【摘 要】
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糊底机是集机、电、气于一体的全自动包装设备,完成一个包装袋的糊底,需要多机构分工协作,共同实现整套糊底的工作流程。本文以环保纸袋糊底机为研究对象,在对绿色包装实现应用的同时,以其控制系统的设计要求及糊底的工艺流程为基础,并结合现场的实际需求,设计了一套以S7-1200 PLC为控制核心的自动化糊底生产线控制系统。主要进行了以下几方面的研究:(1)对糊底机的主要执行机构进行建模,阐述了各机构的组成和
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糊底机是集机、电、气于一体的全自动包装设备,完成一个包装袋的糊底,需要多机构分工协作,共同实现整套糊底的工作流程。本文以环保纸袋糊底机为研究对象,在对绿色包装实现应用的同时,以其控制系统的设计要求及糊底的工艺流程为基础,并结合现场的实际需求,设计了一套以S7-1200 PLC为控制核心的自动化糊底生产线控制系统。主要进行了以下几方面的研究:(1)对糊底机的主要执行机构进行建模,阐述了各机构的组成和工作原理,通过对控制系统设计要求的分析,对自动化糊底生产线控制系统的总体方案进行了设计。(2)综合成本、可靠性、抗干扰能力等因素,对糊底生产线所需的主要硬件设备进行了选择分析与选型计算。其中为确保糊底生产线真空系统的稳定性,对取袋装置和吸开装置中的真空吸盘进行了详细的受力分析,并结合真空吸盘的吸着响应时间分析了真空发生器的的平均吸入流量,使得糊底生产线的真空系统更加稳定可靠。完成主要硬件选型后,对整套控制系统的电路和气路进行设计,使得所有硬件在满足电气设计原则的前提下连成一个整体,最终实现对糊底生产线硬件平台的搭建。(3)以TIA博途(Totally Integrated Automation Portal)作为整套控制系统的软件开发平台,实现了对控制器和上位机的程序设计。采用结构化编程的思想,对控制系统的子程序进行设计后在主程序中依次调用。针对糊底过程中喷胶工艺和贴阀工艺工作效率与自动化程度较低的问题,对喷胶贴阀子系统进行了详细的设计,引入高速计数器功能,同时结合直线插补算法与位置补偿算法,提高了喷胶贴阀装置的工作效率和喷胶位置的准确性。除此之外,为实现对整条生产线运行状态的实时监控,完成了对上位机的组态及相关界面的设计;为实现上位机、PLC和变频器间的信息交互,对整套控制系统的通信网络进行了设计。(4)对糊底生产线进行调试与功能验证。对糊底机各子系统进行功能测试,对整机进行联调,测试了各工位的衔接情况、节拍的控制以及上位机的相关功能,测试结果表明:糊底机控制系统运行相对稳定,基本满足最初的设计要求。经调试和运行分析表明,所设计的糊底机控制系统的稳定性和可靠性较好,操作便捷,实现了一系列糊底工艺的自动化控制。
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