基于PLC的袋装水泥自动称重包装系统

重庆理工大学毕业论文I编号毕业设计（论文）题目基于PLC的袋装水泥自动称重包装系统二级学院电子信息与自动化学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号指导教师职称时间2012年6月5号重庆理工大学毕业论文II目录摘要..................................................................IIIABSTRACT...................................................................IV1绪论......................................................................51.1研究背景与意义........................................................51.2国家对水泥包装的标准和要求............................................61.3水泥自动称量包装系统的现状与发展趋势..................................71.4PLC在包装系统上应用的可能性和前景.....................................71.5项目研究的主要内容....................................................82水泥自动称量包装机械系统..................................................92.1概述..................................................................92.2水泥自动称量包装控制系统设计..........................................92.2.1自动称重系统.......................................................92.2.2自动包装系统......................................................142.2.3气动及真空系统....................................................173水泥自动称量包装生产线电气控制系统设计...................................193.1PLC概述..............................................................193.1.1PLC的基本结构....................................................193.1.2PLC的功能特点....................................................203.2PLC控制系统硬件设计..................................................203.3电气设备控制.........................................................283.4PLC控制系统软件设计..................................................343.4.1水泥自动称量包装控制系统程序流程.................................343.4.2程序控制逻辑.....................................................353.4.3PLC控制系统程序设计.............................................384总结与展望...............................................................39参考文献...................................................................41致谢.......................................................................43附录.......................................................................44重庆理工大学毕业论文III摘要随着城乡建设步伐的加快，国家在基础设施方面投资的增加，水泥的需求日益增大，这对水泥包装系统的要求，尤其是在计量精度、自动化程度和包装环境方面的要求越来越高。我国现阶段虽然有些水泥生产企业对水泥包装工艺和包装设备进行了改造，但其自动化程度和包装的计量精度仍然不高。然而大多数中小水泥生产企业，其水泥包装仍然采用传统的包装工艺和生产设备，其自动化程度和包装的计量精度可想而知。自动化程度低、计量精度差，工作人员劳动强度大，生产效率低。这严重影响了水泥生产企业的效益和信誉。旧的水泥包装系统已远远不能适应新的要求，需要研制一种自动化程度高、计量精度高、价格低的新型水泥包装系统。据此，本文提出了一套具有自动称重、自动包装的新型水泥自动称量包装控制系统的设计方案。本文首先对水泥自动称量包装系统的工作流程进行了分析，给出了设计方案，在设计方案中选用日本三菱公司的Fx2N系列PLC作为系统的主控制器，完成了硬件电路和水泥自动称量包装系统的梯形图程序的设计，实现自动称重、自动供袋、自动取袋、自动装袋、自动缝口的控制功能，最后对全文进行了总结，提出了今后的工作要求。关键词：水泥；包装系统；PLC重庆理工大学毕业论文IVAbstractWiththeacceleratedpaceofurbanandruralconstruction,theincreaseinnationalinvestmentininfrastructure,thedemandforcementisincreasing,cementpackagingsystemrequirements,especiallyinincreasinglyhighdemandinthemeasurementaccuracy,thedegreeofautomationandpackagingenvironment.Ourcountryatthisstagealthoughsomecementmanufacturersforcementpackagingprocessandpackagingequipmenthasbeentransformed,butitsdegreeofautomationandpackagingofthemeasurementaccuracyisstillnothigh.However,mostsmallandmedium-sizedcementmanufacturers,cementpackagingstillusesthetraditionalpackagingtechnologyandequipment,thedegreeofautomationandpackagingofthemeasurementaccuracycanbeimagined.Lowdegreeofautomation,measurementaccuracyispoor,laborintensity,lowproductionefficiency.Thishasseriouslyaffectedtheeffectivenessandcredibilityofthecementproductionenterprises.Theoldcementpackingsystemhasfartomeetthenewrequirements,theneedtodevelopahighdegreeofautomation,highaccuracy,lowpriceofanewcementpackingsystem.Accordingly,thispaperproposesanewcementAutomaticweighingpackagingdesignofthecontrolsystemwithautomaticweighing,automaticpackaging.ThecementAutomaticweighingpackagingsystemworkflowanalysis,giventhedesign,selectionofJapan'sMitsubishiFX2NseriesPLCasthemastercontroller,thehardwarecircuitandautomaticweighingofcementinthedesignthedesignoftheladderprogramofthepackagingsystem,automaticweighing,automaticforthebags,automatictakebags,automaticbaggingthecontrolfunctions,andfinallythefulltextofasummaryandfutureworkrequirements.Keyword:Cement;Packsthesystem;PLC重庆理工大学毕业论文51绪论1.1研究背景与意义【1】近年来我国经济发展迅速，人民生活水平逐步提高，城乡建设步伐加快，国家在基础设施方面的投资日益增大。随着城乡建设步伐的加快，国家在基础设施方面投资的增加，水泥的需求量日益增大，对水泥包装的要求,尤其是对计量精度和包装环境的要求越来越高。因为这涉及到水泥生产企业和消费者的利益，如果水泥包装精度不高，误差太大，如果误差为正，这严重影响了水泥生产企业的利益，如果误差为负，这又影响了消费者的利益,因此要求水泥包装的计量精度要高。国家在这方面也制定了相关标准。众所周知水泥厂的生产环境是十分恶劣的，工人在这里工作受到的最大危害是粉尘污染，如果水泥粉尘被吸如，进入呼吸道和肺，会严重影响到身体的健康，而日益增大的水泥需求量提高了水泥厂工作人员的劳动强度，如果控制的自动化程度不高，既增加了工作人员的劳动强度，又使生产效率低下。我国现阶段虽然有些水泥生产企业对水泥包装工艺和包装设备进行了改造，但其自动化程度和包装的计量精度仍然不高。然而大多数中小水泥生产企业，其水泥包装仍然采用传统的包装工艺和生产设备，其自动化程度和包装的计量精度可想而知。自动化程度低、计量精度差，工作人员劳动强度大，生产效率低。这严重影响了水泥生产企业的效益和信誉。传统的控制方式是分散控制，包装工艺上的各设备都单独启动和停止。开停设备比较烦琐，又不利于监控。传统的计量系统是采用机械称计量系统，机械称计量系统计量精度低，容易受干扰，误差大，调整非常麻烦。而一些相对比较新的计量系统，由于所选元件可靠性不高，或者设计上的一些不足导致误差也比较大，因为水泥厂的粉尘污染、高温、强电磁干扰等因素，使计量系统的计量精度和可靠性受到严峻挑战。要想计量系统具有高精度、低误差、高可靠性，在硬件选型设计和软件设计时必须考虑到各种影响因素。总的来看，我国水泥生产企业目前所使用的水泥自动称量包装系统存在的主要问题有：（1）计量精度差；（2）自动化程度低；（3）可靠性差。为了解决目前存在的主要问题，需深入了解水泥包装过程中的各种不利因重庆理工大学毕业论文6素，在设计时充分考虑到这些不利因素，找到解决这些问题的办法。通过控制算法的改进，和仿真工具的仿真以及现场实际实验，力保研究设计出来的产品满足生产要求。在一定程度上解决当前水泥包装中的一些突出问题。