個(gè)最小系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行工作。而PLC在自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用是非常普遍的。本設(shè)計(jì)中以PLC為控制核心，對(duì)稱重部分、給料部分、夾袋部分、封口部分、傳送部分進(jìn)行綜合控制實(shí)現(xiàn)苯酐成品的自動(dòng)包裝。

方案論證設(shè)計(jì)任務(wù)及要求本設(shè)計(jì)中，主要設(shè)計(jì)固態(tài)成品自動(dòng)包裝系統(tǒng)（稱重儀部分選擇合適的儀表），完成自動(dòng)稱重、包裝以及兩條生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)工作，要求設(shè)計(jì)組態(tài)界面，并盡可能滿足低價(jià)位、實(shí)用型的要求。主要技術(shù)要求如下：(1)額定稱重：25kg/每袋；(2)精度等級(jí)：0.2級(jí)；(3)雙螺旋雙速給料；(4)稱重儀表具有自動(dòng)零點(diǎn)校準(zhǔn)、故障自動(dòng)診斷量程超差報(bào)警等功能；（5）稱重速度：160—200袋/每小時(shí)；設(shè)計(jì)方案選擇方案一：以單片機(jī)為控制核心的控制系統(tǒng)，通過(guò)稱重儀表傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)在單片機(jī)內(nèi)內(nèi)部進(jìn)行比較，輸出控制閥門(mén)的系統(tǒng)?？傮w框圖如圖2.1所示。單單片機(jī)稱重傳感器夾袋倒袋縫紉運(yùn)輸A/D轉(zhuǎn)換器圖2.1單片機(jī)稱重系統(tǒng)方案二：以PLC為控制核心，以稱重儀表送來(lái)的信號(hào)為輸入，通過(guò)編程后輸出開(kāi)關(guān)量控制氣缸、電機(jī)、變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)包裝系統(tǒng)。系統(tǒng)總體框圖如圖2.2所示。PLC控制器PLC控制器稱重儀表光電探測(cè)開(kāi)關(guān)給料封口傳送裝袋圖2.2PLC自動(dòng)包裝系統(tǒng)PLC的核心其實(shí)就是一塊單片機(jī)，它圍繞著這塊單片機(jī)（CPU），建立起外圍硬件系統(tǒng)，并在其內(nèi)部固化了編譯和通訊等等的特殊程序，這樣就能直接和外部編程器通訊。外部的程序?qū)戇M(jìn)來(lái)。通過(guò)編譯形成一段執(zhí)行程序，來(lái)控制PLC的輸出達(dá)到工業(yè)控制的目的。分析對(duì)比：?jiǎn)纹瑱C(jī)對(duì)環(huán)境要求較高，抗干擾能力差，而PLC的抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)工業(yè)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，而且它具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，擴(kuò)展容易（模塊化），編寫(xiě)程序簡(jiǎn)單（梯形圖程序非常直觀）等等優(yōu)勢(shì)。對(duì)于大型設(shè)備來(lái)說(shuō)，非常易于維護(hù)，結(jié)構(gòu)的模塊化使其擴(kuò)展和更換都變得非常容易。而且容易掌握對(duì)單項(xiàng)工程或重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可靠性好。綜合以上優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用PLC為控制核心設(shè)計(jì)自動(dòng)包裝系統(tǒng)。PLC的選型及I/O編址根據(jù)要求需要設(shè)計(jì)兩條生產(chǎn)線，單條生產(chǎn)線需要的輸入主要有啟動(dòng)停止按鈕、粗細(xì)給料信號(hào)、夾袋信號(hào)、裝袋信號(hào)、卸袋信號(hào)、折邊信號(hào)、封口信號(hào)、倒袋信號(hào)和沖突信號(hào)，輸出有氣缸、電機(jī)和指示燈的驅(qū)動(dòng)和輸出。根據(jù)分析可知單條生產(chǎn)線需要輸入/輸出點(diǎn)為13/20，并作出I/O分配如表2.2。本設(shè)計(jì)采用西門(mén)子S7-200PLC系列中的CPU224，本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。該P(yáng)LC具有14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)輸入，為了滿足設(shè)計(jì)要求，需要添加擴(kuò)展模塊。并且需要預(yù)留出一定量的余量做備用。本設(shè)計(jì)采用具有16點(diǎn)數(shù)字量輸入、16點(diǎn)數(shù)字量輸出的EM223擴(kuò)展模塊和8點(diǎn)數(shù)字量輸出的EM222擴(kuò)展模塊以及具有2路模擬量輸出的EM232模塊。模塊連接圖如圖2.3所示。主機(jī)CPU224模塊1EM223DI16/DO16主機(jī)CPU224模塊1EM223DI16/DO16DC24V模塊2EM222DO8DC24V模塊3EM222DO8DC24V模塊4EM232AO2模塊5EM232AO2根據(jù)模塊連接圖做出I/O編址表，如表2.1所示。表2.1I/O編址主機(jī)I/O模塊1模塊2模塊3模塊4模塊5I0.0Q0.0I2.0Q2.0Q4.0Q5.0AQW0AQW4I0.1Q0.1I2.1Q2.1Q4.1Q5.1AQW2AQW6I0.2Q0.2I2.2Q2.2Q4.2Q5.2I0.3Q0.3I2.3Q2.3Q4.3Q5.3I0.4Q0.4I2.4Q2.4Q4.4Q5.4I0.5Q0.5I2.5Q2.5Q4.5Q5.5I0.6Q0.6I2.6Q2.6Q4.6Q5.6I0.7Q0.7I2.7Q2.7Q4.7Q5.7I1.0Q1.0I3.0Q3.0I1.1Q1.1I3.1Q3.1I1.2I3.2Q3.2I1.3I3.3Q3.3I1.4I3.4Q3.4I1.5I3.5Q3.5I3.6Q3.6I3.7Q3.7表2.2I/O分配表輸入輸出I0.0第1條生產(chǎn)線啟動(dòng)按鈕SF1Q0.0第1條生產(chǎn)線的進(jìn)料氣缸QA1I0.1第1條生產(chǎn)線停止按鈕SF2Q0.1第2條生產(chǎn)線的進(jìn)料氣缸QA2I0.2第2條生產(chǎn)線啟動(dòng)按鈕SF3Q0.2第1條生產(chǎn)線的卸料氣缸QA3I0.3第2條生產(chǎn)線停止按鈕SF4Q0.3第2條生產(chǎn)線的卸料氣缸QA4I0.4第1條生產(chǎn)線夾袋信號(hào)KF1Q0.4第1條生產(chǎn)線的折邊機(jī)I0.5第2條生產(chǎn)線夾袋信號(hào)KF2Q0.5第2條生產(chǎn)線的折邊機(jī)I0.6粗給料1停止信號(hào)（24kg）KF3Q0.6第1條生產(chǎn)線電源指示燈PG1I0.7細(xì)給料1停止信號(hào)（25kg）KF4Q0.7第2條生產(chǎn)線電源指示燈PG2I1.0粗給料2停止信號(hào)（25kg）KF5Q1.0輸送電機(jī)1I1.1細(xì)給料2停止信號(hào)（24kg）KF6Q1.1I1.2第1條生產(chǎn)線裝袋信號(hào)KF7Q2.0第1條生產(chǎn)線粗給料指示燈PG3I1.3第2條生產(chǎn)線裝袋信號(hào)KF8Q2.1第1條生產(chǎn)線細(xì)給料指示燈PG4I1.4Q2.2第1條生產(chǎn)線粗給料指示燈PG5I1.5Q2.3第1條生產(chǎn)線細(xì)給料指示燈PG6I2.0第1條生產(chǎn)線卸袋信號(hào)KF9Q2.4第1條生產(chǎn)線裝袋指示燈PG7I2.1第2條生產(chǎn)線卸袋信號(hào)KF10Q2.5第2條生產(chǎn)線裝袋指示燈PG8I2.2第1條生產(chǎn)線折邊信號(hào)KF11Q2.6I2.3第2條生產(chǎn)線折邊信號(hào)KF12Q2.7I2.4第1條生產(chǎn)線折邊完成信號(hào)KF13Q3.0第1條生產(chǎn)線折邊指示燈PG11I2.5第2條生產(chǎn)線折邊完成信號(hào)KF14Q3.1第2條生產(chǎn)線折邊指示燈PG12I2.6第1條生產(chǎn)線封口信號(hào)KF15Q3.2第1條生產(chǎn)線封口指示燈PG13I2.7第1條生產(chǎn)線封口完成信號(hào)KF16Q3.3第2條生產(chǎn)線封口指示燈PG14I3.0第2條生產(chǎn)線封口信號(hào)KF17Q3.4第1條生產(chǎn)線夾袋指示燈PG15I3.1第2條生產(chǎn)線封口完成信號(hào)KF18Q3.5第2條生產(chǎn)線夾袋指示燈PG16I3.2第1條生產(chǎn)線的沖突信號(hào)KF19Q3.6輸送電機(jī)2I3.3第2條生產(chǎn)線的沖突信號(hào)KF20Q3.7I3.4第1條生產(chǎn)線的倒袋信號(hào)KF21Q4.0第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA5I3.5第2條生產(chǎn)線的倒袋信號(hào)KF22Q4.1第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA6I3.6Q4.2第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA7I3.7Q4.3第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA8

Q4.4第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA9Q4.5第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA10Q4.6第1條生產(chǎn)線封口機(jī)Q4.7第1條生產(chǎn)線倒袋電機(jī)Q5.0第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA11Q5.1第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA12Q5.2第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA13Q5.3第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA14Q5.4第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA15Q5.5第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA16Q5.6第2條生產(chǎn)線封口機(jī)Q5.7第2條生產(chǎn)線倒袋電機(jī)AQW0第1條生產(chǎn)線的變頻器輸出AQW2AQW4第2條生產(chǎn)線的變頻器輸出AQW6

硬件電路設(shè)計(jì)整體電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能有粗細(xì)螺旋給料、稱重模塊、夾袋封口模塊、顯示輸出和防止沖突設(shè)計(jì)。螺旋輸送電機(jī)傳輸物料，物料經(jīng)過(guò)稱重傳輸物料，物料經(jīng)過(guò)稱重儀表準(zhǔn)確稱量后送入裝袋部分。裝袋后對(duì)物料進(jìn)行封口和運(yùn)輸送入倉(cāng)庫(kù)。根據(jù)工藝過(guò)程設(shè)計(jì)總體框圖3.1所示。PLC控制器PLC控制器傳送光電開(kāi)關(guān)光電開(kāi)關(guān)光電開(kāi)關(guān)封口顯示粗/細(xì)給料卸料夾袋折邊稱重儀倒袋圖3.1總體設(shè)計(jì)框圖稱重儀表和稱重傳感器設(shè)計(jì)稱重傳感器是將被測(cè)力一重力（壓力）等機(jī)械量轉(zhuǎn)換為與之成比例的電信號(hào)的儀器。被稱為電子衡器中的心臟部件，隨著科技的飛速發(fā)展，由稱重傳感器制作的電子衡器也已被各行各業(yè)廣泛地應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料的快速、準(zhǔn)確的稱量。稱重傳感器的選用除了要考慮使用的實(shí)際需要，即在滿足測(cè)量精度和主要技術(shù)性能方面，還考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用。由于它的彈性體結(jié)構(gòu)和采用的應(yīng)變計(jì)性能不同，在測(cè)量精度和其它性能方面也會(huì)有所不同，因制造工藝不同，生產(chǎn)成本也會(huì)有很大差別，銷(xiāo)售價(jià)格也因之不同，所以要綜合考慮應(yīng)用的實(shí)際需要來(lái)選用合適的傳感器。（1）傳感器精度的選擇傳感器的精度包括額定載荷、靈敏度、非線性、重復(fù)性、滯后性和蠕變等技術(shù)參數(shù)。目前，稱重傳感器的普通級(jí)精度為千分之五，中級(jí)精度為千分之二至萬(wàn)分之五，高精度為萬(wàn)分之三至萬(wàn)分之一。實(shí)際選用時(shí)首先要考慮現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)測(cè)量精度，按不同的要求選用不同精度等級(jí)的傳感器，使其既能充分發(fā)揮作用，又能具有合適的價(jià)格。若在低精度測(cè)試場(chǎng)合選用高精度的傳感器，既不能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，又付出了較高的價(jià)格，在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。（2）傳感器密封狀態(tài)的選擇工業(yè)用傳感器，考慮其長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)使用，而且使用場(chǎng)合環(huán)境惡劣，常常要求選用密封型傳感器，以使傳感器免受外界潮濕、粉塵、腐蝕氣體等環(huán)境影響，從而保證測(cè)量精度和穩(wěn)定性。目前傳感器的密封措施有以下四種形式：1）膠質(zhì)密封：將應(yīng)變計(jì)與補(bǔ)償元件封于高分子樹(shù)脂內(nèi)，而高分子樹(shù)脂有慢性滲漏易老化，常用于簡(jiǎn)易測(cè)量系統(tǒng)。2）橡膠密封：用橡膠套型圈將應(yīng)變計(jì)與補(bǔ)償元件密封于腔體內(nèi)，適用于普通精度的測(cè)量系統(tǒng)。3）硅橡膠密封：將應(yīng)變計(jì)與補(bǔ)償元件用不加填料的自身均衡型硅橡膠全浸密封，其密封性比較有效，適用于高精度的測(cè)量系統(tǒng)。4）焊接密封：用焊接方法將應(yīng)變計(jì)與補(bǔ)償元件密封于金屬殼體內(nèi)并抽真空充氮，采用合金輸出端子，外部補(bǔ)償元件用瀝青密封。其密封性長(zhǎng)期有效,適用于高精度、高穩(wěn)定或惡劣環(huán)境測(cè)量系統(tǒng)。（3）傳感器量程的選擇電子稱重系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合往往是多個(gè)傳感器聯(lián)用的，因此傳感器的量程選擇必須考慮下列因素：1）被稱量物料的最大重量或物料的總重；2）秤臺(tái)或料斗裝置的自重（皮重）；3）傳感器設(shè)置的數(shù)量；4）正常操作下可能產(chǎn)生的最大偏載；5）稱量狀態(tài)下可能出現(xiàn)的動(dòng)載和下料時(shí)的沖擊載荷；6）其它附加產(chǎn)生的干擾力,如風(fēng)壓、振動(dòng)等。傳感器量程的選擇可參照式GΣ／N×120%≤GH計(jì)算式中：GH為傳感器的額定負(fù)荷，GΣ為系皮重、最大料重和最大振動(dòng)峰值之和，N為傳感器個(gè)數(shù)。選用傳感器工作在額定負(fù)荷的80%~85%左右，這樣既留有保險(xiǎn)余量，又確保其使用精度。（4）傳感器受力形式的選擇傳感器的受力形式分拉式和壓式兩大類(lèi)。由于承重結(jié)構(gòu)有平臺(tái)、料斗、球罐等不同形式,傳感器在安裝設(shè)計(jì)時(shí)，其受力狀態(tài)又各不相同，因此要從整體設(shè)計(jì)出發(fā)，考慮傳感器的受力形式，最終選定合適結(jié)構(gòu)的傳感器。平臺(tái)承重可以選用圓筒、板環(huán)、懸臂剪切梁或平行梁、雙剪切梁式彈性體壓力傳感器、輪幅式彈性梁的壓力傳感器。料斗、球罐承重體既可選用S型、板環(huán)式彈性梁的拉力傳感器,也可選用圓筒或懸臂剪切梁式和壓力環(huán)式拉、壓力傳感器。根據(jù)以上幾點(diǎn)，本系統(tǒng)采用了1-Z6FD1/50KG稱重傳感器，其性能指標(biāo)為：額定容量：50kg；最小容量：0kg；安全極限負(fù)載：75kg；最小檢定分度值：18g；靈敏度：2mV/V；精度等級(jí)：C6；線制：6線制；輸出方式：圖3.2Z6FD傳感器稱重顯示儀選用進(jìn)口儀表，是高精度、高速度的稱重包裝機(jī)配套的F701型顯示儀表。主要參數(shù)有：0.2uV/℃的超低漂移，全程高達(dá)十萬(wàn)分之一的高顯示分辨率，每秒100次的A/D變換，每秒100次的高速數(shù)據(jù)處理能力，其輸入靈敏度為0.1uV，能測(cè)出傳感器二十萬(wàn)分之一的重量變化能力，全部操作均為面板鍵設(shè)定，并能使設(shè)定值長(zhǎng)期存儲(chǔ)。具有超差報(bào)警、過(guò)沖修正、斷電保護(hù)、計(jì)數(shù)及重量累加等功能。還配有標(biāo)準(zhǔn)的輸入、輸出接口，可與打印機(jī)、大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。F701的主要端子如圖3.3所示機(jī)架地線（F.G）（P11）：接地端子。為防止電擊、靜電等的損害，請(qǐng)務(wù)必把F.G端子接地。交流電源AC接口（P91）：接入AC電源。電源輸入范圍可選100V、120V、200V、220V、240V等電壓。頻率分別為50/60HZ。保險(xiǎn)管托架（P89）：容量1A的小型保險(xiǎn)管插入到AC電源的電路中?？刂菩盘?hào)輸入出接頭（P48）：外部信號(hào)輸入及控制信號(hào)輸出的連接用接頭。輸出入電路和內(nèi)部電路由光電藕合器絕緣分隔開(kāi)，適合的插頭是DDK生產(chǎn)的57-30240（附件）或相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品接線端子板（P37、70）SI/F：是用于連接UNIPULSE生產(chǎn)的外部顯示器、打印機(jī)等的2線式串行接口的輸出端子。CAL-R：把電阻連接到該端子之間，并使標(biāo)CAL校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)處于ON位置后，電阻被連接到載荷傳感器一側(cè)，同時(shí)能夠得到偽輸入。CAL校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)（P36）：把電阻連接到CAL-R端子后，使該開(kāi)關(guān)處于ON位置時(shí)，能夠得到偽輸出。雙列直插校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)：該雙列直插校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)用于零調(diào)整范圍、增益調(diào)整范圍的選擇以及校準(zhǔn)禁止LOCK的ON/OFF轉(zhuǎn)換。載荷傳感器接頭（P15）：使用圓形7針接頭。與載荷傳感器的連接一般采用6線式。適合的插頭是HIROSE電機(jī)生產(chǎn)的JR16PK-7S（附件）或相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。D/A轉(zhuǎn)換器輸出端子（OP4）（P85）：是D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端子，使用BNC端子，中心線是正極，屬于多治見(jiàn)生產(chǎn)的3CV-P2或相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。適合的電纜是RG-223/U、3D-2V、3C-2V等。圖3.3F701主要端子圖F701載荷傳感器的連接方法，F(xiàn)701的外加電源電壓為10V、電流最大為120mA、最大能夠并聯(lián)4個(gè)的載荷傳感器。（1）6線式的連接方法本儀器的載荷傳感器輸入接頭是6線式（遙感式）。與載荷傳感器的連接必須使用6芯屏蔽線，干擾較大的線（電氣設(shè)備的配線和數(shù)字設(shè)備的配線等）與AC線需另外接線。所謂的遙感式是指：由于隨著溫度的變化電纜的電阻也產(chǎn)生變化，為防止施加給載荷傳感器的外加電壓出現(xiàn)變動(dòng)，使接近載荷傳感器位置的外加電壓穩(wěn)定的方式。（2）載荷傳感器的并聯(lián)方法在工業(yè)用秤方面，有時(shí)把幾個(gè)載荷傳感器并聯(lián)后組成料斗定量秤或打包稱量秤。使用另外購(gòu)買(mǎi)的B410（4點(diǎn)多載荷傳感器多頭接線箱）能夠方便地進(jìn)行并聯(lián)連接。從本儀器側(cè)面看到的n個(gè)并聯(lián)載荷傳感器群的額定容量是n倍，其靈敏度可以認(rèn)為與單個(gè)傳感器的靈敏度一樣。平均化電阻（R）為300~500Ω，必須使用相對(duì)比一樣，溫度系數(shù)較好的產(chǎn)品。使用已經(jīng)并聯(lián)連接的載荷傳感器時(shí)，不需要平均化電阻。進(jìn)行并聯(lián)連接時(shí)，為防止各個(gè)載荷傳感器的容量由于偏載或機(jī)械沖擊等引起過(guò)載現(xiàn)象，請(qǐng)選擇具有足夠余量的載荷傳感器。本設(shè)計(jì)中3個(gè)傳感器并聯(lián)構(gòu)成料斗與稱重儀表相連，連接圖如圖3.4示圖3.4傳感器與稱重儀表的連接圖封口機(jī)苯酐（鄰苯二甲酸酐）對(duì)眼、鼻、喉和皮膚有刺激作用。吸入本品粉塵或蒸氣，引起咳嗽、噴嚏和鼻衄。對(duì)有哮喘史者，可誘發(fā)哮喘?？芍缕つw灼傷。慢性影響：長(zhǎng)期反復(fù)接觸可引起皮疹和慢性眼刺激。反復(fù)接觸對(duì)皮膚有致敏作用。可引起慢性支氣管炎和哮喘，所以苯酐封口需要熱封。熱封制袋普遍應(yīng)用在日化產(chǎn)品包裝、藥品食品包裝等領(lǐng)域。由于在產(chǎn)品充填時(shí)包裝袋熱封處最容易出現(xiàn)泄漏，而且在實(shí)際使用時(shí)包裝袋的損傷大部分也發(fā)生在熱封部分，因此選擇合適的熱封材料以及熱封參數(shù)可以降低生產(chǎn)線的廢品率，并可有效提高包裝物整體的阻隔性能。熱壓封合是用某種方式加熱封口處材料，使其達(dá)到粘流狀態(tài)后加壓使之粘封，一般用熱壓封口裝置或熱壓封口機(jī)完成。熱封頭是熱壓封合的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)熱封頭的結(jié)構(gòu)形式及加熱方法的不同，熱壓封口的方法可分為：普通熱壓封合法、熔斷封合、脈沖封合、超聲波封合、高頻熱封、以及感應(yīng)熱封合幾種。薄膜特性不同，適用的熱封方法也不同，例如超聲波封合和高頻熱封更適用于易熱變形的薄膜，然而最常用的熱封方法還是普通熱壓封合法。普通熱壓封合法又有平板熱封、圓盤(pán)熱封、帶式熱封以及滑動(dòng)夾封合幾種，平板熱封的應(yīng)用最為普及。QLF-1680立式大袋立式封口機(jī)，適用于任何可以熱封材料的大包裝袋的封口。無(wú)級(jí)調(diào)速，恒溫控制，溫度可調(diào)，封口機(jī)頭高低可調(diào)，輸送臺(tái)傳送動(dòng)力大，在化工、糧食、食品、飼料等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。主要參數(shù)如下：型號(hào)：QLF-1680；電源電壓：220V50-60HZ;封口速度：0-13m/min可調(diào)；封口寬度：15mm；溫度范圍：0-300℃；包裝物高度：50-800mm可調(diào)；最大載重量：25kgs；計(jì)數(shù)數(shù)值：≤99999；總功率：1000W；圖3.5封口機(jī)QLF-1680封口電機(jī)由380V三相電驅(qū)動(dòng)，電機(jī)接線圖如圖3.6所示。圖3.6封口電機(jī)的接線圖螺旋給料機(jī)LS型螺旋輸送機(jī)是GX型螺旋輸送機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)先進(jìn)，適應(yīng)性強(qiáng)，阻力小、壽命長(zhǎng)、維修方便、保護(hù)裝置齊全是螺旋輸送機(jī)顯著的特點(diǎn)。LS型螺旋輸送機(jī)采用DIN15261-1986標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)制造符合JB/T7679-45《LS型螺旋輸送機(jī)》專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，LS型螺旋輸送機(jī)螺旋直徑為100～1250mm，共十一種規(guī)格，分為單驅(qū)動(dòng)和雙驅(qū)動(dòng)兩種型式。單驅(qū)動(dòng)螺旋輸送機(jī)最大長(zhǎng)度可達(dá)35mm，其中LS1000、LS1250型最大長(zhǎng)度為30m。螺旋輸送機(jī)長(zhǎng)度每0.5m一檔，可根據(jù)需要選定。螺旋輸送機(jī)中間吊軸承采用流動(dòng)、滑動(dòng)可互換的兩種結(jié)構(gòu)，阻力小、密封性強(qiáng)、耐磨性好。還可根據(jù)用戶要求配置測(cè)速報(bào)警裝置及電動(dòng)出料閥。LS螺旋輸送機(jī)螺旋輸送機(jī)不宜輸磅易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料，這些物料在輸送時(shí)會(huì)粘結(jié)在螺旋上，并隨之旋而不向前移動(dòng)或者在吊軸承處形成物料的積塞，而使螺旋機(jī)不能正常工作。螺旋直徑從200毫米到500毫米，共有五種規(guī)格，長(zhǎng)度從4米到70米，每隔0.5米一檔，選型時(shí)符合標(biāo)準(zhǔn)公稱長(zhǎng)度，特殊需要可在選配節(jié)中另行提出。

LS螺旋輸送機(jī)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中間裝料和卸料，輸送方向可逆向，也可同時(shí)向相反兩個(gè)方向輸送。輸送過(guò)程中還可對(duì)物料進(jìn)行攪拌、混合、加熱和冷卻等作業(yè)。通過(guò)裝卸閘門(mén)可調(diào)節(jié)物料流量。但不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的及大塊的物料。輸送過(guò)程中物料易破碎，螺旋及料槽易磨損。單位功率較大。使用中要保持料槽的密封性及螺旋與料槽間有適當(dāng)?shù)拈g隙。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，每小時(shí)需要傳送的苯酐量為10T，所以選擇LS250，主要參數(shù)如下：螺旋直徑：250mm；螺距：250mm；轉(zhuǎn)速：90r/min；圖3.7LS250螺旋輸送機(jī)螺旋輸送電機(jī)是由高壓380V的三相電驅(qū)動(dòng)的，電機(jī)的三相接線圖如圖3.8所示。圖3.8螺旋輸送電機(jī)接線圖氣缸根據(jù)氣缸推力拉力的大小要求，選定氣缸使用壓力參數(shù)以及缸徑尺寸得出氣缸推力計(jì)算公式：氣缸推力（3-1）氣缸拉力計(jì)算公式（3-2）公式式中：D-氣缸活塞直徑（cm）d-氣缸活塞桿直徑（cm）P-氣缸的工作壓力（kgf/cm2）F1，F(xiàn)2-氣缸的理論推拉力（kgf）上述出力計(jì)算適用于氣缸速度50~500mm/s的范圍內(nèi)，缸以上下垂直形式安裝使用，向上的推力約為理論計(jì)算推力的50%，缸橫向水平使用時(shí)，考慮慣性因素，實(shí)際出力與理論出力基本相等。選定氣缸的行程：確定工作的移動(dòng)距離，考慮工況可選擇滿行程或預(yù)留行程。當(dāng)行程超過(guò)推薦的最長(zhǎng)行程時(shí)，要考慮活塞桿的剛度，可以選擇支撐導(dǎo)向或選擇特殊氣缸。選定氣缸緩沖方式：根據(jù)需要選擇緩沖形式，無(wú)緩沖氣缸，固定緩沖氣缸，可調(diào)緩沖氣缸。選擇潤(rùn)滑方式：有給油潤(rùn)滑氣缸，無(wú)給油潤(rùn)滑氣缸。選擇氣缸系列：根據(jù)以上條件，按需選擇適當(dāng)系列的氣缸。根據(jù)要求，本設(shè)計(jì)采用QGK-1齒輪齒條擺動(dòng)氣缸，主要參數(shù)如下：氣缸內(nèi)徑D(mm)：φ63；φ80；φ100；φ125；使用壓力范圍(Mpa)：0.1~0.7；保證耐壓力(mpa)：1；擺動(dòng)角度：0，180；調(diào)整角度：±5；工作溫度(度）：-5~+70；緩沖形式：兩側(cè)可調(diào)緩沖；緩沖角度：0；額定扭矩（N.m)(0.5Mpa時(shí)）：63：34.3；φ80：65.3；φ100：97.2；φ125：168.7；變頻器輸送機(jī)可以大致分為鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，皮帶輸送機(jī)，螺旋輸送機(jī)，滾軸式輸送機(jī)，振動(dòng)輸送機(jī)，吊桶式輸送等；依所運(yùn)搬的對(duì)象之物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)，外形形狀及大小，運(yùn)輸路徑，運(yùn)搬的方法而結(jié)果或需求之不同，在選用時(shí)，應(yīng)從機(jī)能，特征，經(jīng)濟(jì)等而考量，選定其中最適切的輸送機(jī).

除上述而外，今日的生產(chǎn)線已逐漸工廠制造自動(dòng)化。而要求搬送要能自動(dòng)而省力。此責(zé)任，很自然地特別加給可變速驅(qū)動(dòng)化了的輸送機(jī)。按可變速化的方式來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)也有過(guò)機(jī)械式的無(wú)段式變速及各種電氣式的變速。但是用變頻器驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)具有更好的控制性、節(jié)能性等。現(xiàn)在市面上包括用戶正在使用的螺旋輸送機(jī)等輸送設(shè)備多為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，減速機(jī)實(shí)現(xiàn)減速的設(shè)計(jì)方式，而使用變頻器驅(qū)動(dòng)式的螺旋輸送機(jī)等設(shè)備具有多方面的優(yōu)點(diǎn)?？梢岳眉仍O(shè)的電動(dòng)機(jī)的，于既設(shè)的電路中插入變頻器就可以把一定速度的輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)段化變速，控制效果更好。能柔順地起動(dòng)與停機(jī)：送帶速度如受急遽變速，則受送物會(huì)崩塌下來(lái)，例如搬運(yùn)玻璃瓶突然停頓，則瓶與瓶相碰，可能因而破損；但如以變頻器操作，則因?yàn)樗堑椭懿〝?shù)起動(dòng)，所以震蕩小，再經(jīng)柔順操控（softstartstop）而調(diào)整，整定時(shí)間則真的會(huì)平滑柔順地變更速度，全程都可安穩(wěn)如意，有助于產(chǎn)品平安，確保品質(zhì)。能頻頻地運(yùn)轉(zhuǎn)、停機(jī)及反轉(zhuǎn)：器從低域周波數(shù)及電壓出發(fā)，徐徐地上升周波數(shù)及電壓值。因此較之商用電源直接起動(dòng)的起動(dòng)效率佳，電流小而產(chǎn)生的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，從而可以有效的保護(hù)電機(jī)，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。

正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的控制是由變頻器晶體管切換相旋轉(zhuǎn)而得，這種方式較之以前的主電路藉切換導(dǎo)線相位的方式，是沒(méi)有可動(dòng)部份及摩擦部分，發(fā)熱量會(huì)少些。因此可以充當(dāng)橫向來(lái)返（traverse）用途那樣的頻頻正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的輸送?？梢噪姎獾膭x車(chē)減速時(shí)，供應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸出頻率會(huì)徐徐下降，電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)有超越同步速度的情形。發(fā)生這種狀態(tài)時(shí)，電機(jī)回升的能量是會(huì)被變頻器直流電源部的電容器所吸收(直流電壓升高)；但當(dāng)它上升到某標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，晶體管就作動(dòng)開(kāi)閉動(dòng)作(switching)而放電使電氣的能量就在電阻器部位消耗掉。這樣地把負(fù)載旋轉(zhuǎn)能量透過(guò)電動(dòng)機(jī)回生為發(fā)電機(jī)作用而變換為電氣能量驅(qū)入電阻器轉(zhuǎn)化為熱能量而消耗掉就是回生制動(dòng)。即使不使用電阻器，電動(dòng)機(jī)仍可有內(nèi)部損失為20%程度的制動(dòng)力作用。通常輸送機(jī)乃定轉(zhuǎn)矩性負(fù)載，所以如非必要急遽減速，則大多場(chǎng)合自無(wú)必要設(shè)置制動(dòng)用電阻器。對(duì)于制動(dòng)頻度少的場(chǎng)合，則亦可有自高速給電動(dòng)機(jī)流通直流電流的方式，亦可達(dá)到剎車(chē)的效力，稱為動(dòng)態(tài)（dynamic）制動(dòng)。電氣的剎車(chē)（制動(dòng)）的優(yōu)點(diǎn)能停機(jī)于指定位置，即使電動(dòng)機(jī)在高速中運(yùn)轉(zhuǎn)；亦可以使它自高速很快地抵達(dá)低速那種匍匐爬行狀的緩行(creep)的速度，而縮短工程的工作周期時(shí)間。運(yùn)轉(zhuǎn)中周波數(shù)變化使電動(dòng)機(jī)速度攀升，則此電氣的剎車(chē)隨著產(chǎn)生，如影隨形，不必假借人手操作。尤其輸送機(jī)的形狀攸關(guān)搬送量，當(dāng)它引致之電動(dòng)機(jī)負(fù)值轉(zhuǎn)矩纏身時(shí)，電氣的剎車(chē)就作用而防止電動(dòng)機(jī)那可能發(fā)生的大幅度速度上升之危害。容易改變速度，只要提高供應(yīng)電動(dòng)機(jī)的頻率，輸送機(jī)速度就上升；對(duì)于既有的輸送設(shè)備，也是增加其10~20%程度的輸送能力是簡(jiǎn)單容易做到的事。應(yīng)注意的事項(xiàng)是需要電動(dòng)機(jī)的容量有余裕，并且需要遵守“不超過(guò)齒輪容許的轉(zhuǎn)數(shù)為約束的條件”。隨著科技的發(fā)展，更多先進(jìn)的技術(shù)將應(yīng)用在螺旋輸送機(jī)等輸送設(shè)備上，使得用戶的使用操作更加簡(jiǎn)單，效果更好。根據(jù)設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)采用MicroMaster420變頻器。MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強(qiáng)大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂(lè)趣。圖3.9變頻器MicroMaster420MicroMaster420主要參數(shù)：200V-240V±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有最多的靈活性；標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問(wèn)結(jié)構(gòu)，操作方便；線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制；磁通電流控制（FCC），可以改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性；最新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制；數(shù)字量輸入3個(gè)，模擬量輸入1個(gè)，模擬量輸出1個(gè)，繼電器輸出1個(gè)；集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；具有7個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；"捕捉再起動(dòng)"功能；在電源消失或故障時(shí)具有"自動(dòng)再起動(dòng)"功能；靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接；采用I/O硬接線方式，通過(guò)S7-200的數(shù)字量輸出控制變頻器的高頻低頻，來(lái)控制螺旋輸送電機(jī)的粗細(xì)給料。變頻器MicroMaster420的接線端子：1-輸出+10V；2-輸出0V；3ADC+模擬輸入(+)；4ADC-模擬輸入(-)；5DIN1數(shù)字輸入1；6DIN2數(shù)字輸入2；7DIN3數(shù)字輸入3；8-帶電位隔離的輸出+24V/最大100mA；9-帶電位隔離的輸出0V/最大100mA；10RL1-B數(shù)字輸出/NO(常開(kāi))觸頭；11RL1-C數(shù)字輸出/切換觸頭；12DAC+模擬輸出(+)；13DAC-模擬輸出(-)；14P+RS485串行接口；15N-RS485串行接口；根據(jù)端子做出EM232擴(kuò)展模塊和變頻器的連接圖，如圖3.10示MM~3AQW0EAQW2M2328934MM420UVW3.10變頻器的連接圖電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式包括：全壓直接啟動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、y-δ起動(dòng)、軟起動(dòng)器、變頻器。其中軟啟動(dòng)器和變頻器啟動(dòng)為潮流。全壓直接起動(dòng)：在電網(wǎng)容量和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動(dòng)的情況下，可以考慮采用全壓直接起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是操縱控制方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，而且比較經(jīng)濟(jì)。主要用于小功率電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，從節(jié)約電能的角度考慮，大于11kw的電動(dòng)機(jī)不宜用此方法。軟起動(dòng)器：這是利用了可控硅的移相調(diào)壓原理來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓起動(dòng)，主要用于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制，起動(dòng)效果好但成本較高。因使用了可控硅元件，可控硅工作時(shí)諧波干擾較大，對(duì)電網(wǎng)有一定的影響。另外電網(wǎng)的波動(dòng)也會(huì)影響可控硅元件的導(dǎo)通，特別是同一電網(wǎng)中有多臺(tái)可控硅設(shè)備時(shí)。因此可控硅元件的故障率較高，因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù)，因此對(duì)維護(hù)技術(shù)人員的要求也較高。在以上幾種起動(dòng)控制方式中，星三角起動(dòng)，自藕減壓起動(dòng)因其成本低，維護(hù)相對(duì)軟起動(dòng)和變頻控制容易，目前在實(shí)際運(yùn)用中還占有很大的比重。但因其采用分立電氣元件組裝，控制線路接點(diǎn)較多，在其運(yùn)行中，故障率相對(duì)還是比較高。本設(shè)計(jì)中以為變頻器具有軟啟動(dòng)，所以采用變頻器直接啟動(dòng)電機(jī)的方式，就可以實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)電網(wǎng)的目。如圖3.11所示是變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的三相電接法。QA1和QA2是控制電機(jī)MA1和MA2的變頻運(yùn)行。BB1和BB2是熱繼電器，用于保護(hù)電機(jī)的，防止過(guò)載。圖3.11變頻器與三相電機(jī)的接線圖夾袋機(jī)一種包裝秤的夾袋機(jī)構(gòu)，屬于包裝裝置，它具有夾袋箱體、氣缸和夾袋臂，氣缸的兩端分別與兩只夾袋臂鉸接，其特征在于：兩只夾袋斗分別通過(guò)自身的轉(zhuǎn)軸與兩只夾袋斗上的轉(zhuǎn)軸固定連接；夾袋箱體下部至少裝有兩只夾袋擋塊，且?jiàn)A袋擋塊分別位于兩只夾袋斗的外側(cè)。它具有套袋方便，安全性好，套袋牢固，不易脫落，能適應(yīng)不同尺寸不同類(lèi)型的包裝袋。夾袋機(jī)具體有夾袋箱體（1）、氣缸（6）和夾袋臂（7），氣缸（6）的兩端分別與兩只夾袋臂（7）鉸接，其特征在于：a、兩只夾袋斗（2）分別通過(guò)自身的轉(zhuǎn)軸（9）與夾袋箱體（1）轉(zhuǎn)動(dòng)連接，兩個(gè)夾袋臂（7）分別與兩個(gè)夾袋斗（2）上的轉(zhuǎn)軸（9）固定連接；b、夾袋箱體（1）下部至少裝有兩只夾袋擋塊（3），且?jiàn)A袋擋塊（3）分別位于兩只夾袋斗（2）的外側(cè)。

光電開(kāi)關(guān)光電開(kāi)關(guān)（光電傳感器）是光電接近開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無(wú)的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。安防系統(tǒng)中常見(jiàn)的光電開(kāi)關(guān)煙霧報(bào)警器，工業(yè)中經(jīng)常用它來(lái)記數(shù)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)次數(shù)本設(shè)計(jì)采用RG120光電開(kāi)關(guān)對(duì)傳送帶上的物料進(jìn)行檢測(cè)，想PLCS-7200送入脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，還可以根據(jù)光電開(kāi)關(guān)送入的脈沖設(shè)計(jì)兩條生產(chǎn)線的方?jīng)_突特性。RG120的主要參數(shù)：結(jié)構(gòu)類(lèi)型：放大器分離型；檢測(cè)方式：對(duì)射式；電源電壓：5-24（V）；輸出方式：模擬/數(shù)字；使用環(huán)境溫度：-20~85（℃）。圖3.12RG120光電開(kāi)關(guān)顯示電路本設(shè)計(jì)需要對(duì)已包裝好的物料進(jìn)行計(jì)數(shù)，所以選用TD200進(jìn)行文本顯示，直接從PLC的存儲(chǔ)單元讀取并顯示。TD200是TextDisplay200的簡(jiǎn)寫(xiě)，它是可編程控制器S7-200系列的常用文本顯示器。它可以用來(lái)顯示信息，在信息中可以內(nèi)嵌數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)既可以顯示，也可以由操作人員進(jìn)行設(shè)置。TD200既可以通過(guò)TD/CPU電纜由S7-200CPU供電，也可以由一個(gè)外部插入式電源供電，但不能TD/CPU電纜和外部電源同時(shí)對(duì)TD200供電，這樣會(huì)損壞設(shè)備。本設(shè)計(jì)采用最常用的方式：由S7-200通過(guò)TD/CPU電纜供電。TD200只是一個(gè)文本顯示器，不需對(duì)TD200進(jìn)行組態(tài)和編程，所有組態(tài)信息全部存在PLCS7-200中。TD200里只存儲(chǔ)TD200的地址、所連接的CPU的地址、通訊波特率和參數(shù)塊的位置（注意要與CPU中的一致）。TD200的主要參數(shù)：輸入電壓：24V最大傳輸速度：187.5kbit/s物理接口：RS485通信方式：PPI通信圖3.13TD200文本顯示器外圍電路圖CPU224外部接線圖本設(shè)計(jì)采用CPU224，CPU224集成了14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，圖3.14CPU224外部接線圖可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最人擴(kuò)展至168路數(shù)字量1/0點(diǎn)或35路模擬量1/0點(diǎn)；13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的高速脈沖輸出，具有PID控制器；1個(gè)RS485通信/編程口，具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自山方式通信能力；具有較強(qiáng)的控制能力。CPU224外部接線圖如圖3.14所示。EM222和EM232接線圖本設(shè)計(jì)中僅靠CPU224本身的輸入輸出時(shí)不夠的，所以需要擴(kuò)展輸入輸出模塊，根據(jù)需要，本設(shè)計(jì)擴(kuò)展了2個(gè)EM222好2個(gè)EM232擴(kuò)展模塊，EM222時(shí)8點(diǎn)數(shù)字量輸出，EM232是2點(diǎn)模擬量輸出，擴(kuò)展模塊接線圖如圖3.15、3.16所示。圖3.15EM222和EM232接線圖圖3.16EM222和EM232接線圖EM223接線圖本設(shè)計(jì)中用到的EM223模塊式16點(diǎn)數(shù)字量輸入和16點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊，該模塊的外部連接圖如圖3.17。圖3.17EM223的外部接線圖

軟件設(shè)計(jì)主程序流程圖包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線可自動(dòng)完成稱重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送功能。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線的機(jī)械系統(tǒng)主要包括全自動(dòng)稱重單元、包裝單元、輸送檢測(cè)單元。其主要工藝流程如下:物料自儲(chǔ)料斗進(jìn)入包裝秤的給料裝置，通過(guò)粗、細(xì)給料，實(shí)現(xiàn)粗、細(xì)兩級(jí)加料。當(dāng)秤斗中的物料重量達(dá)到最終設(shè)定值時(shí)，稱重終端發(fā)出停止加料信號(hào)，待空中的飛料全部落入秤斗后此次稱重循環(huán)結(jié)束，此時(shí)電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號(hào)。當(dāng)自動(dòng)裝袋機(jī)完成上袋后，發(fā)出訊號(hào)，使稱重箱打開(kāi)卸料翻門(mén)，向包裝袋內(nèi)投料，卸料后稱重箱關(guān)閉翻門(mén)，裝袋機(jī)張開(kāi)夾袋器，包裝袋通過(guò)夾口整形機(jī)和立袋輸送機(jī)進(jìn)入自動(dòng)折邊機(jī)，包裝袋經(jīng)折邊后，進(jìn)入縫口機(jī)，當(dāng)設(shè)在縫口機(jī)旁邊的光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到包裝袋后，縫紉機(jī)開(kāi)始工作，縫合包裝袋，當(dāng)包裝袋離開(kāi)縫紉機(jī)后，縫紉機(jī)停止，并自動(dòng)切斷縫合線。經(jīng)過(guò)傳送帶輸送后進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，由于本設(shè)計(jì)為兩條生產(chǎn)線進(jìn)行操作，所以對(duì)系統(tǒng)的沖突方面需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，在兩條生產(chǎn)線傳送部分分別設(shè)置一個(gè)光電開(kāi)關(guān)，如果有沖突，選擇其中一跳生產(chǎn)線停止輸送幾秒避免沖突。苯酐自動(dòng)包裝系統(tǒng)工藝流程如圖4.1所示。NN開(kāi)始沖突信號(hào)？卸料完成？開(kāi)始沖突信號(hào)？卸料完成？YY輸送電機(jī)1停止N卸料閥門(mén)關(guān)閉粗螺旋給料輸送電機(jī)1停止N卸料閥門(mén)關(guān)閉粗螺旋給料NNNN到達(dá)3秒？折邊信號(hào)？到達(dá)3秒？折邊信號(hào)？細(xì)螺旋給料YY細(xì)螺旋給料YY折邊輸送折邊輸送達(dá)到25kg？N達(dá)到25kg？NN結(jié)束N結(jié)束封口信號(hào)？Y封口信號(hào)？Y停止給料Y停止給料Y封口封口裝袋信號(hào)？裝袋信號(hào)？倒袋倒袋YY卸料閥門(mén)打開(kāi)輸送卸料閥門(mén)打開(kāi)輸送YY達(dá)到24kg？圖4.1主程序流程圖各部分程序流程圖夾袋部分夾袋部分的梯形圖如圖圖4.2夾袋部分梯形圖稱重部分當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)候，稱重儀表接受來(lái)自稱重傳感器的信號(hào)并與設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際值小于24kg時(shí)候，稱重儀表給PLC粗給料信號(hào)，PLC輸出變頻器控制螺旋電機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)粗給料，當(dāng)實(shí)際值超過(guò)24kg小于25kg時(shí)候，稱重儀表給PLC細(xì)給料信號(hào)PLC輸出變頻器控制螺旋電機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)細(xì)給料，當(dāng)?shù)竭_(dá)25kg時(shí)候，PLC停止螺旋輸送電機(jī)知道下一個(gè)循環(huán)開(kāi)始。開(kāi)始開(kāi)始粗螺旋給料細(xì)螺旋給料停止給料卸料完畢？YY達(dá)到25g？Y達(dá)到24kg？NNN圖4.3稱重流程圖稱重部分梯形圖如圖4.4所示。圖4.4稱重梯形圖裝袋部分稱重部分完成以后，系統(tǒng)檢測(cè)是否有裝袋信號(hào)，如有有裝袋信號(hào)，則系統(tǒng)的卸料氣缸會(huì)打開(kāi)，物料進(jìn)入包裝袋中，過(guò)程中，系統(tǒng)檢測(cè)是否裝袋完成。如過(guò)裝袋完成，系統(tǒng)將包裝袋放下并繼續(xù)檢測(cè)裝袋信號(hào)。流程圖如圖開(kāi)始開(kāi)始裝袋完畢？YY檢測(cè)裝袋信號(hào)？NN裝袋圖4.5裝袋流程圖裝袋部分梯形圖如圖4.6所示圖4.6裝袋梯形圖折邊部分裝滿物料的包裝袋傳送過(guò)來(lái)會(huì)經(jīng)過(guò)光電開(kāi)關(guān)，這時(shí)候系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)到折邊信號(hào)，通過(guò)折邊機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行折邊，過(guò)程中，會(huì)檢測(cè)折邊是否完成，如果完成，系統(tǒng)會(huì)回到初始裝袋繼續(xù)檢測(cè)折邊信號(hào)，流程圖如圖4.7所示。開(kāi)始開(kāi)始檢測(cè)折邊信號(hào)？折邊完畢？YYNN折邊圖4.7折邊流程圖折邊梯形圖如圖4.8所示。圖4.8折邊梯形圖封口部分經(jīng)過(guò)折邊的包裝袋經(jīng)過(guò)光電開(kāi)關(guān)，光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到物料袋會(huì)發(fā)出信號(hào)給PLC，PLC控制封口機(jī)對(duì)包裝袋進(jìn)行封口，光電開(kāi)關(guān)還會(huì)檢測(cè)封口是否完成，如果完成，光電開(kāi)關(guān)給PLC信號(hào)，PLC控制封口機(jī)停止。流程圖如圖4.9所示。開(kāi)始開(kāi)始YN檢測(cè)封口信號(hào)Y封口完畢？N封口圖4.9封口流程圖封口部分的梯形圖如圖4.10所示圖4.10封口梯形圖倒袋部分料袋由縫口機(jī)進(jìn)入倒袋輸送機(jī)，光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到料袋后，倒袋氣缸伸出，將料推倒，進(jìn)入整形部分，此后重復(fù)上述各種操作。倒袋、輸送流程圖如圖4.11所示。光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)料袋光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)料袋倒袋氣缸伸出料袋推倒整形輸送氣缸復(fù)位開(kāi)始圖4.11倒袋流程圖倒袋部分的梯形圖如圖4.12所示。圖4.12倒袋梯形圖輸送部分由于本設(shè)計(jì)采用兩條生產(chǎn)線生產(chǎn)，為了避免沖突，在輸送部分應(yīng)采取避免沖突設(shè)計(jì)，流程圖如圖4.13所示。開(kāi)始開(kāi)始檢測(cè)沖突信號(hào)Y生產(chǎn)線1延時(shí)3秒沖突？N輸送圖4.13輸送流程圖輸送部分的梯形圖如圖4.14所示。圖4.14輸送梯形圖

系統(tǒng)組態(tài)界面設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用MCGSE組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)。MCGSE軟件具有模塊化結(jié)構(gòu)，支持現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，具有自己的網(wǎng)絡(luò)體系和通信功能，能方便快捷的與下位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，組態(tài)監(jiān)控技術(shù)為快捷的數(shù)據(jù)采集、過(guò)程監(jiān)控、生產(chǎn)控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。通過(guò)組態(tài)界面對(duì)梯形圖進(jìn)行調(diào)試。為了能夠更好的對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)視，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，本設(shè)計(jì)制作了組態(tài)畫(huà)面來(lái)對(duì)生產(chǎn)線的工作過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。組態(tài)監(jiān)控如圖5.1所示。圖5.1組態(tài)監(jiān)控圖此時(shí)系統(tǒng)正在執(zhí)行第1條生產(chǎn)線上縫紉的工作，其所對(duì)應(yīng)的縫紉機(jī)正在工作，且對(duì)應(yīng)的指示燈也處于工作狀態(tài)。

總結(jié)自動(dòng)包裝系統(tǒng)主要對(duì)粉、粒、塊狀物料實(shí)現(xiàn)稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形和輸送等自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程。本設(shè)計(jì)以全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線為研究對(duì)象，以西門(mén)子S7-200PLC為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)，并用MCGS軟件作為上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。本設(shè)計(jì)所構(gòu)建的全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)能充分發(fā)揮了PLC、MCGS的技術(shù)特點(diǎn)，具有高度自動(dòng)化、實(shí)時(shí)監(jiān)控能力強(qiáng)、功能完善、運(yùn)行穩(wěn)定等突出特點(diǎn)，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。本設(shè)計(jì)主要對(duì)苯酐的包裝進(jìn)行自動(dòng)化包裝系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。苯酐自動(dòng)包裝系統(tǒng)主要是對(duì)各個(gè)工序：稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形輸送等作業(yè)過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控，從而簡(jiǎn)化了生產(chǎn)線工序結(jié)構(gòu)，減少了人工操作，提高了生產(chǎn)效率，提高了包裝質(zhì)量。通過(guò)PLC程序控制對(duì)整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線工作過(guò)程進(jìn)行全程控制。全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)主要有以下幾部分構(gòu)成：粗細(xì)給料、稱重、夾袋、裝料、折邊、封袋、倒袋、輸送。粗細(xì)給料由PLC控制變頻器的輸出來(lái)調(diào)節(jié)螺旋電機(jī)的速度來(lái)控制給料速度，稱重部分由稱重傳感器和稱重儀表組成，對(duì)螺旋輸送電機(jī)送來(lái)的物料進(jìn)行檢測(cè)稱重，到達(dá)重量后進(jìn)行裝料，裝料完成通過(guò)光電開(kāi)關(guān)送來(lái)的信號(hào)對(duì)物料進(jìn)行折邊、封口、倒袋后進(jìn)行輸送，本設(shè)計(jì)由兩條生產(chǎn)線，所以在輸送過(guò)程中考慮到了沖突的問(wèn)題并設(shè)計(jì)了防沖突模塊。通過(guò)組態(tài)監(jiān)控，運(yùn)行結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定，實(shí)時(shí)監(jiān)控能力強(qiáng)，能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。對(duì)提高生產(chǎn)效率、提高包裝質(zhì)量有很大意義。

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致謝本論文是在尊敬的導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。在我求學(xué)四年的時(shí)間里，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)、平易近人的性格以及雷厲風(fēng)行的做事風(fēng)格，都給我留下了極其深刻的印象。在老師的熱心幫助和熱忱關(guān)懷下，我不僅開(kāi)拓了視野、增加了知識(shí)，更重要的是老師讓我掌握了系統(tǒng)的科學(xué)研究的基本手段和方法；老師盡量為我們的研究提供各種方便，使我得到了一個(gè)良好的科研環(huán)境。從老師身上，我不僅學(xué)到了很多的知識(shí)，更重要的是學(xué)習(xí)到了老師嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的治學(xué)態(tài)度、積極向上的生活態(tài)度和孜孜不倦的求知精神，這是我一生的寶貴財(cái)富，也是我今后工作的動(dòng)力源泉。導(dǎo)師的言傳身教使我受益終生，在此向教授表示衷心的感謝。

附錄=1\*ROMANI

附錄=2\*ROMANIIBeerfilling,GlandmachinePLCcontrolsystem1.IntorductionMaltbeerproductionprocessisdividedintomanufacturing,manufacturingwort,beforefermentation,afterfermentation,filtrationsterilization,packaging,andsofewprocedures.Beerfilling,Glandpartofapackagingmachineprocesses.ThemembranefiltrationofbeerafterthepipelineintotherotaryJiugang,thenthevalveintothebottleofwine,Gland,wasbottledbeer.Beerfilling,Glandmachine'sefficiencyanddegreeofautomationdirectimpactonthelevelofbeerproduction.

China'sbeerindustrytomeettheincreasingscaleofproductionandthedemandforbeermodernhigh-speedfillingmachineryfillingtherequirementsofdomesticbeermanufacturersareactivelyseekingtotransformtheunitorthefillingofbeerproductionequipment,makingitagoodusePerformance,advancedtechnologyandhighproductionefficiencyandoperatingasafeandsecure,lowmaintenancecostsofthemodernizationofbeerfillingmachine.2.Fillingbeer,GlandprincipleandcontrolaircraftpartsLiquidfillingmachinebyfillingprinciplecanbedividedintoatmosphericfiller,fillingmachinesandvacuumpressureonthefillingmachine.Beerfilling,Gland-fillingmethodusedpressureishigherthantheatmosphericpressureunderthefilling,storageofthecylinderpressurethanthepressureofthebottle,beerbottleintotheliquidonpressure.