基于PLC的糖果包装机的控制系统设计毕业设计目录1 绪论...................................................................... .................................................... 1 2 糖果包装机系统分析及控制系统总体设计. (3)2.1 Y06型糖果包装机生产工艺概述 (3)2.2 糖果包装机控制要求...................................................................... . (3)2.2.1 PLC控制系统方式选择 ..................................................................... .. 32.2.2 系统运行方式 ..................................................................... . (4)2.3 糖果包装机控制系统主要器件的选择 (4)2.3.1 包装机控制对象分析 ..................................................................... . (5)2.3.2 PLC控制器的选择 ..................................................................... .. (6)2.3.3 变频器选择...................................................................... . (6)2.3.4 步进电机及其驱动器选择 (6)2.3.5 传感器选择 ..................................................................... ....................... 9 3 糖果包装机各功能模块设计...................................................................... . (10)3.1 供电模块设计...................................................................... .. (10)3.2 执行主电机模块设计...................................................................... .. (11)3.3 包装纸同步控制模块设计...................................................................... ...... 12 4 糖果包装机主要控制系统的PLC程序设计 (15)1 糖果包专机的控制系统设计简述................................................................ 15 4.4.2 主电机的PLC控制指令语句表 (17)4.3 糖果包装机包装机的PLC控制I/O分配表 ............................................... 18 结论...................................................................... ........................................................ 20 致谢...................................................................... ........................................................ 21 参考文献...................................................................... ................................................ 22 附录...................................................................... .. (23)附录A ...................................................................... . (23)1、绪论食品行业是满足人民“衣食住行”需求的基础性行业，在国民经济中处于重要地位，具有不可替代性，尤其是目前我国居民收入日益提高、生活质量不断改善，对食品的需求也日趋多样化，全国食品工业面临良好发展契机，食品工业规模快速增长，经济效益也大幅提升，产业结构和增长方式进一步优化。

去年食品工业增加值占全国工业经济比重达到十分之一强，并且呈逐年上升趋势。

食品行业的快速发展必定会带动食品包装业的发展，所以对食品包装机的改造创新是非常必要的。

图1-1 Y06 型糖果包装机系统外观图Y06型糖果包装机是一款高速糖果包装机械，可用于包装各类块状糖果。

整个设备可以分为三大部分:生产线送糖部分，糖果包装部分，包装纸部分。

其总体系统外观图如图1-1所示。

生产送糖部分部分直接与糖果生产线相连，通过传送带将糖果送至糖果包装部分入口处。

该部分仅可通过一颗糖果，糖果经过此通道过后形成队列，依次从包装入口进入如图1-2所示1图 1-2 糖果包装纸送纸部分机械图图 1-3 包装纸卷纸机构包装纸送纸部分由齿轮机构驱动，拖动包装纸向前运动。

包装纸安装于包装纸托盘上，正常送纸时，绷紧的包装纸压迫包装纸刹车，使其在摩擦力的作用下向前运动;缺纸或继纸时，绷力消失，包装纸刹车回到原位置，系统报警。

包装纸的位置由色标传感器进行定位，当位置出现偏差时，由控制系统发出指令驱动步进电机进行拖拉包装纸运动，从而实现包装纸的准确定位。

糖果包装部分是周期性的重复动作。

整个包糖过程包括如下几个步骤:推糖?送纸?包装?喷胶?传送粘合?成品。

Y06型糖果包装机采用通过三相异步电机带动齿轮机构提供动力，利用凸轮机构与连杆机构等机械结构配合进行包装、进排糖、送包装纸等动作，有效的保证了控制的速度与精度，使系统紧凑、可靠。

22、糖果包装机系统分析及控制系统总体设计 2.1 Y06型糖果包装机生产工艺概述糖果包装机主要通过一台2.2KW的三相异步电机带动各机械部分完成包糖的各种动作。

糖果包装工艺流程如图2-1所示。

图 2-1 糖果包装机工艺流程图裸糖经流水线到达糖果包装机，当位于糖果包装机入口处的光电传感器检测到有裸糖到来时，控制推糖机构的电磁阀得电，吸合、下拉推糖机构，与此同时推糖机构动作将糖果送入旋转的糖果托盘中。

当糖果进入托盘三个周期后，控制包装纸转动的电磁阀闭合，开始送包装纸。

利用色标传感器控制、调整包装纸的位置，当纸位置合适时，包装纸被截断，在包糖机构的作用下，按预先设定的步骤，包裹糖果。

若纸位置不合适，PLC将发出脉冲信号驱动步进电机对包装纸进行前后拖动，对包装纸位置进行调整。

包裹完毕，进行喷胶，粘合之后，糖果经传送带送糖机构送至成品糖库。

在传送过程中，由于传送带的楔形挤压作用，糖纸粘合完成，同时也对其进行了更好的整形。

2.2 糖果包装机控制要求2.2.1 PLC控制系统方式选择控制系统和远程I/O控制系统。

由于糖果包装机的控制对象相对集中，主要有变频器控利用PLC可以构成多种控制系统:单机控制系统，集中控制系统，分散型控制、包装纸位置调整、步进电机驱动控制等，因此选择集中控制系统。

集中控制系统模型如图所示。

各被控对象直接与PLC的I/O口相连接，进行通3信、控制。

为提高系统抗干扰能力，在硬件方面，交流电源增加滤波装置，输入信号进行光电隔离，并远离强电布线。

信号采用屏蔽线传输，采用放射性一点接地等措施，消除、减弱共模和瞬变干扰。

图2-2 集中控制系统模型2.2.2 系统运行方式糖果包装机的运行，采用自动运行和手动运行方式。

与运行方式对应的是停止运行方式。

糖果包装机的停止运行方式包括正常停运、暂时停运、紧急停运三种。

包装机控制要求:手动运行:可以用按钮对包装机的各个部分进行单独控制，便于调机，主要用于故障的检修与恢复。

自动运行:按下启动按钮，系统即开始连续、协调、周期性地完成各包装动作，直到系统接收到停止运行信号。

2.3 糖果包装机控制系统主要器件的选择系统采用PLC进行集中控制，主要控制对象为一台2.2KW的三相异步电机，主电机的参数如表2-1所示。

表 2-1 Y2-100L1-4三相异步电机主要技术参数额定堵转电满载时堵转转矩最大转矩功率流型号功率因额定电转速电流效率额定转矩额定转矩 KW (r/min) (A) (%) 数(cos) 流I/I T/T T/T stNstNMNY2-100L1-4 2.2 1430 5.16 80 0.81 7.0 2.3 2.3主要的控制器件包括:PLC、变压器、变频器、步进电机及其控制器、光电编码盘等。

42.3.1 包装机控制对象分析包装机的主要传感器以开关量提供给PLC，作为决策的依据。

开关输入量有:(1)启动/停止信号(2)色标信号(3)糖果生产线上行程开关 (4)包装后的糖果输送线上的行程开关(5)自动/手动开关(6)变频器复位开关(7)喷胶开关(8)急停按钮(9)色标开关(10)光电码盘(11)速度调节(12)压缩空气开关输出量有:(1)急停指示灯(2)无纸断纸指示灯(3)色标补差信号灯(4)产品过大信号灯(5)强行送纸指示灯(6)色标状态指示楼上(7)喷胶开启状态指示灯 (8)步进电机控制器(9)急停控制信号(10)电磁阀1、2输出信号大多是一些开关输出信号，如主电机驱动、步进电机驱动等，这些信号经功率放大驱动对应的包装执行机构。

人机界面使用RS-232口进行通讯，5变频器使用RS-485口进行通讯。

2.3.2 PLC控制器的选择根据分析，以及I/O点数确定并按20%-30%备用量原则，选择了台达DVP-64EH 系统。

DVP-64EH是一款可扩充的高性能型主机，具有高速度，高性能的小型PLC，应用领域相当广泛。

主机具有16K Step程序存储器，最大512点数位扩充，200KH 高速计数器，200KHz高速计数器、200KHz脉冲输出(提供伺服定位指令)。