一、课题综述及研究意义 本课题的题目是基于PLC的面粉包装生产线控制系统设计;研究方向是自动化技术与控制工程。 在我国,面粉包装设备厂专业化程度还不高,57%的企业是兼业生产,仅上海、山东、江苏、辽宁、浙江、广东等省市专业厂较多,很久以来,面粉包装生产线只做到把物料包装好为止,至于后续的搬运工作,则完全由搬运工人来完成造成这种局面有多方面的原因,但主要是由于我国生产力水平较低,劳动力便宜,科研人才缺乏造成的,随着知识经济时代的到来,这种局面必将会被打破。 总的来说,我国面粉包装设备制造工业经近三十年的努力,在数量、质量、水平方面均有较大的进展,为我国建立一个门类齐全、技术先进、水平相当、独立完善的包装设备生产系统奠定了坚实的基础"但要想在未来的国际竞争中占有一席之地,还必须要找出自身缺点和不足,特别是要找出与北美、日本、西欧等国家的差距。 本设计通过自顶向下的设计方法,从包装面粉生产线广泛使用的机械结构进行分析,将工艺流程分成若干个部分,再根据每一部分的工艺流程画出软件流程图,最后根据软件流程图画出PLC执行的梯形图。 研究的意义在于:对工业生产而言,用PLC作为控制器改进包装生产线,降低了生产成本,提高了生产效率,改善了产品的质量,实现了生产自动化;对于国家建设来说,贯彻了科学技术就是第一生产力的方针,推动了我国工业自动化的进程,解放了劳动力;对于我们学生而言,将大学所学的知识综合运用到生产生活中去,真正地实现了学以致用,学会了自上而下的设计研究方式,将学习研究的方向从实验室转到了社会生产中,百利而无一害。 二、课题拟采取的研究方法和技术路线 课题研究方法: 1.收集相关资料,并进行筛选和分类,对选定的资料进行研究分析,拟出基本设计方案。 2.对基本设计方案进行分析论证,根据具体工艺要求及控制功能、参数要求,进行修改和补充,从而确定设计方案。 3.根据总体方案设计工艺流程图,通过工艺流程图绘制软件流程图,再根据软件流程图绘制梯形图和PLC外部接线图,并依据梯形图完成软件和编程和调试。
课题技术路线:本课题主要设计面粉包装生产线控制系统,在初步了解包装面粉生产工艺要求,分析PLC控制方式,电气、气动、真空设备功能基础上,确定系统的功能,设计技术路线如下: 1.以PLC控制器为核心,配以相应的称重传感器、金属检测传感器,执行机构选用电机、电磁阀和气缸,动力源选用电源和气源,设计包装生产线控制系统。 2.对工艺流程的确定、气动真空系统的构造、光电及称重传感器的选择、执行机构选择、人机接口装置选择。 3.在设计出程序之后进行调试,保证所设计程序的可行性和正确性。
三、主要参考文献 [1]尹章伟,毛中彦.包装机械[M].北京:化学工业出版社,2005:5-80. [2]时盛志,魏毅立,韩素贤.包装码垛自动生产线的应用研究[J].科技创新导报.2009,23(1):72. [3]洪志育.例说PLC[M].北京:人民邮电出版社,2006:6-48. [4]蒋继红,卢志珍,岳满林,高安邦.全自动包装码垛生产线控制系统设计[J].计算机学习.2007,25(1):15-16. [5]陈建民.我国包装机械行业发展现状[J].机械工业标准化与质量,2012(4):25-28. [6]丁黎光,陈小泉,李伯胜.我国包装码垛机械的现状及发展趋势[J].广西工学院学报.2001,23(1):37-39. [7]杜深.我国主要粉状材料包装设备的现状与发展[J].包装工程,2004(5):118-119. [8]赵霞.国外包装机械的发展[J].机械工业标准化与质量,2012(10):10-12. [9]卢志珍.基于PLC的全自动包装码垛生产线控制系统设计[D].江南大学,2008. [10]蒋继红.PLC在包装码垛自动生产线中的应用[D].东南大学.2008 [11]董爱梅.基于PLC的聚乙烯包装码垛机控制系统设计[J].包装工程.2005,26(1):39-40. [12]张万忠,孙晋.可编程控制器入门与应用实例[M].北京:中国电力出版社,2005:25-42. [13]时盛志,魏毅立,韩素贤.包装码垛自动生产线的应用研究[J].科技创新导报.2009,23(1):72. [14]吴志荣,戴远敬,陈何嵩.全自动包装码垛生产线中自动上袋机组的设计[J]. 包装与食品机械.2007,24(1):38-40. [15]岳满林.包装码垛自动生产线及控制系统研究[D].哈尔滨理工大学,2007. [16]李本红,陈小军.基于PLC和触摸屏的食品包装自动化生产线控制系统设计[J].机电工程技术,2014,43(01):9-13. [17]麻楚霞.工业电阻应变式称重变送器的研究与设计[D].昆明理工大学.2005. [18]互联网文档资源.电阻应变式称重传感器-豆丁网. http://www.docin.com/p-46637466.html.
[19]张文彬.电磁金属探测器的设计[D].天津理工大学.2013 [20]程子华.PLC原理与编程实例分析[M].北京:国防工业出版社,2007:15-60. [21]廖常初.FX系列PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社,2005:23-58. [22]王晓磊.基于PLC的自动包装码垛生产线控制系统设计[D].西安工程大学,2013. [23]王平,黄玉志.基于PLC控制的包装码垛生产线的设计[J].电子设计工程,2011(5):35-38. [24]杨章勇.基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真[D].长安大学.2012. [25]韩德生.ZML1400型全自动码垛机的应用[J].纯碱工业.2008,23(1):22-25. [26]互联网文档资源.基于PLC的全自动包装码垛生产线控制系统设计-百度文库.http://wenku.baidu.com/view/54834dd328ea81c758f5780b.html. [27]互联网文档资源.基于PLC的全自动包装码垛生产线控制系统设计-百度文库.http://wenku.baidu.com/view/54834dd328ea81c758f5780b.html. [28]互联网文档资源.项目2-1编程软件的使用-百度文库.www.eeELw.com http://wenku.baidu.com/view/ce04150a844769eae009eddb.html. [29]S.Davis,M.G.King,J.W.Casson,J.O.Gray and Darwin G Caldwel.Automated Handling, Assembly and Packaging of Highly Variable Compliant Food Products – Making a Sandwich[J]. 2007 IEEE International Conference onRobotics and Automation.2007:1213-1218. [30] Henning Dierks.Comparing model checking and logical reasoning for real-time systems[J].Formal Aspects of Computing.2004,16(2):104-120.
二、毕业设计(论文)工作实施计划 (一)毕业设计(论文)的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果 理论分析: 通过对一般工厂包装生产线控制系统的研究与分析,总结出包装面粉生产线控制系统的工艺流程,再依此画出软件流程图,根据流程图作出PLC程序梯形图,再根据梯形图和I/O口分配画出PLC外部接线图,最后调试软件,验证其正确性。 软硬件要求: 硬件设计:确定传感器、执行元件、动力源选型,作出PLC外部接线图。 软件设计:完成软件流程图、PLC梯形图绘制,编写并提供部分功能程序清单,并对其进行模拟仿真调试。 |