基于PLC的面粉自动包装机的控制系统

测控技术与仪器专业综合课程设计基于PLC的面粉自动包装机控制系统设计学生姓名：常惠中学号：311204001504班级：测控12-02指导老师：王耿完成日期：2016.3.25河南理工大学机械与动力工程学院二0一6年三月2012级测控技术与仪器专业综合课程设计I摘要面粉包装机械能够大大节省劳动力成本，减轻劳动强度，提高劳动生产率，提高包装品质，保证面粉加工生产线的自动化，符合现代社会对多种质量包装食品的要求。充分借鉴各种包装机械先进控制技术，面粉自动包装机采用PLC和触摸屏相结合的自动控制方案，采用PLC和触摸屏对国产设备进行了技术升级改造，实现了智能化的自动包装控制过程和可视化的参数控制。该包装设备使用简单，性能可靠，可维护性及安全可靠性显著提高，在食品加工等行业中有广阔应用前景。本文介绍了一个基于PLC控制的面粉自动包装设备，采用PLC与触摸屏电控系统进行控制，并对系统的硬件、软件设计和设备工作过程进行了详细的分析。关键词：面粉自动包装机、PLCS7-200、触摸屏、硬件设计、软件设计2012级测控技术与仪器专业综合课程设计IIAbstractFlourpackingmachinecangreatlysavelaborcosts,reducelaborintensity,improvelaborproductivity,improvethequalityofpackaging,ensuretheautomationofflourprocessingline,conformtotherequirementsofthemodernsocietyofvariousfoodpackagingquality.Makingthebestuseofallkindsofpackagingmachineryofadvancedcontroltechnology,automaticpackingmachineforflouradoptsPLCandtouchscreencombinedautomaticcontrolscheme,adoptingPLCandtouchscreenfordomesticequipmentfortechnologicalupgrading,realizetheintelligentpackagingautomaticcontrolprocessandthevisualizationparameterscontrol.Thepackagingequipmenthastheadvantagesofsimpleuse,reliableperformance,maintainabilityandsafetyandreliability,andhaswideapplicationprospectinthefoodprocessingindustry.Inthispaper,aPLCbasedcontrolofflourautomaticpackagingequipment,usingPLCandtouchscreencontrolsystem,andthesystem'shardware,softwaredesignandequipmentworkingprocesswereanalyzedindetail.Keywords:flourautomaticpackagingmachine,S7-200PLC,touchscreen,hardwaredesign,softwaredesign2012级测控技术与仪器专业综合课程设计III目录摘要..............................................................IAbstract.........................................................II1.设计任务书......................................................11.1涉及专业课程................................................11.2设计任务....................................................11.3设计目标11.4本设计的主要功能............................................21.5本章小结....................................................22.设计论证及计划.................................................32.1课程设计背景................................................32.2系统设计要求................................................42.3设计规划....................................................52.4全文结构....................................................52.5本章总结....................................................63.面粉包装机总体设计............................................73.1设备组成及工作原理..........................................73.2包装机工艺说明..............................................93.3总体布局....................................................93.4系统工作过程...............................................103.5本章总结...................................................104.主控系统软硬件设计...........................................124.1硬件系统设计...............................................124.1.1PLC硬件组成及工作原理................................124.1.2PLC选型及模块配置...................................134.1.3PLCI/O端口分配及硬件配置.............................144.1.4各功能模块设计.......................................164.2系统软件设计...............................................184.2.1人机界面设计系统.....................................184.2.2控制系统主程序设计...................................194.3自动包装机控制系统的实现...................................214.3.1PLC生产环境..........................................214.3.2PLC安装与布线........................................224.3.3结语.................................................224.4本章小结...................................................225.总结与展望.....................................................235.1课程设计总结...............................................235.2工作展望...................................................23参考文献........................................................242012级测控技术与仪器专业综合课程设计IV2012级测控技术与仪器专业综合课程设计11.设计任务书1.1涉及专业课程（1）可编程序控制其原理与应用基础（2）PLC及触摸屏组态控制技术（3）高级语言程序设计（4）大学计算机基础（5）变频调速技术与应用（6）气压与液压传动（7）传感器1.2设计任务（1）研究粉末包装机各控制动作，了解包装机的工作过程及工艺要求。（2）总结各机构的动作顺序，将其用流程图的形式表示出。（3）掌握控制系统的硬件配置、输入输出点分配和软件设计。（4）撰写课程设计说明书。1.3设计目标结合设计任务，本设计要求的设计目标如下：（1）完成目标结合当前人们对包装的需求以及显存粉末包装机的现状，利用专业知识设计基于西门子PLCS7-200的粉末自动包装机控制系统，解决现存粉末包装机的弊端。（2）技术指标通过软件设计和硬件设计来实现整个包装流程。重点是PLC控制系统硬件设计和软件设计部分，主要技术指标如下：包装规格：1000g包装精度：±20g包装速度：60袋/分2012级测控技术与仪器专业综合课程设计2包装方式：容杯式袋成型制袋方式：三边封1.4本设计的主要功能设计PLC控制系统，通过PLC和触摸屏控制面粉包装机的运行（1）研究硬件系统设计（2）研究软件设计，PLC编程1.5本章小结本章介绍了本次课程设计的专业课程，设计任务，设计目标，设计的主要功能。从而确定了整体设计的基本走向，即系统构成的确定，硬件系统设计，软件设计（PLC编程），调试运行等步骤。2012级测控技术与仪器专业综合课程设计32.设计论证及计划2.1课程设计背景传统的包装机械多采用机械式控制，如凸轮分配轴式，后来又出现了光电控制、气动控制等控制形式。但是，随着食品加工工艺的日益提高，对包装参数的要求不断增多，原有的控制系统已难以满足发展的需要，应采用新的技术改变食品包装机械的面貌。当今的食品包装机械是集机、电、气、光、磁于一体的机械电子设备，在设计时，应着力于提高包装机械的自动化程度，将包装机械的研发与计算机结合，实现机电一体化控制。机电一体化的实质就是从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合，实现整体最佳化。随着电子技术的发展，可编程逻辑控制器（PLC）逐渐取代体积大、易出故障的继电器——接触式控制线路，广泛应用与机械、化工、建材、钢铁、食品加工等各行各业。自动化水平在制造工业中不断提高，应用范围正在拓展。包装机械行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。具有革命意义的自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统，无论从提高包装机械行业的产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用。尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言，都是至关重要的。自动装置和系统工程方面的技术正在进一步深化，并得到更广泛的应用。面粉包装机械能够大大节省劳动力成本，减轻劳动强度，提高劳动生产率，提高包装品质，保证面粉加工生产线的自动化，