基于伺服系统、松下PLC及触摸屏的背封装机控制系统.doc
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1、中山职业技术学院毕业设计论文题 目: 基于伺服驱动器、松下PLC 及触摸屏的背封装机控制系统 系 部: 电子信息工程系 专 业: 计算机控制技术 班 级: 09计控2班 学 生 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 完 成 时 间: 2011年12月20日 小 组 成 员: 41摘要该设计选用PLC对包装机工作过程进行编程,用触摸屏对包装机进行操作、包装参数的修改,该设计中的伺服驱动器对包装机纵封、横封、拉袋、切刀、供纸电机进行操作,在生产线上自动完成包装工作。自动包装机系我国引进国外先进技术,并加以消化吸收而生产的一种高品质、高性能的全自动包装机,具有完成自动送料、计量、制袋、填充、封口、打
2、印日期及成品输出等一系列自动功能。全自动包装机采用高精度伺服运膜系统、PLC程序控制、先进的触摸式人机界面、电光自动定位跟踪、数字式温控等,使整机的操作更加简单、完善,是食品包装行业提高生产效率,降低劳动强度,提高包装机档次的首要设备。解决了控制系统多,维修复杂等问题,同时该系统大大的降低了劳动力,大大的提高了工作效率。伺服驱动系统(Servo System)简称伺服系统,是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统,例如数控机床等。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量。关键词:松下PLC 、 触摸屏 、伺服驱动器 、数字式温控AbstractThefullya
3、utomaticpackagingmachineisourcountrytointroduceadvancedforeigntechnology,andtodigestabsorbandproductionofakindofhighquality,thehighperformanceofautomaticpackagingmachine,withcompleteautomaticfeed,bagmaking,measuring,filling,sealing,dateprintingandfinishedproductoutputandsoonaseriesofautomaticfunctio
4、n.Thefullyautomaticpackagingmachineadoptsthehighaccuracyservofilmsystem,PLCprogramcontrol,advancedtouchinterface,lightningautomaticpositioningtracking,digitaltemperaturecontrol,sotheoperationmoresimple,perfect,itisfoodpackagingindustryimproveefficiencyandreducelaborintensity,improvethequalityofprima
5、rypackagingmachineequipment.Solvethecontrolsystem,suchasrepaircomplexproblems,andthatthesystemgreatlyreducethelaborforce,andgreatlyimprovetheworkingefficiency. Servo drive System (Servo System) referred to Servo System, is a mechanical position or Angle as control object of the automatic control Sys
6、tem, such as CNC machine tools, etc. Used in the drive motor servo system requires a response speed, accurate positioning, the rotation inertia.Keywords: Panasonic PLC、Touch screen、Servo Drive、Digital Temperature Control目录绪论11系统介绍21.1 PLC21.2 触摸屏41.3伺服驱动器51.4系统其他硬件62系统电气设计72.1主回路电路设计图72.2 PLC连接伺服控制系
7、统的电路设计72.3温控连接包装机的电路设计72.4供纸传感器的电路设计83系统程序设计93.1 PLC输入输出端口分配103.2系统触摸屏的画面控制设计114设备的调整、操作方法144.1设备的调整144.2操作方法14总结15致谢16附录17参考文献19绪论随着科学技术的进步,工业上越来越到用伺服控制系统的自动化机器,因此,充分理解伺服控制系统是十分重要的。在现代工业生产中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代 化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等,已经随处可见。现在许多食品和生活必需品都有独立包装为求保鲜,只要通过PLC、触摸
8、屏和伺服电机组合起来加上完成该任务的程序就能自动化包装。同时,现代生产中,存在着各种各样的生产环境,如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等,这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。通过PLC及变频器的控制系统的设计,解决了控制系统多,维修复杂等问题,同时该系统大大的降低了劳动力,大大的提高了工作效率。该设计主要是通过松下PLC的部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制和伺服系统的任意变化的自动控制系统和触摸屏的人机界面调试来组合设计。其封装机由横封、侧封、切刀等过程完成包装。本毕业设计主要分析基于伺服驱动器、松下PLC及触摸屏的背封装机控制系统的原理及应用。1系统介绍该设计选用PLC及伺
9、服系统将包装纸把底面和侧面加温封合,触摸屏用作包装机的简单控制及修改包装参数,该设计中的伺服驱动器对包装机纵封、横封、拉袋、切刀、供纸电机进行操作。当封合完毕时,通过电子组称将产品称量再放入已(底,侧)封合的包装袋里面,再由PLC及伺服系统将包装纸的顶面封合。全过程由包装机自动化完成。在自动控制工业方面有很着广泛的用途,同时也给生产商节省很多人力,因此大大的提高工作效率、方便了操作、管理、减少了生产人员和劳动强度,是自动化规模生产必不可少的设备。1.1 PLC图1-1 松下PLC实物图在该设计中松下PLC型号选定为FPO-C16T。PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工作环境下设计。它采
10、用可编程的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数运算等。此PLC在该设计中外形占优势,功能也相当适合本设计要求。其外形和功能特点如下:1、小型尺寸W25H90D60mm。在尺寸方面优于一般的小型PC机,可与机器组合控制为控制单元小型化作出贡献。32点的控制单元宽度为W30mm。2、最大可以扩展到3个单元128点。采用了无需扩展电缆的堆叠扩展方式。在扩展3单元的情况下宽度仅为105mm非常节省空间。3、扫描时间约为1ms的高速运算。500步的程序只需1ms就可处理完毕。处理速度可充分满足小型PLC的需求。4、配合小型机身的端子形状。继电器输出型采用了欧式端子台方式。可在
11、拆卸端子台后进行接线作业。对批量生产的装置,配备了Molex连接器型的端子。晶体管输出型附带了散线连接器5、程序容量为10K型的产品最新上市。标准配备了日历挂时钟和RS232C端口。使用2次电池对运算内存进行了备份。 控制单元仅有25mm,甚至扩展到I/O 128点,宽度也只有105mm。I/O 32点控制单元和S-LINK控制单元的宽度为30mm6、电源的选择PLC的供电电源,除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外,一般PLC的供电电源设计选用220VAC电源,与国内电网电压一致。重要的应用场合,应采用不间断电源和稳压电源供电。如果PLC自身带有可使用电源时,应核对提供
12、的电流是否满足要求,否则应设计外接电源。为防止外部高压电源因误操作引入PLC,对输入输出信号的隔离是必要的,有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。1.2 触摸屏图1-2 触摸屏人机界面图为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加
13、以执行。在该设计中触摸屏型号为HITECH,在触摸屏人机界面所设计的功能有纵封、横封、退料、切刀、制空袋。其功能如下:(1) 纵封:封合包装纸侧面。(2) 横封:封合包装纸底面和顶面。(3) 退料:减少多余放入包装纸的产品。(4) 切刀:切割包装上下面,保持一定大小。(5) 制空袋:没有产品放入,自动作纵、横封和切刀运动。1.3伺服驱动器 图1-3 伺服电机实物图伺服驱动器是用来控制伺服电机的一种控制器, 伺服驱动器其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分。目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。
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